讓智造更精簡高效——削減中間蓋平面度檢查工序

黃景穗

摘? 要：文章討論通過改善細節設計和加工工藝來提高平面度的方法，把定位柱更換為開口柱，更換定位銷彈簧、磨損的壓頭，更改刀具尺寸，加強點檢與保養，從而提高中間蓋的平面度精度，解決由于平面度達不到要求而導致中間蓋與主機廠機件裝配間隙過大的問題。把因為平面度達不到要求而引起的報廢率由原來的62%變為零，降低了報廢率，提高了生產質量，從而削減掉中間蓋平面度檢查工序，極大程度地提高了生產效率，降低了生產成本，提高了利潤。

關鍵詞：中間蓋;平面度;報廢率;要因;檢查

中圖分類號：TG659 文獻標志碼：A? ? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）11-0134-02

Abstract： This paper discusses the method of improving flatness by improving detail design and processing technology， replacing positioning column with open column， replacing positioning pin spring and worn pressure head， changing tool size， and strengthening spot inspection and maintenance， so as to improve the flatness accuracy of the middle cover， and solve the problem that the assembly gap between the middle cover and the main engine factory which is too large because the flatness cannot meet the requirements. The scrap rate caused by the flatness does not meet the requirements is reduced from 62% to zero， the scrap rate is reduced， the production quality is improved， the flatness inspection process of the middle cover is reduced， and the production efficiency is greatly improved. The production cost is reduced and the profit is increased.

Keywords： middle cover; flatness; scrap rate; factor; inspection

現代數控加工冠以高精度、智能化為前沿特征，已美名為智能制造，簡稱智造。在數控加工實際生產中，總存在一些問題是計算機并未能幫人們全部解決的，更未能在產品設計、制造、使用、故障維修、到期報廢等全程實現智能化。在某些實際問題上，還需要我們從實踐中去調研分析、解決。

1 調查研究

我車間接到主機廠批量加工訂單，加工中間蓋零件上配合平面。毛坯為鑄造件，工件上面左右平面為與主機接觸的配合面，要求精加工以達到與主機接觸面裝配的平面度要求。毛坯形狀不規則，難以裝夾，需要設計夾具，鑄造件的誤差又相對較大，因此采用一面兩孔定位方式，用定位柱和定位銷定位，上面加壓頭夾緊，用端面銑刀銑削上面左右平面。

設計完后讓車間工人加工，開始還能保證精度，然而，隨著批量的加大，加工完畢送到客戶主機廠，主機廠在裝配后，反饋說有臺階，造成配合面平面度超差，安裝有間隙，影響主機性能！

為了遏制此類質量事故再次發生，增加一道平面度檢查工序，只把經過檢查合格的零件送到主機廠。

經檢查發現，加工時常出現有平面度超差，經統計，年度中間蓋總投入數為：1602411件;總廢品數為：11102件;平面度超差占廢品率的62%，排名第一。造成廢品率居高不下，并存在質量流出隱患。除此外還需用的人力情況嚴重，中間蓋檢查平面度10秒鐘檢查一件，每天生產計劃12000件，每個人的產量為3000件，需要4個人檢查，嚴重影響了生產效率，在工廠加工生產中削減人員是很有必要的。

2 解決方案可行性分析

2.1 目標設定

16年實績62%;必達目標15%;挑戰目標10%。

2.2 原因分析

（1）毛坯變化問題。中間蓋產品是一模6件，每個模號、件號的毛坯外形尺寸都不一致，誤差較大，同一模具不同批次鑄造得到的毛坯之間更是存在誤差;毛坯的余量大，造成走刀次數過多，刀刃磨損快，影響加工精度，且鑄造件的余量誤差大，走刀次數難以統一，空刀的機率大，影響效率;毛坯澆口太高，切削澆口太浪費工時，影響效率，且太磨損刀具，影響加工精度。（2）夾具定位問題。定位柱不一致，有圓柱、開口柱（圓柱排渣困難），由于加工批量大，渣多，當無法排渣，就會影響定位的精度，從而影響加工精度，就算能排而難排，也會嚴重影響裝夾效率，從而影響生產效率，而且也讓定位柱磨損加快，造成定位精度受影響;定位銷缺陷（容易掉落與卡死），掉落則工件易因加工時受到很大的切削力而變形或松動，卡死則造成完成加工的工件無法取出，嚴重影響生產效率;夾具的配件與毛坯時緊時松，緊時工件難以取出，影響效率，松時工件會因為加工受力而松動變位變形，影響加工精度;夾具的壓頭磨損，造成壓頭強度不足，壓緊力不足，易引起加工時工件由于受力松動變位或變形，影響加工精度。（3）刀具設計問題。刀具太大，在加工受力時容易反彈，造成加工時出現臺階，影響配合面平面度，而且，刀具太大易增加刀具重量，增加機床進給受力負擔，加快機床絲桿等運動部件磨損;刀片不利導致加工精度受影響，切削力加大影響機床系統受力，加快機床運動部件磨損。

從“人、機、料、法、環、測”六個方面對原因進行討論分析，得出9條末端因素，難道這些都是主要原因嗎？

2.3 主要原因確認與驗證

毛坯尺寸不一致，經過QC小組成員對現場目前生產的幾個模號毛坯進行抽檢，查出主要原因有以下四點：（1）定位柱不一致： 經過QC小組成員對夾具的排查發現現場存在有兩種定位柱，有圓柱形與開口形，其中圓柱形的定位柱排渣困難，容易出現墊渣，各定位柱墊渣厚度不一致，造成各定位柱有效支承高度不統一，定位不平行產生加工平面度超差可能。（2）定位銷缺陷：加工時定位銷容易發卡與脫落，發卡時定位銷不到位，實際定位偏高，脫落則沒有支承，實際定位偏低，造成裝夾不到位，因此會產生加工平面度超差。（3）夾具壓頭磨損，我們QC小組對現場夾具的確認中發現有個別線夾具壓頭已磨損不平，經過驗證，此現象造成壓頭強度降低，壓緊力減小，在加工時工件由于受力過大而產生松動變位，導致存在加工平面度超差現象。（4）刀具設計不合理，對現場加工的跟蹤確認，發現在加工時由于刀具太大沒能錯開加工面，加工時出現反彈導致加工干涉而產生臺階，造成平面度超差。

除此外，還查出了以下幾點非主要原因：（1）不同模號與件號的毛坯尺寸雖然是有差異，但都控制在公差范圍內，所以可排除毛坯尺寸不一致造成加工平面度超差因素。（2）毛坯余量過大，對現場毛坯的余量進行確認都是控制在加工余量范圍內，符合工藝精度要求，故可排除毛坯余量過大因素。（3）毛坯澆口太高對現場毛坯澆口處的尺寸進行確認都能控制在工藝精度要求范圍內。（4）夾具與毛坯尺寸不一致，因為加工本產品是靠外形定位，經對現場的調查，夾具與毛坯的裝配有時太過于松動或緊，員工操作時經常要用工具撬才能松開，但經過1個月的驗證發現此現象只會造成員工操作困難，降低生產效率，不會產生平面度超差。（5）刀片不鋒利，對現場使用的刀片進行跟蹤確認，發現刀片不鋒利時加工的產品會出現刀痕，影響表面粗糙度，不會產生平面度超差，因此可排除此因素。

2.4 制定對策針對上面問題小組討論后，制定了如下相關改善措施對策表1。

3 方案實施

3.1 更換定位柱此產品開發時夾具設計已經存在缺陷，后期已經進行過一次更改，現場存在的是由于當時漏改造成。為了避免由于定位柱缺陷，造成排渣困難產生平面度超差，現已把現場所有定位柱改為開口形。

3.2 更換定位銷彈簧由于定位銷所用的彈簧硬度不夠，使用一段時間后就失去彈性，造成銷子脫落或卡死。因此，重新更換彈簧，并把此項目納入夾具點檢表定期更換。

3.3 更換夾具壓頭在加工時由于操作不當，造成把夾具壓頭銑掉也沒有及時更換，都是帶病干活，并且夾具壓頭是易損件沒有定期更換。把現場所有磨損壓頭進行更換，并培訓員工操作技能。

3.4 更換刀具由于刀具太大沒能錯開加工面，造成加工時受力過大出現反彈產生平面度超差。更換刀具，原來的銑刀大小為：？準35毫米，現更換為：？準27毫米，錯開產品加工面，杜絕平面度超差現象發生。

4 效果確認

（1）質量目標，從活動前后對比可以看出我們QC小組設定的目標達到了。平面度超差占廢品率0%，遠遠超出必達目標15%，還遠遠超出挑戰目標10%。可削減平面度檢查人員4位。通過3個月的效果跟蹤，該成績是完全可以保持的。（2）人工節約，中間蓋平面度檢查10秒鐘一個，日生產計劃12000個，人均產量3000個（12000÷3000=4人），日節約4人，提高了效率。（3）降低廢品率，改善前平面度超差占廢品率62%，改善后占廢品率0%。（4）經濟效益，人均年收入6萬，4（人）×6（萬）=24（萬），年節約24萬。據以上數據算出經濟效益：廢品：11102只/年×1.98元/只=2.2萬元/年。共節約：24萬（人工）+2.2萬（廢品）=26.2萬/年。

5 鞏固改進

為了保證長期大批量加工的平面度精度，應要對夾具進行日常的點檢維護保養。此外，在后續的使用中，應不斷改進夾具的設計，如提高自動化程度、多工位裝夾加工、改進切削用量參數或更改進給路線、增加壓頭保護裝置等，以進一步提高安全性和生產效率。

參考文獻：

[1]薛源順.機床夾具設計[M].北京：機械工業出版社，2015.

[2]張夢欣.數控加工工藝學（第二版）[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2005.