一種高效裝飾節點的開槽加工方法

李海豹 孫凌夫 王鵬 王魯杰 宋亞輝 石智成 柴東升

摘要： 單位承接了一種高效裝飾節點的生產加工任務，在訂貨任務飽滿的情況下，年產量約12萬件。由于是首次對該類型工件進行大批量生產加工，這就對我部門的生產加工能力提出了很大的考驗，要求各部門的各工種在生產加工的各個環節中要緊密配合，在規定時間內完成各工種、各工序的加工生產任務。各生產部門細致的討論、研究，制定出了初期的加工工序路線。加工中心班組主要針對十字槽開槽工序的加工生產。小工件、大批量的開槽加工、生產費時費力，且只有一臺X63W臥式銑床符合開槽加工生產條件。能否順利完成生產任務，所有的不確定因素都匯總到開槽加工這個環節。本文主要闡述一種高效裝飾節點的開槽加工方法。

Abstract： The unit has undertaken a high-efficiency decoration node production and processing task. Under the condition of full ordering tasks， the annual output is about 120，000 pieces. Because it is the first time for this type of workpiece to be mass-produced and processed， this puts a great test on the production and processing capabilities of our department， requiring all types of work in all departments to closely cooperate in all links of production and processing， and within the specified time Complete processing and production tasks for various types of work and various procedures. Each production department discussed and researched carefully， and worked out the initial processing route. The machining center team is mainly for the processing and production of the cross groove grooving process. Small workpieces， large batches of grooving， and production are time-consuming and labor-intensive， and only one X63W horizontal milling machine meets the production conditions for grooving. Whether the production task can be successfully completed， all uncertain factors are summarized in the slotting process. This article mainly elaborates a method of slotting for high-efficiency decorative nodes.

關鍵詞： 臥式銑床;開槽輔具;鋸片銑刀;裝飾節點

Key words： horizontal milling machine;slotting aids;saw blade milling cutter;decorative node

中圖分類號：TG549.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）17-0098-03

0? 引言

隨著世界科技水平的快速發展，國家制造2025的提出，提高中國機械制造技術水平也提上日程，機械制造技術成為科技強國的重要手段，也是提升國防軍事實力的主要支柱。機械制造包括很多的技術領域，自動化程度的高低可以衡量一個國家機械制造能力的強弱。科技水平日新月異的迅猛發展，推動機械制造自動化的快速更新換代，實現由普通加工設備向數字化程度更高的數控設備的升級。隨著制造業向更高層次的發展，對產品的精度要求也越來越高，隨之應運而生各種高精密數控加工設備，針對某一種產品制造出很多相應的專用高精尖數控設備和各種專業機器人自動化設備。各種數控加工設備為制造業的快速發展提供強大的技術支持。同時，配合高精尖數控設備的各種加工輔具制作和使用，極大的降低操作工人的勞動強度，并且提升了產品的一致性和生產效率。

單位承接了一種高效裝飾節點的生產加工任務，（如圖1所示）在訂貨任務飽滿的情況下，年產量約12萬件。由于是首次對該類型工件進行大批量生產加工，這就對我部門的生產加工能力提出了很大的考驗，要求各部門的各工種在生產加工的各個環節中要緊密配合，在規定時間內完成各工種、各工序的加工生產任務。領導組織各生產部門相關負責人員細致的討論、研究，制定出了初期的加工工序路線。在實際生產加工過程中，查找各工序存在的生產瓶頸問題，最后，針對實際存在的問題進行專項整改，保證生產任務順利開展。加工中心班組主要針對十字槽開槽工序的加工生產。小工件，大批量的開槽加工，生產初期工件裝夾費時費力。能否順利完成生產任務，所有的不確定因素都匯總到開槽加工這個環節。本文主要闡述一種高效裝飾節點的開槽加工方法。

1? 現場調查和目標確定

通過對現場開槽加工的生產情況了解，每天按8小時工作時間計算，每天的產量135件，就按每月30天計算，滿負荷生產加工每月產量為4050件，遠遠不能滿足年產量12萬件的要求。于是，領導組織相關負責人員，召集技術力量和骨干進行討論研究！如何才能按時完成生產加工任務，小組成員運用“頭腦風暴”法，各抒己見，提出各種建設性意見和針對性方法，通過大家的分析、討論、研究，最終確定合理的加工生產工藝。將高效裝飾節點的單位時間加工量由16.8件/小時提升到50件/小時。與此同時，所有參會人員通過分析目標、分解目標和落實責任，來保證既定目標得以實現。為了保證設定目標的合理性，專門成立十人QC小組，生產初期QC小組到生產現場進行實地調研、觀察生產加工現狀，分析、采集數據，并對目標值進行理論論證。最后由QC小組匯總各方面信息數據，只有設計合理的加工輔具，單位時間高效裝飾節點開槽加工產量可以由16.8件/小時提升到50件/小時，把單位時間產量提高197%。

2? 分析產量低的主要原因

2.1 刀具使用不當? 在實際加工生產當中，鋸片銑刀的走刀速度非常慢，一旦加大走刀速度，鋸片銑刀頻繁崩齒。小組成員共同分析研究了這個問題。造成崩齒的原因是原有鋸片銑刀為密齒鋸片銑刀。加快走刀速度以后，密齒銑刀排屑不順暢，鐵屑積聚在銑刀的齒與齒之間，不易順暢排屑，造成了崩齒。重點注意事項，在X63W臥式銑床使用圓形鋸片銑刀，是不允許機床掛自動走刀。因為，當鋸齒間充滿切屑時，該齒就失去繼續切削功能，切屑繼續積聚就會造成崩齒。所以，手動進給時，當切屑積聚導致鋸片無法切削時，刀具就會將作用在工件的切削力，通過機床傳遞到進給手輪上，操作者就能感覺到鋸片銑刀已經不能繼續進給，失去切削功能，機床工作臺也有被抬高的動作，同時會出現尖銳的響聲。手動進給應馬上停止繼續進給，刀片在原地自動旋轉一會兒，積屑就會自動脫落，再開始繼續加工，就會避免崩齒。

鋸片銑刀分疏齒和密齒兩種，刀片在直徑相同的情況下，刀齒的形狀大小和齒數的多少也不相同。疏齒鋸片銑刀的特點是：在相同外徑時，齒數偏少，齒形偏大，齒尖偏高，刀具前角偏大，刀齒強度較低。通常用在材質較軟，粘性較高，不易排屑的材料加工通常使用疏齒鋸片銑刀。密齒鋸片銑刀的特點正好相反：在相同外徑時，齒數偏多，齒形偏小，齒尖偏低，刀具前角偏小，刀齒強度較。通常用在材質較硬，脆性材料的切削加工。在實際生產加工過程中，根據實際情況合理選擇切削刀具，也是提高生產效率的一個有效途徑。

2.2 裝夾過程煩瑣制作合理加工輔具? 小組成員在現場調查時，發現使用平口虎鉗進行工件裝夾，費時費力，同時還存在安全隱患，隨即叫停生產。對現有裝夾方式共同探討研究，如圖2所示，對裝夾方式提出了整改意見。大家一致認為必須改進裝夾方式，該裝夾方式嚴重制約生產效率的提高，且存在安全隱患。主要表現在以下幾個方面：第一，一次裝夾工件數量太少，裝夾過程繁瑣不穩定，造成平凡裝夾，導致時間都浪費在工件裝夾上，制約生產效率的進一步提高。第二，由于工件外形尺寸的不一致，導致有的工件不能有效進行固定，松動就會引起崩刀事件，刀片碎裂呈無規則飛濺，容易傷人，存在安全隱患。第三，操作工人一天工作量太大，長時間大工作量的操作，會引起操作者身心疲憊，引發其它事故的發生，也存在安全隱患。第四，制作合理的加工輔具，即降低工人的勞動強度、提高生產效率，又保證操作者加工生產的安全性。

3? 制作輔具提升效率

3.1 輔具制作? 依據以上問題小組成員共同研究設計，制作合理的加工輔具：輔具設計必須解決一次裝夾數量太少的現狀，同時滿足安全生產的要求。依據上述總結的問題，通過小組成員的研究、討論，制定出輔具的設計方案，具體實施如圖3所示，單次裝夾量由5個增加至34個。加工同樣數量的工件，由于單次加工裝夾量的增加，使得加工裝夾次數得以大幅度的減少，可以把用于裝夾的時間節省下來投入到實際加工中去，加工效率得以大幅度提升。極大的提高了生產效率。

3.2 輔具升級改造? 圖3輔具設計時，每相鄰兩工件之間留2毫米的間隙，造成個別工件在輔具中微量竄動，開槽深度尺寸傾斜不一致，不能有效保證工件圖紙尺寸要求。發現問題、查找問題、解決問題，及時召集小組成員開會，就當前問題進行討論、研究，并提出合理解決方案，通過反復討論研究有人提出設計成如圖4輔具，將工件之間的縫隙取消，保證工件之間緊密排列，防止在加工過程中發生竄動。而且在輔具重新設計時，將輔具每排的裝夾量設計到20件。每裝夾一次比原來輔具多裝夾6件，每次的裝夾數量又提高了15%，生產效率也得到進一步提高。

輔具設計應注意事項：第一，輔具的耐用程度，輔具盡量選擇硬度較高，耐磨度較強，變形較小的材質，選擇特殊材料加工制作，一般選用調質材料，保證輔具的使用周期。第二，輔具本體開槽深度和長度，裝工件槽的深度應當滿足工件高度的3/4深度，減小切割時的震動，保證工件開槽精度。開槽長度應滿足20倍工件長度，再加上2倍開槽刀具的半徑（刀具半徑≤10），保證工件在縱向排列緊靠，開槽底面平行。在槽底均布打孔每排20個，與工件中心對應，將工件凸臺裝入孔內，保證工件平穩裝入輔具。第三，輔具開槽位置，如圖3所示，本體開槽為三個，中間為壓板定位槽，保證壓板壓緊后，不影響刀具開槽，避免刀具切到壓板，壓板應做成帶凸臺的，且與中間槽公差配合，避免橫向擺動，壓板寬度小于工件槽中心減去刀片的厚度。保證切割順利進行。第四，刀具的安裝，雙刀雙槽加工，雙刀具的中心必須與雙槽的中心一致，否則工件開槽一側出現偏差，造成一排合格，另一排報廢。雙刀具中間的軸套長度等于雙槽中心距減去一個刀片的厚度，保證刀片中心距與工件中心距一致。第五，其它事項，輔具上下表面要磨平在進行開槽制作。墊塊要一次磨平成形，保證高度統一。壓板螺釘要沉頭，避免與刀桿干涉。切屑液要用潤滑好的油質潤滑液，流量要充足，即起到潤滑冷卻作用，還要盡可能的沖走鐵屑。第六，試切對刀時，從工件上表面輕輕試切，剛好切上工件，將刀具退出到空位，將工作臺升高開槽深度，確定工件開槽深度。再將刀具切上工件后，退出測量，保證工件兩外側尺寸相等。如果，兩側工件外側尺寸不相等，在工作臺橫向壓百分表，表頭要頂到工作臺，將表頭調到零位，再向工件尺寸小的一側移動兩側尺寸差的1/2即可，將橫向工作臺鎖死，加工完成后，測量兩側工件開槽是否分中，對刀完成。

4? 效果檢查

4.1 活動效果檢查? 通過小組活動，改進生產加工方法，高效裝飾節點生產效率得到了極大的提升。本批產品從3月10日開始正式生產加工至5月17日（3天用于設備維修）首批原材料用完，加工任務階段性結束。實際用時65天，共生產加工高效裝飾節點41600件。每天的產量達到640件，平均每小時生產達到80件，單位時間產量提高376%。超出平均每小時生產50件的預定目標任務。并且降低人工使用成本，節約經濟效益，同時，減輕工人的勞動強度，排除生產過程中存在的安全隱患，達到本次活動的目的，解決實際生產過程中存在的瓶頸問題，開槽生產加工不在是制約生產進度的主要問題，順利完成開槽生產任務。

4.2 技術效益效果? 通過本次小組活動對高效裝飾節點產品進行技術攻關，克服了工期短、任務重的重大難題，同時也鍛煉了隊伍，提高了技術人員技能水平，檢驗了小組應對瓶頸問題的應對能力，也為今后加工同類產品積累了豐富的實戰經驗。

5? 總結

通過本次高效裝飾節點的生產任務，我加工中心QC小組發揮團隊協作的優勢，充分利用QC小組培訓所學到的知識，充分利用PDCA循環方法，解決了高效裝飾節點加工中所遇到的生產難題，為車間節省了開支，創造了效益，鍛煉了隊伍，QC小組也在實踐當中運用所學的知識，檢驗了學習成果，QC小組各成員在本次QC活動中也逐漸成長了起來，在以后的工作中，把我們的團隊逐步鍛煉成思想成熟、業務熟練、技術精湛、創新發展、敢于挑戰的優秀團隊，為單位的發展和提升貢獻力量。

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