減少曲軸車?yán)瓊?cè)壁刀崩刃的有效措施

黃永輝，陳 健，王 剛

（上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司，山東 青島266555）

1 課題現(xiàn)狀

某公司一條年產(chǎn)35 萬(wàn)件四缸鑄鐵曲軸生產(chǎn)線（下稱曲軸線）上，OP20 工位負(fù)責(zé)曲軸主軸頸、法蘭盤、芯軸端及鏈輪端的粗、精加工，采用的裝備是配有自定心中心架的雙刀盤型5 軸聯(lián)動(dòng)的德國(guó)產(chǎn)Boehringer 車?yán)瓩C(jī)床（圖1）。

圖1 Boehringer 車?yán)瓩C(jī)床圖片

側(cè)壁刀對(duì)主軸頸相鄰的曲臂側(cè)面車削（見(jiàn)圖2）時(shí)，受切削深度ap大、切削剛性差及工況惡劣的影響，極易產(chǎn)生崩刃等問(wèn)題，造成工件返修/報(bào)廢與機(jī)床停機(jī)換刀。

圖2 側(cè)壁刀車削曲臂側(cè)面示意

2 課題選定

近一年，曲軸線OP20 工位的清根刀、開(kāi)槽刀、側(cè)壁刀等刀具共計(jì)發(fā)生崩刃73 次。其中，側(cè)壁刀崩刃54 次，占比73.98%，累計(jì)鎖定崩刃工件546 件。這既嚴(yán)重制約產(chǎn)品質(zhì)量，又造成工件不良返修，還帶來(lái)大量人力、物力浪費(fèi)。因此，公司成立攻關(guān)型QC 小組（省略小組成員情況及活動(dòng)甘特圖），對(duì)曲軸M1 進(jìn)行“降低曲軸車?yán)瓊?cè)壁刀崩刃”課題攻關(guān)。

3 設(shè)定目標(biāo)

QC 小組對(duì)曲軸M1 在OP20 工位發(fā)生的54 次側(cè)壁刀崩刃進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，據(jù)崩刃部位的不同，繪制出圖3所示的帕累托圖。

圖3 OP20 工位側(cè)壁刀崩刃的帕累托圖

由圖3 看出：側(cè)壁刀崩刃主要集中于A4A5 及A2A3 側(cè)壁部，由帕累托圖數(shù)據(jù)分析：A4A5 左側(cè)壁及A2A3 左側(cè)壁崩刃占總崩刃數(shù)量70.3%，找到導(dǎo)致A4A5 左側(cè)壁及A2A3 左側(cè)壁崩刃原因并采取有效措施，降低至A4A5 右側(cè)壁崩刃頻次，在其它問(wèn)題不增加的情況下，側(cè)壁刀崩刃的發(fā)生頻次可以降低到：54× [1 -（70.37% -（85.19% - 70.37%）] = 24.0 次。即側(cè)壁刀崩刃的發(fā)生頻次由4.5 次/月控制到2 次/月。

4 目標(biāo)可行性分析

QC 小組對(duì)曲軸M1 和M2 在OP20 工位某年度發(fā)生的側(cè)壁刀崩刃進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖4 所示。2012 年平均每月崩刀1.42 次，經(jīng)團(tuán)隊(duì)討論，將目標(biāo)由每月4.5次降低到每月2 次，是完全可以實(shí)現(xiàn)的。

圖4 曲軸M1 歷年度側(cè)壁刀崩刃次數(shù)對(duì)比

5 原因分析

QC 小組運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法，從人、機(jī)、料、法、環(huán)方面分析側(cè)壁刀崩刃問(wèn)題，繪制出圖5 所示的因果分析圖，找出曲軸線OP20 工位側(cè)壁刀崩刃的11 個(gè)末端原因。

圖5 側(cè)壁刀崩刃因果分析圖

6 要因確認(rèn)

6.1 要因確認(rèn)的計(jì)劃編制

結(jié)合側(cè)壁刀崩刃的因果分析圖，QC 小組編制了要因確認(rèn)計(jì)劃表（見(jiàn)表1）。

表1 要因確認(rèn)計(jì)劃表及驗(yàn)證分析

6.2 要因確認(rèn)的驗(yàn)證分析

QC 小組運(yùn)用要因確認(rèn)的排查方法，對(duì)每一個(gè)末端原因進(jìn)行驗(yàn)證分析，給出相應(yīng)結(jié)論（是否要因）、確認(rèn)人和確認(rèn)時(shí)間。

7 制定對(duì)策

QC 小組最終確認(rèn)造成曲軸車?yán)瓊?cè)壁刀崩刃的要因，制定對(duì)策實(shí)施計(jì)劃表（表2）。

表2 要因?qū)嵤┯?jì)劃表

8 對(duì)策實(shí)施

8.1 對(duì)策實(shí)施一

辨識(shí)出員工在操作機(jī)床過(guò)程中存在導(dǎo)致崩刀的潛在失效模式后，在機(jī)床上張貼溫馨提示，培訓(xùn)員工嚴(yán)格按照要求進(jìn)行機(jī)床操作，同時(shí)將該潛在失效模式更新到PFMEA 中并更改操作標(biāo)準(zhǔn)。

8.2 對(duì)策實(shí)施二

針對(duì)加工過(guò)程中由于突然斷電或靜電等其他原因?qū)е聶C(jī)床刀盤CCA/B 原點(diǎn)丟失問(wèn)題:

（1）增加原點(diǎn)丟失檢測(cè)刻盤（圖6）。

（2）電機(jī)編碼器的屏蔽線接地(屏蔽線為弱電信號(hào)，接地后可以釋放靜電)。

圖6 增加原點(diǎn)丟失檢測(cè)刻盤

8.3 對(duì)策實(shí)施三

針對(duì)M1 側(cè)壁刀刀壽偏高問(wèn)題，通過(guò)自主改造，對(duì)車削刀盤進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，增加側(cè)壁刀刀夾數(shù)量，刀壽由450 降低至225。

8.4 對(duì)策實(shí)施四

因A5 左側(cè)壁存在斷續(xù)加工優(yōu)化加工參數(shù)，降低側(cè)壁刀進(jìn)給速度：A2/A3/A4/A5 側(cè)壁刀進(jìn)給速度F0.35→F0.2 。同時(shí)為平衡節(jié)拍，將清根刀及拉刀進(jìn)行微量調(diào)整：清根刀進(jìn)給速度F0.12 →F0.14，拉刀進(jìn)給速度F0.2 →F0.3。

8.5 對(duì)策實(shí)施五

曲軸M1 OP20 工件加工A5 左側(cè)壁時(shí)，由于入刀時(shí)存在斷續(xù)切削，容易發(fā)生崩刀導(dǎo)致工件加工尺寸出現(xiàn)偏差而報(bào)廢。

優(yōu)化側(cè)壁刀走刀路徑，增加CL20 的加工余量，減少CL 加工余量，將螺紋孔處由CL 加工改為CL20加工，同時(shí)將A5 油領(lǐng)圓弧改為由CL20 加工，以降低側(cè)壁刀CL 的崩刀頻次（如圖7、圖8）。

圖7 優(yōu)化前側(cè)壁刀加工工藝

圖8 優(yōu)化后側(cè)壁刀加工工藝

9 效果檢查

經(jīng)過(guò)一系列的行動(dòng)措施得以實(shí)施，側(cè)壁刀崩刀頻次由平均3.5 次/月降低至0.5 次/月，完成活動(dòng)前制定的目標(biāo)。

10 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本次活動(dòng)，QC 小組成員對(duì)分析問(wèn)題解決問(wèn)題的各種工具的運(yùn)用水平得到提高，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力進(jìn)一步加強(qiáng)。下一步我們會(huì)定期和各部門溝通，熟悉業(yè)務(wù)，通過(guò)各難題的攻關(guān)來(lái)提升公司整體質(zhì)量，減少返修浪費(fèi)，提高客戶滿意度。找到問(wèn)題發(fā)生的原因和解決方法，對(duì)于提高設(shè)備開(kāi)動(dòng)率、降低刀具成本、減少工件報(bào)廢率等方面具有極其現(xiàn)實(shí)的意義。