降低曲軸車車?yán)鴦?dòng)超差率的有效措施
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生產(chǎn)線介紹
曲軸生產(chǎn)線共有22臺(tái)加工生產(chǎn)設(shè)備，17道加工工序（見圖1）。曲軸兩端面加工采用Etxe－Tar專機(jī)，加工的是幾何中心孔，機(jī)床可以根據(jù)曲軸動(dòng)平衡機(jī)的數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)整中心孔的位置，以減少加工后的不平衡量。曲軸兩端面螺孔加工采用類似加工中心的柔性專機(jī)，為平衡節(jié)拍，每次裝夾2根曲軸，大小頭相反方向放置。在工件兩端面各有1根主軸，每根主軸配備具有相同刀具的刀庫。每個(gè)加工循環(huán)，每根主軸均要加工大、小頭的工序內(nèi)容各1次。曲軸油孔采用Etxe－Tar深孔加工機(jī)床加工，MQL冷卻，配備了平行的3根主軸、每幅夾具同時(shí)上料3根曲軸。工件通過交換工作臺(tái)上料，減少裝夾工件時(shí)間對(duì)節(jié)拍的影響。主軸頸粗加工采用Boehringer機(jī)床車車?yán)?，連桿頸粗加工采用Boehringer機(jī)床外銑，沉割槽和止退面采用Hegenscheidt機(jī)床進(jìn)行深滾壓和車滾壓，精加工采用Landis磨床高速磨削。全線采用了龍門式機(jī)械手和曲軸專用自動(dòng)輸送裝置，完成曲軸線的自動(dòng)上下料和工序間的自動(dòng)輸送，使全線形成一個(gè)有機(jī)的整體，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)。該條生產(chǎn)線的工藝規(guī)劃的產(chǎn)能為25萬臺(tái)/年。
Boehringer車-車?yán)瓩C(jī)床是OP20加工設(shè)備（見圖2）。它通過雙主軸同步傳動(dòng)的分度卡盤和可任意位置停止的刀盤，以徑向進(jìn)刀的車和軸向微量進(jìn)刀的車?yán)那邢鞣椒?，完成?duì)曲軸主軸頸、法蘭、軸頭的粗、精加工，在加工過程中中心架進(jìn)行輔助支撐，提高加工剛性。以加工曲軸主軸頸為例，車-車?yán)募庸げ襟E為：車中間——車左端面——車右端面——車左沉割槽——車右沉割槽——車?yán)S頸（見圖3）。
（1）加工精度高。刀盤上安裝的刀片分粗切和精切兩組，每把刀片僅參與短暫的切削，切下的切削層很薄，切削刃受到的沖擊力和熱負(fù)荷就比較小， 這樣，即延長(zhǎng)了刀片的使用壽命，也減少了工件切削后的殘余應(yīng)力，從而保證了加工面的表面質(zhì)量。
（2）工藝投資少。由于車-車?yán)募庸ぞ缺容^高，這樣就可以取消后續(xù)的粗磨軸頸工序；車-車?yán)庸r(shí)還可以設(shè)置專用刀片，把軸頸、軸肩、沉割槽同時(shí)加工出來，這樣就可以節(jié)省了加工沉割槽的專用機(jī)床。
（3）生產(chǎn)效率高。加工鑄鐵曲軸時(shí)，切削速度可達(dá)到250-300m/min,進(jìn)給速度可達(dá)到3000mm/min。
（4）加工柔性好。只需要更換NC程序或者重新編程，對(duì)夾具和刀具做略微調(diào)整，就能適應(yīng)曲軸品種的更換和不同批量的生產(chǎn)，充分?jǐn)?shù)控發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
1．課題選定。2013年1月-3月曲軸一組（承擔(dān)OP10-OP60的加工任務(wù)）的工廢率一直高居不下，平均達(dá)1.1%，超過0.9%的班組工廢指標(biāo)。我們對(duì)不合格品進(jìn)行了類別統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)車車?yán)鴦?dòng)超差數(shù)占不合格品總數(shù)的比例為85%，排列第一位。所以我們選定“降低曲軸車車?yán)鴦?dòng)超差率”作為QC小組的攻關(guān)課題。
2．車車?yán)鴦?dòng)超差率的統(tǒng)計(jì)。車車?yán)鴦?dòng)超差包括主軸頸跳動(dòng)超差、法蘭跳動(dòng)超差和軸頭跳動(dòng)超差。2013年1月-3月車車?yán)鴦?dòng)平均超差率達(dá)0.91%，其中的軸頭跳動(dòng)超差的比例高達(dá)92%。所以我們得出結(jié)論：如果解決了軸頭跳動(dòng)超差就可以大幅降低車車?yán)鴦?dòng)超差率。
3．車車?yán)鴦?dòng)量的工藝要求。加工工藝規(guī)定：主軸頸、法蘭及軸頭的跳動(dòng)量均小于0.12（見圖4）。
4．車車?yán)鴦?dòng)量的檢測(cè)方法。檢測(cè)時(shí)用前后頂尖孔定位曲軸的前后中心孔（測(cè)量基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)一致），再驅(qū)動(dòng)曲軸沿定位軸線旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)的過程中，布置在主軸頸、法蘭及軸頭上的筆式傳感器測(cè)頭自動(dòng)檢測(cè)到相應(yīng)的跳動(dòng)量（見圖5）。
我們最終把曲軸車車?yán)鴦?dòng)超差率的質(zhì)量目標(biāo)設(shè)定為0.08%。
我們通過頭腦風(fēng)暴法，針對(duì)軸頭跳動(dòng)超差原因進(jìn)行了討論，繪制了因果分析的魚刺圖（見圖6），共列出8條末端因素。
評(píng)論