1、泰豪沈陽電機有限公司機加工藝QC小組電機軸切斷效率提高QC發(fā)布人員：王成威課題類型：自定目標(biāo)型小組名稱：電機軸切斷效率提高QC小組課題類型：自定目標(biāo)型活動時間：2013年4月1日至2013年11月30日，活動期7個月。 小組成果： 電機軸切斷效率提高QC活動小組是由工程技術(shù)人員、工人技師等組成。小組于2012年QC小組針對“發(fā)電機轉(zhuǎn)子加工”、“機座圓鍵槽加工”等成功攻關(guān)，并且申請的兩項研究課題都榮獲“沈陽市科學(xué)技術(shù)成果 一等獎”。 小 組 簡 介組組 長長王成威王成威活動課題活動課題電機軸切斷效率提高電機軸切斷效率提高序號序號姓姓 名名職稱職稱職務(wù)職務(wù)小組分工小組分工1 1王成威王成威工程師工

2、程師工藝員工藝員組組 長長2 2鄭陽鄭陽工程師工程師工藝研究所工藝師工藝研究所工藝師副副 組組 長長3 3張宏偉張宏偉工程師工程師機加分廠技術(shù)主任機加分廠技術(shù)主任技術(shù)指導(dǎo)、協(xié)調(diào)技術(shù)指導(dǎo)、協(xié)調(diào)4 4席海濤席海濤工程師工程師工藝研究所工藝師工藝研究所工藝師技術(shù)指導(dǎo)、協(xié)調(diào)技術(shù)指導(dǎo)、協(xié)調(diào)5 5趙煦趙煦工程師工程師工藝機加組組長工藝機加組組長研制、分析實施研制、分析實施6 6夏林夏林工程師工程師工藝員工藝員研制、分析實施研制、分析實施7 7王琳王琳工程師工程師工藝員工藝員研制、分析實施研制、分析實施8 8李子喬李子喬工程師工程師工藝員工藝員資料整理、記錄資料整理、記錄9 9李響李響工程師工程師工藝員工藝

3、員資料整理、記錄資料整理、記錄1010陳崇學(xué)陳崇學(xué)工程師工程師工藝機加組副組長工藝機加組副組長車間現(xiàn)場指導(dǎo)車間現(xiàn)場指導(dǎo)1111韓斌奎韓斌奎高級技師高級技師機加分廠臥車班長機加分廠臥車班長車間現(xiàn)場協(xié)調(diào)車間現(xiàn)場協(xié)調(diào)1212郭玉江郭玉江高級技師高級技師機加分廠高級技師機加分廠高級技師車間現(xiàn)場實施車間現(xiàn)場實施一、課題選擇活動計劃安排表WHATWHATHOWHOWWHENWHENWHEREWHEREWHTWHTWHOWHO項目項目采用方法采用方法6 6月月7 7月月8 8月月9 9月月1 10 0月月1 11 1月月地點地點目標(biāo)目標(biāo)負責(zé)人負責(zé)人P P課題選擇課題選擇親和圖、圖表親和圖、圖表辦公室辦公室確

4、定確定課題課題趙趙 煦煦席海濤席海濤設(shè)定目標(biāo)設(shè)定目標(biāo)圖表圖表辦公室辦公室確定確定目標(biāo)目標(biāo)王王 琳琳提出確定提出確定方案方案樹圖、過程決策樹圖、過程決策圖、圖表圖、圖表生產(chǎn)生產(chǎn)現(xiàn)場現(xiàn)場確定最確定最佳方案佳方案鄭陽鄭陽制定對策制定對策圖表圖表辦公室辦公室確定確定對策對策王成威王成威D D對策實施對策實施圖表圖表生產(chǎn)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場場實現(xiàn)對實現(xiàn)對策目標(biāo)策目標(biāo)陳崇學(xué)陳崇學(xué)郭玉江郭玉江C C效果確認(rèn)效果確認(rèn)圖表圖表生產(chǎn)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場場實現(xiàn)預(yù)實現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)定目標(biāo)張宏偉張宏偉韓斌奎韓斌奎A A標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化圖表圖表辦公室辦公室方案標(biāo)方案標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)化李子喬李子喬總結(jié)及下總結(jié)及下一步打算一步打算雷達圖雷達圖辦公室辦公室確定確定

5、課題課題夏夏 林林李李 響響小組活動計劃甘特圖小組活動計劃甘特圖 二、調(diào)查現(xiàn)狀 2012年10月至 2013年3月，對電機軸切斷刀使用情況進行記錄，運用排列圖分析統(tǒng)計后，得到如下結(jié)果：現(xiàn)狀二、切削速度現(xiàn)狀現(xiàn)狀二、切削速度現(xiàn)狀現(xiàn)狀一、現(xiàn)狀一、二、調(diào)查現(xiàn)狀 針對上述的圖表可看出，加工時經(jīng)常出現(xiàn)刀體斷裂的現(xiàn)象，刀具的磨損也很嚴(yán)重，要經(jīng)常磨刀，切削速度也偏低，若克服這些問題，則可以大幅度提高機軸的切斷效率及減少生產(chǎn)成本。前角修磨刀頭崩刃刀體斷裂加工次數(shù)284024修磨次數(shù)454百分比14.3%12.5%16.7%現(xiàn)狀三、刀具損傷現(xiàn)狀現(xiàn)狀三、刀具損傷現(xiàn)狀三、設(shè)定目標(biāo) 根據(jù)切斷刀的現(xiàn)有情況，及小組成員的討

6、論分析將活動定為：軸切斷效率提高一倍，耐用度提高一倍目目 標(biāo)標(biāo) QC小組針對“提高電機機軸切斷效率”，進行了頭腦風(fēng)暴，并運用魚骨圖對原因分析結(jié)果如下：料提高電機機軸切斷效率軸切斷效率低機軸本身材質(zhì)硬度高刀片硬度低、刀具角度不對車床功率不足裝夾方法不當(dāng)車序加工參數(shù)錯誤加工車間環(huán)境存在振動源機法環(huán)人設(shè)備功率不足車序加工錯誤環(huán)境有振動干擾人員操作錯誤操作者技能不足車床切削用量不當(dāng)四、分析原因序號末端因素確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)方法標(biāo) 準(zhǔn)確認(rèn)時間負責(zé)人1操作者技能不足操作者技能查看培訓(xùn)記錄光軸加工工藝守則（工藝號0EY.915.286）5.8趙煦李子喬2車床功率不足車床電機功率設(shè)備說明書切削效率應(yīng)低于電機主功率(

7、臥式車床設(shè)備說明書）5.15張宏偉王成威3機軸本身硬度高機軸是否符合硬度標(biāo)準(zhǔn)查看工藝軸鍛件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JB-T5926-91）5.17鄭陽席海濤4刀片硬度低、刀具角度不對刀具硬度、角度刀具切削手冊切削條件、切削角度標(biāo)準(zhǔn)（機械加工技術(shù)手冊）5.21韓斌奎王琳5卡壓方法不當(dāng)工藝合理性工藝評審車削通用工藝守則（工藝號0EY.915.271）5.25郭玉江李響6車床切削用量過小工藝執(zhí)行情況現(xiàn)場抽查工藝技術(shù)要求（機械切削工藝參數(shù)速查手冊）5.28陳崇學(xué)7車間存在振動干擾源現(xiàn)場儀器檢測現(xiàn)場測量查看記錄機床運轉(zhuǎn)環(huán)境要求（車床運轉(zhuǎn)環(huán)境要求）5.31夏林小組成員針對分析出來的末端因素制定了要因確認(rèn)表：五、確定要因

8、五、確定要因（1）操作者技能不足員工培訓(xùn)記錄員工培訓(xùn)考試成績單 通過查看車間培訓(xùn)記錄，車間先后對38名車工進行技能崗位培訓(xùn)，培訓(xùn)課時20小時以上，并全部通過考核。非要因技師證書 確認(rèn)人：趙煦、李子喬 完成日期：2013年5月8日 實驗切削機床 主軸電機功率75KW（2）機床功率不足 QC小組設(shè)備調(diào)查信息表小組設(shè)備調(diào)查信息表1設(shè)備名稱精密重型臥式車床2設(shè)備最近維護時間1個月3進給機構(gòu)是否運轉(zhuǎn)正常正常4主軸電機是否運轉(zhuǎn)正常正常備注： QC小組對機加車間現(xiàn)場加工設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況進行調(diào)查；設(shè)備進給機構(gòu)、主軸電機等運轉(zhuǎn)正常，主電機功率為75KW。 確認(rèn)人：張宏偉、王成威 完成日期：2013年5月15日五、

9、確定要因 原切斷刀信息明細表原切斷刀信息明細表刀具角度參數(shù)切削用量前角后角主偏角副主偏角0101203790rk 3rk0.1 0.16mmfr1.332.5cmvs 影響切削力、切削功率因素表影響切削力、切削功率因素表20.32000Npmm1.11CfFk1.02CVFk1.05rCk Fk01.05CFk1rCb Fk1CFk1SCFk1CVBFk經(jīng)計算得，切削功率P=0.33kw；主電機功率折合傳遞功率Pm=63.75kw；結(jié)論：PPm非要因五、確定要因五、確定要因（3）機軸材質(zhì)硬度不合格 供應(yīng)商提供的軸鍛件符合我公司的軸鍛件采購技術(shù)規(guī)范。非要因產(chǎn)品合格證采購技術(shù)規(guī)范 確認(rèn)人：鄭陽、席

10、海濤 完成日期：2013年5月17日角度（）前角0后角0主偏角r副偏角 r刃傾角s2030689093120刀具標(biāo)準(zhǔn)角度（4）刀片硬度低，角度不正確改進前切斷刀角度要 因 通過與切斷刀標(biāo)準(zhǔn)角度對比，前角度不正確，影響切削變形、切削力、切削溫度和切削功率，也影響刀頭強度、容熱體積和導(dǎo)熱面積，從而影響刀具使用壽命和切削效率。 切斷刀的材質(zhì)為高速鋼，相對硬質(zhì)合金而言不耐高溫、硬度低、耐磨性差，且其結(jié)構(gòu)剛性差，易產(chǎn)生振動。 確認(rèn)人：韓斌奎、王琳 完成日期：2013年5月21日五、確定要因 非要因刀尖已對正工件回轉(zhuǎn)中心 刀具自由度已被限制（5）刀具裝夾方式五、確定要因 確認(rèn)人：郭玉江、李響 完成日期：2

11、013年5月25日加工材料刀刃寬度 b（mm）切削速度 v（m/s）進給量 f（mm/r）碳鋼481.332.500.200.40合金鋼481.001.670.150.25切削用量（6）切削用量過小 小組查看工藝要求：切削進給量mm/r，實際操作進給量為mm/r符合工藝要求。非要因 確認(rèn)人：陳崇學(xué) 完成日期：2013年5月28日五、確定要因五、確定要因非要因（7）周圍機床使車床產(chǎn)生振動 小組成員在現(xiàn)場用振動測量儀多次進行測量，周圍機床大進給粗車時對車床產(chǎn)生的振動，非常微弱。振動測量儀振動數(shù)值車床周圍的防震溝 確認(rèn)人：夏林 完成日期：2013年5月31日操操作作者者技技能能不不足足機機軸軸本本身

12、身材材質(zhì)質(zhì)硬硬度度低低刀刀片片硬硬度度低低刀刀具具角角度度不不對對車車床床功功率率不不足足裝裝夾夾方方法法不不當(dāng)當(dāng)周周圍圍環(huán)環(huán)境境存存在在振振動動源源車車床床切切削削用用量量過過小小要因五、確定要因六、制定對策 針對要因“刀片硬度低刀具角度不對”中的刀片硬度現(xiàn)有下列處理方法：刀片材質(zhì)刀片材質(zhì)優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點成本成本是否選用是否選用硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 較高的硬度與耐磨性較高的硬度與耐磨性韌性低韌性低低低是是陶瓷陶瓷很高的硬度與耐磨性很高的硬度與耐磨性脆性大脆性大高高否否金剛石金剛石極高的硬度與耐磨性極高的硬度與耐磨性耐熱性差、強耐熱性差、強度低、脆性大度低、脆性大高高否否通過對三種材質(zhì)的優(yōu)缺點及成

13、本的比較最終選擇用硬質(zhì)合金刀片主要性能指標(biāo)WC（310）%CoW18Cr4V比重（g/cm3）14158.58.8常溫硬度（HRA）89937780高溫硬度（HRA）900 89600 77抗彎強度（MPa）20時10018020時300350850 100600 300壓縮強度（MPa）4200450035003600彈性系數(shù)71052105熱傳導(dǎo)性能（Cal/cms）0.50.07熱膨脹系數(shù)（10-6/）510-61110-6比熱（Cal/g）0.05熔點（）22001800硬質(zhì)合金與高速鋼性能比較 刀具的快速發(fā)展是在18世紀(jì)后期，伴隨蒸汽機等機器的發(fā)展而來的。那時的刀具是用整體高碳工具鋼

14、制造的，許用的切削速度約為5米/分。1868年，英國的穆舍特制成含鎢的合金工具鋼。1898年，美國的泰勒和懷特發(fā)明高速鋼。1923年，德國的施勒特爾發(fā)明硬質(zhì)合金。 高速鋼在 以上時，其硬度顯著下降而失去切削性能，切削中碳鋼時，切削速度達 ； 硬質(zhì)合金允許切削溫度高達 ，切削中碳鋼時，切削速度可達 。600 C30minm800 1000 C100200minm六、制定對策六、制定對策刀具各角度參數(shù)對加工的影響一、前角作用：加大前角，刀具鋒利，切削層的變形及前面屑摩擦阻力小，切削力和切削溫度可減低，可抑制或消除積屑瘤，但前角過大，刀尖強度降低。硬質(zhì)合金高速鋼Tooptopt前角的合理數(shù)值六、制定

15、對策刀具各角度參數(shù)對加工的影響二、后角作用：減少刀具后面與工件的切削表面和已加工表面之間的摩擦。但前角一定時，后角愈鋒利，會減小楔角，影響刀具強度和散熱面積。副后角作用：減少副后刀面與已加工面之間的摩擦。六、制定對策刀具各角度參數(shù)對加工的影響三、刃傾角作用： （1）可以控制切屑流出方向；（2）適當(dāng)?shù)娜袃A角使切削力均勻，切削 過程平衡；（3）負值刃傾角可提高刀尖抗沖擊能力。七、實施對策 在小組成員的分析下一致認(rèn)為刀具的在小組成員的分析下一致認(rèn)為刀具的前角的選擇是重中之重，于是我們就刀具前角的選擇是重中之重，于是我們就刀具前角的選擇采用了黃金分割法。前角的選擇采用了黃金分割法。 所謂的黃金分割法，

16、即是確定第一個試驗點是在實驗范所謂的黃金分割法，即是確定第一個試驗點是在實驗范圍的圍的0.6180.618處。這個點的數(shù)值可有公式一算出處。這個點的數(shù)值可有公式一算出：（大：（大- -小）小）0.618+0.618+小。再在第一點的對稱處找第二點，第二點數(shù)值可小。再在第一點的對稱處找第二點，第二點數(shù)值可用公式二算出：大用公式二算出：大+ +小小- -中（中不是中間是上次試驗點）。此中（中不是中間是上次試驗點）。此后試驗點的數(shù)值都按公式二計算，把兩次試驗結(jié)果進行比較，后試驗點的數(shù)值都按公式二計算，把兩次試驗結(jié)果進行比較，如果第一點比較好，則去掉第二點以下部分，如果第二點比如果第一點比較好，則去掉

17、第二點以下部分，如果第二點比較好，則去掉第一點以上部分。在留下的部分找出第二點的較好，則去掉第一點以上部分。在留下的部分找出第二點的對稱點即第三點做試驗，按同樣方法進行比較取舍，留下好對稱點即第三點做試驗，按同樣方法進行比較取舍，留下好點，多次試驗找到最好點。點，多次試驗找到最好點。黃金分割法選擇前角計算次數(shù)計算次數(shù)第一點第一點第二點第二點擇優(yōu)選取擇優(yōu)選取擇優(yōu)選取擇優(yōu)選取第一次第一次（30-030-0）0.618+0=180.618+0=1830+0-18=1230+0-18=12去除去除1818右側(cè)數(shù)值右側(cè)數(shù)值第二點第二點第二次第二次（18-018-0）0.618+0=130.618+0=1

18、318+0-13=518+0-13=5去除去除13左側(cè)數(shù)值左側(cè)數(shù)值第一點第一點第三次第三次（18-1318-13）0.618+13=160.618+13=1618+13-16=1518+13-16=15選取選取15第二點第二點七、實施對策七、實施對策 由于刀具的材質(zhì)及角度參數(shù)都進行了由于刀具的材質(zhì)及角度參數(shù)都進行了改變，所以以前的加工參數(shù)已經(jīng)不適用于改變，所以以前的加工參數(shù)已經(jīng)不適用于現(xiàn)在的加工，在選取加工參數(shù)上我們則采現(xiàn)在的加工，在選取加工參數(shù)上我們則采用瞎子爬山的方法。用瞎子爬山的方法。瞎子爬山法：瞎子在山上某點，想要爬到山頂，怎么辦？從立足處瞎子爬山法：瞎子在山上某點，想要爬到山頂，怎么

19、辦？從立足處用明杖向前一試，覺得高些，就向前一步，如果前面不高，在向左用明杖向前一試，覺得高些，就向前一步，如果前面不高，在向左一試，高就向左走一步，不高再向右一步，高就向右走一步一試，高就向左走一步，不高再向右一步，高就向右走一步這樣這樣一步一步地走，如果四面都不高，說明到了山頂。在選取加工參數(shù)一步一步地走，如果四面都不高，說明到了山頂。在選取加工參數(shù)時是同樣的道理。時是同樣的道理。好點不好不好切削速度m/min進給量mm/r在經(jīng)過一系列的試驗過程中最終確定：在經(jīng)過一系列的試驗過程中最終確定： 刀尖角為120，目的是使切屑能夠有橫向收縮，減少切屑與兩已加工側(cè)壁之間的摩擦，使排屑通暢。另外，刀

20、尖角增大，使刀刃長度增加，刀刃單位長度上的負荷減小，延長了刀具的使用壽命，同時也增大了刀具的強度。 刀具的前刀面設(shè)計成屋脊形，成120，使兩側(cè)刃（副切削刃）具有30的負前角，增加了刀頭的強度，并使切屑能順利排出。七、實施對策 前角為15，主刀刃上有0.15-0.2mm寬，角度為-10 -20的負倒棱，起卷屑與保護刀刃的作用。Vc=60-80m/min f=0.25-0.5mm/r 有冷卻液Vc可提高25-50% 。七、實施對策一、目標(biāo)效果：一、目標(biāo)效果： 強力切斷刀，使用效果非常的好，不僅加工時間強力切斷刀，使用效果非常的好，不僅加工時間大大的縮短到原先的一般，而且刀具的耐用度也提到大大的縮短

21、到原先的一般，而且刀具的耐用度也提到是原先的兩倍多。是原先的兩倍多。 工時工時 新舊刀具新舊刀具加工時間加工時間（分鐘）（分鐘）舊式切斷刀具舊式切斷刀具240240新式切斷刀具新式切斷刀具120120八、檢查效果經(jīng)濟效益確認(rèn)經(jīng)濟效益確認(rèn) 原切斷刀每根軸平均加工工時：原切斷刀每根軸平均加工工時：4 4小時小時新型重型切斷刀具每根軸平均加工工時：新型重型切斷刀具每根軸平均加工工時：2 2小時小時平均每根軸節(jié)省加工時間：平均每根軸節(jié)省加工時間：2 2小時小時使用設(shè)備折舊費計算：使用設(shè)備折舊費計算：臥車（臥車（HTP200HTP20060/3260/32）設(shè)備原值為）設(shè)備原值為189000018900

22、00元，元，殘值率為殘值率為3%;3%;設(shè)備折舊費設(shè)備折舊費18900001890000 （1-3%1-3%）/10/12/22/8 /10/12/22/8 =86.8=86.8元元/ /小時；小時；平均每根軸節(jié)省設(shè)備折舊費：平均每根軸節(jié)省設(shè)備折舊費：86.886.82 = 173.62 = 173.6元；元；按平均每月加工按平均每月加工5 5根軸計算，每年可加工根軸計算，每年可加工5 512 = 12 = 6060根軸；根軸；每年可節(jié)約設(shè)備折舊費：每年可節(jié)約設(shè)備折舊費： 173.6 173.660 = 1041660 = 10416元；元；八、檢查效果二、無形效果：二、無形效果： 因為創(chuàng)新成功，不必采購大型龍門刨床，為公司節(jié)省因為創(chuàng)新成功，不必采購大型龍門刨床，為公司節(jié)省了大量資金，也為我們小組以后創(chuàng)新開闊了思路。更重要了大量資金，也為我們小組以后創(chuàng)新開闊了思路。更重要的是通過的是通過QCQC活動，全體組員不同程度地提高了技改創(chuàng)新意活動，全體組員不同程度地提高了技改創(chuàng)新意識，同時認(rèn)識到通過研制創(chuàng)新和技改工作推廣利用，無形識，同時認(rèn)識到通過研制創(chuàng)新和技改工作推廣利用，無形中提高了未