【中國(guó)機(jī)床商務(wù)網(wǎng)】導(dǎo)讀：南京汽車集團(tuán)有限公司的NSE缸體生產(chǎn)線是目前上比較*的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線，生產(chǎn)效率比較高，缸孔的精加工采用了平臺(tái)珩技術(shù)，新技術(shù)的運(yùn)用有助于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，但是缸孔珩磨出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題（如退刀痕等）是一個(gè)長(zhǎng)期困擾我們的難題，本文通過(guò)一個(gè)典型的QC小組（質(zhì)量管理小組）的活動(dòng)案例，詳細(xì)介紹了南京汽車集團(tuán)有限公司是如何降低缸孔珩磨工廢率的。
　　
　　NSE缸體生產(chǎn)線介紹
　　
　　缸體線的機(jī)加工采用了三個(gè)加工中心組和兩條自動(dòng)線的組合。三個(gè)加工中心組共采用了17臺(tái)GROBG520雙主軸加工中心。多臺(tái)加工中心組成的平行工序，通過(guò)龍門(mén)式機(jī)械手和上下料機(jī)動(dòng)滾道（帶機(jī)械手自動(dòng)輸送裝置）組成一個(gè)高度自動(dòng)化的加工單元，以滿足生產(chǎn)節(jié)拍的要求。加工中心組之間加工任務(wù)的分配，由主控柜和每臺(tái)加工中心的SIMENS840D系統(tǒng)通過(guò)Profibus總線連接，實(shí)現(xiàn)各加工中心之間的自動(dòng)化控制。該條生產(chǎn)線的工藝規(guī)劃的產(chǎn)能為25萬(wàn)臺(tái)/年。

　　
　　缸孔珩磨的介紹
　　
　　珩磨是利用安裝于珩磨頭圓周上的油石，由漲開(kāi)機(jī)構(gòu)以一定的壓力將其徑向漲開(kāi)，與工件孔壁產(chǎn)生面接觸。通過(guò)珩磨頭的旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)孔的精加工。在普通珩磨后，我們廠的缸孔精加工采用了平臺(tái)珩技術(shù)，“磨去波峰，形成平臺(tái)”是平臺(tái)珩的特點(diǎn)，雖然加工量只有2-3微米，但對(duì)提升發(fā)動(dòng)機(jī)性能有以下作用（見(jiàn)圖1）：
　　
　　①提高了活塞環(huán)對(duì)缸孔內(nèi)壁的氣密性能，提高了功率。
　　
　　②加大了缸孔的支撐度，縮短了缸孔的磨合時(shí)間。
　　
　　③改善了活塞環(huán)在缸孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的潤(rùn)滑條件。
　　
　　④減小了機(jī)油的散失，進(jìn)而降低了機(jī)油消耗。
　　
　　如何降低缸孔珩磨工廢率
　　
　　在2012年2月-4月期間，缸體生產(chǎn)線的工廢率一直高居不下，平均達(dá)0.95%，超過(guò)0.9%的工廢指標(biāo)。我們對(duì)缸體生產(chǎn)線的不合格問(wèn)題進(jìn)行了排列圖統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)缸孔珩磨占總不合格品數(shù)的比例為39.3%，排列*位。所以我們選定“降低缸孔珩磨工廢率”作為QC小組的攻關(guān)課題。
　　
　　缸孔珩磨的工廢類型主要有退刀痕、橫紋、直徑超差等。在2012年2月-4月期間，缸孔珩磨的平均工廢率達(dá)0.027%，而其中的退刀痕的比例高達(dá)69.6%。所以我們得出結(jié)論：如果解決了退刀痕問(wèn)題就可以大幅降低缸孔珩磨工廢率。
　　
　　珩磨后缸孔表面有豎直狀的內(nèi)凹的條紋（見(jiàn)圖2），用粗糙度儀檢測(cè)的結(jié)果是：粗糙度值滿足不了工藝要求，特別是Mr1和Mr2的測(cè)量值（Mr1：輪廓支承長(zhǎng)度率，其數(shù)值直接反應(yīng)了缸孔的加工水平和使用壽命;Mr2：輪廓支承長(zhǎng)度率，其數(shù)值決定了缸孔工作表面的貯油和潤(rùn)滑能力）。
　　
　　我們zui終把缸孔珩磨工廢率的質(zhì)量目標(biāo)設(shè)定為0.09%。
　　
　　通過(guò)頭腦風(fēng)暴法，我們對(duì)缸孔珩磨的退刀痕進(jìn)行了討論，繪制了因果分析的魚(yú)刺圖（見(jiàn)圖3），共列出8條末端因素。
　　

　　針對(duì)上述末端因素，我們制定了要因確認(rèn)計(jì)劃表，確認(rèn)過(guò)程如下：
　　
　　末端因素一（油石面粘有鐵屑）的確認(rèn)過(guò)程：我們仔細(xì)檢查了珩磨頭上的所有油石：油石表面無(wú)鐵屑積聚。結(jié)論是非要因。
　　
　　末端因素二（收縮彈簧失效）的確認(rèn)過(guò)程：我們用新彈簧更換了舊彈簧（見(jiàn)圖4），連續(xù)加工1100臺(tái)工件，有3臺(tái)退刀痕工廢，工廢率為0.27%。結(jié)論是非要因。
　　　　末端因素三（漲芯和油石座有污垢）的確認(rèn)過(guò)程：拆開(kāi)珩磨頭后我們發(fā)現(xiàn)漲芯和油石座的表面附著了一些顆粒狀污垢（見(jiàn)圖5），清洗和組裝后，連續(xù)加工1100臺(tái)工件，只出現(xiàn)1臺(tái)退刀痕工廢，工廢率為0.09%。結(jié)論是要因。
　　　　末端因素四（油石回縮量不夠）的確認(rèn)過(guò)程：我們把油石的回縮位置由-100um調(diào)整到-500um后，連續(xù)加工1100臺(tái)工件，有2臺(tái)退刀痕工廢，工廢率為0.18%。結(jié)論是非要因。
　　
　　末端因素五（過(guò)濾精度差）的確認(rèn)過(guò)程：我們檢查了現(xiàn)場(chǎng)使用的過(guò)濾紙的出廠規(guī)格：過(guò)濾精度為24um。符合工藝要求（過(guò)濾紙精度：18-25um）。結(jié)論是非要因。
　　
　　末端因素六（珩磨液性能超標(biāo)）的確認(rèn)過(guò)程：我們檢查了近一個(gè)月的《動(dòng)力總成化學(xué)品分析報(bào)告》，缸體線OP110的珩磨液的濃度和酸堿度均符合工藝要求（濃度為：6%-8%；PH值為：8.3-9.8）。結(jié)論是非要因。
　　
　　末端因素七（珩磨壓力大）的確認(rèn)過(guò)程：我們查看了機(jī)床的壓力監(jiān)控表：平臺(tái)珩的切削壓力和光整壓力分別為9bar和3.4bar。均滿足工藝要求（切削壓力：9±0.5bar；光整壓力：3.5±0.5bar）。結(jié)論是要因。
　　
　　末端因素八（進(jìn)給油壓撤除滯后）的確認(rèn)過(guò)程：我們將平臺(tái)珩的光整時(shí)間由1秒調(diào)整為0秒，理論上提前1秒撤除進(jìn)給油壓。我們連續(xù)加工1100臺(tái)工件，工廢率為0。結(jié)論是要因。
　　
　　全體成員zui終確認(rèn)：漲芯和油石座有污垢、進(jìn)給油壓撤除滯后是導(dǎo)致缸孔珩磨退刀痕的兩個(gè)主要原因。針對(duì)這些要因，我們通過(guò)研究制定了相應(yīng)的對(duì)策表。
　　
　　我們采取了兩種對(duì)策來(lái)降低缸孔珩磨工廢率：
　　
　　對(duì)策實(shí)施一：
　　
　　NSE缸體線已經(jīng)投產(chǎn)3年，長(zhǎng)期的使用導(dǎo)致珩磨頭的油石座和漲芯的表面附著了一些顆粒狀的污垢，這些污垢提高了油石座和漲芯之間的摩擦系數(shù)，摩擦力的增大容易造成油石在縮刀過(guò)程中的卡滯。我們將所有的珩磨頭進(jìn)行分解、清洗和重新組裝，達(dá)到了清除油石座和漲芯的表面污垢的目的。
　　
　　對(duì)策實(shí)施二：
　　
　　平臺(tái)珩采用的是液壓漲刀的進(jìn)刀方式（見(jiàn)圖5），控制過(guò)程如下（見(jiàn)圖6）：
　　　　珩磨頭進(jìn)入缸孔后，油石漲刀至孔壁（STZ）。我們?cè)谇邢麟A段可以設(shè)置多個(gè)漲刀壓力（KR1、KR2、KR3），分階段將缸孔加工到工藝尺寸。為了得到較高的加工精度，珩磨頭還可以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)（ABZ）以較低的漲刀壓力（ABK）對(duì)缸孔進(jìn)行光整加工。zui后油石快速縮刀（ZZU），完成整個(gè)加工過(guò)程。我們將光整階段（ABZ階段）的設(shè)置時(shí)間由1秒修改為0秒，使珩磨頭上的油石在加工到工藝尺寸后提前1秒縮回，達(dá)到提前撤除進(jìn)給油壓的目的。為了驗(yàn)證光整加工對(duì)缸孔加工精度的影響，取消光整加工后，我們連續(xù)跟蹤了50臺(tái)工件，并對(duì)它們的圓度、Mr1、Mr2值進(jìn)行了SPC分析（見(jiàn)圖8），CPK值分別為1.81、1.69和1.46，均大于1.33的工藝要求。
　　　　通過(guò)這些對(duì)策的實(shí)施，我們?nèi)〉昧瞬诲e(cuò)的成績(jī)：首先，是表面加工質(zhì)量的情況通過(guò)上述措施的實(shí)施，缸孔表面質(zhì)量明顯改善，退刀痕現(xiàn)象基本消失（見(jiàn)圖9）。
　　　　其次，我們統(tǒng)計(jì)了工廢率，發(fā)現(xiàn)缸孔珩磨工廢率由措施實(shí)施前的0.27%（2-4月份的平均值）降至措施實(shí)施后的0.07%（6-8月份的平均值）。達(dá)到了預(yù)期設(shè)定的質(zhì)量目標(biāo)值。
　　
　　為了進(jìn)一步鞏固這些成績(jī)，現(xiàn)場(chǎng)工程師編寫(xiě)了《珩磨頭清洗作業(yè)指導(dǎo)書(shū)》，明確了珩磨頭的清洗流程和清洗周期（1次/6個(gè)月）；工藝工程師修改了《缸孔珩磨加工工藝參數(shù)》，把平臺(tái)珩的光整時(shí)間修改為零秒。
　　
　　結(jié)束語(yǔ)
　　
　　通過(guò)集體的努力，我們不但大幅度降低了缸孔珩磨工廢率，降低了的成本消耗，同時(shí)也提高了產(chǎn)品加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率。更難能可貴的是我們通過(guò)這次成功的QC活動(dòng)，積累了豐富的質(zhì)量管理和加工技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，為日后的工作打下了牢固的基礎(chǔ)。
　　
　　（文章作者：南京汽車集團(tuán)有限公司胡勁   松李佳）