芻議如何提高套筒加工合格率

許建鵬 呂寶金

摘 要：文章針對每組套筒高度允差要求非常嚴(yán)格，質(zhì)量很不穩(wěn)定，利用頭腦風(fēng)暴法從人員、設(shè)備、工藝工裝、環(huán)境要求、測量幾個(gè)方面進(jìn)行了造成套筒合格率偏低的原因詳細(xì)分析。主要是由于磁力吸盤平面度誤差大；工件與夾具有相對運(yùn)動(dòng)；工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合。最終確定了相應(yīng)的解決辦法。

關(guān)鍵詞：套筒；高度允差；頭腦風(fēng)暴法；磁力吸盤；工裝

1 現(xiàn)狀

套筒（如圖所示）是某傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上的一個(gè)重要零件，每五件一組成組加工，成組裝配，對每組零件高度允差要求非常嚴(yán)格，只有0.004mm，生產(chǎn)以來，時(shí)好時(shí)壞，質(zhì)量很不穩(wěn)定，其平均合格率只有84%。嚴(yán)重影響了生產(chǎn)進(jìn)度，增加了生產(chǎn)成本。

對60件不合格品進(jìn)行了調(diào)查分析：每組高度允差合格率55%，高度尺寸合格率78%，垂直度合格率87%，內(nèi)孔尺寸合格率93%，其他要求合格率97%。從中發(fā)現(xiàn)，造成交驗(yàn)合格率低的主要因素是每組內(nèi)零件高度允差超差造成的。

在該套筒的加工中，根據(jù)圖紙可以分析，各尺寸及公差符圖；各形位公差符圖；光潔度符圖；尤其是每5件為一組，其尺寸35H9之差≤0.004。

2 原因分析

針對套筒一次交驗(yàn)合格率低的問題，利用頭腦風(fēng)暴法從人員、設(shè)備、工藝工裝、環(huán)境要求、測量幾個(gè)方面進(jìn)行了原因分析：（1）操作不熟練；操作工從事本工種時(shí)間短，缺乏經(jīng)驗(yàn)，操作技術(shù)不嫻熟，對工藝、圖紙理解不透徹。（2）工件松動(dòng)；經(jīng)現(xiàn)場對磁盤吸力進(jìn)行檢測試驗(yàn)，吸力足可以滿足該工件的裝夾要求，工件沒有松動(dòng)。（3）平面度誤差大；經(jīng)現(xiàn)場檢測，磁力吸盤的平面度誤差為0.01～0.015，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了0.004的允差要求。（4）間隙不均勻；經(jīng)過將工件安裝在工裝內(nèi)，夾緊后對工件與工裝定位孔的間隙進(jìn)行實(shí)際測量，發(fā)現(xiàn)一組工件內(nèi)間隙分別為0.05、0.1、0.12、0.08、0.03，大小差別較大。（5）工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是否重合；設(shè)計(jì)圖紙的基準(zhǔn)是內(nèi)孔，而加工時(shí)用的是外圓定位，外圓與內(nèi)孔沒有形位公差要求。（6）工件與夾具有相對運(yùn)動(dòng)；工件用五個(gè)V型槽和平面定位安裝，而且每個(gè)工件處都有M4頂絲緊固。（7）操作間不是恒溫間；每組五個(gè)零件同時(shí)加工，同時(shí)檢測，環(huán)境溫度的影響是一致的，因此，與操作間是否恒溫，沒有關(guān)系。（8）檢測工具精度低；檢測用工具精度<0.005，完全可以滿足該工件的檢測要求。

根據(jù)分析找到末端因素，逐一進(jìn)行了確認(rèn)，從中找到了四條主要原因：人員、磁盤、工裝、工藝規(guī)程。

3 解決辦法

針對找到的主要原因，經(jīng)過充分分析研究，確定了相應(yīng)對策。

3.1 對操作者進(jìn)行培訓(xùn)

針對操作不熟練的問題，請本工種有經(jīng)驗(yàn)的老師傅、技師現(xiàn)場共同進(jìn)行分析研究，找出操作過程的問題，并進(jìn)行示范操作；同時(shí)對需要注意的夾緊力、吃刀量等細(xì)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的講解和指導(dǎo)。請工藝技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)指導(dǎo)。首先對設(shè)計(jì)圖紙的尺寸、形位公差和技術(shù)要求等進(jìn)行分析，深入了解和掌握設(shè)計(jì)意圖，然后就工藝規(guī)程對操作者進(jìn)行詳細(xì)的講解，使其熟悉和掌握工藝要點(diǎn)、重點(diǎn)控制的尺寸公差等。

3.2 對磁盤工作面進(jìn)行修正

首先，將磁力吸盤從磨床上拆下，清洗干凈后，重新進(jìn)行安裝和調(diào)整，同時(shí)將砂輪架主軸與磁盤調(diào)平行；對磁盤進(jìn)行自磨修正，保證平面度要求達(dá)到使用要求，同時(shí)其與砂輪架主軸的平行度不大0.02。修正后設(shè)計(jì)制作了與工件面積相當(dāng)?shù)墓に囋囼?yàn)件，進(jìn)行了試磨削，對其平面度和平行度進(jìn)行了檢測，均≤0.004，達(dá)到了目標(biāo)值。

3.3 改進(jìn)工裝結(jié)構(gòu)

工件外圓與工裝內(nèi)孔的配合間隙不均勻，經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)際觀察和檢測，發(fā)現(xiàn)主要是因?yàn)楣ぜ鈭A與工裝內(nèi)孔安裝時(shí)必須有一定的間隙，而工裝定位面為圓柱面，緊固時(shí)，工件在孔內(nèi)傾斜造成的，因此，決定對工裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。找到問題的癥結(jié)后，我們對工裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，用五個(gè)一組的90°V型槽作為安裝定位面，徹底消除了因?yàn)楣ぜ鈭A自由公差帶來的間隙不均勻現(xiàn)象。

重新制作了磨削工裝，檢驗(yàn)合格后，用工藝件進(jìn)行了試加工，經(jīng)檢測，允差均≤0.004mm。

3.4 完善工藝規(guī)程

對工藝規(guī)程中的“車”工序進(jìn)行完善細(xì)化，增加了外圓與內(nèi)孔的同軸度要求，規(guī)定其同軸度不大于0.01mm，同時(shí)對兩端面的余量進(jìn)行了調(diào)整，由原來的0.25～0.3mm調(diào)整為0.15～0.2mm。

對策實(shí)施后，不但每組的高度允差合格率達(dá)到了98%，而且效率也提高了33%，節(jié)約了成本，增加了經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語

尺寸允差是我們機(jī)械加工裝配過程中經(jīng)常遇到的問題，直接影響裝配的合格率。運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法分析解決，為今后類似零件的加工提供了有效的工藝、工裝保證，為解決生產(chǎn)中的實(shí)際問題提供了一定的思路和方法。