一種高效裝飾節(jié)點(diǎn)的開槽加工方法

李海豹 孫凌夫 王鵬 王魯杰 宋亞輝 石智成 柴東升

摘要： 單位承接了一種高效裝飾節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)加工任務(wù)，在訂貨任務(wù)飽滿的情況下，年產(chǎn)量約12萬(wàn)件。由于是首次對(duì)該類型工件進(jìn)行大批量生產(chǎn)加工，這就對(duì)我部門的生產(chǎn)加工能力提出了很大的考驗(yàn)，要求各部門的各工種在生產(chǎn)加工的各個(gè)環(huán)節(jié)中要緊密配合，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成各工種、各工序的加工生產(chǎn)任務(wù)。各生產(chǎn)部門細(xì)致的討論、研究，制定出了初期的加工工序路線。加工中心班組主要針對(duì)十字槽開槽工序的加工生產(chǎn)。小工件、大批量的開槽加工、生產(chǎn)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且只有一臺(tái)X63W臥式銑床符合開槽加工生產(chǎn)條件。能否順利完成生產(chǎn)任務(wù)，所有的不確定因素都匯總到開槽加工這個(gè)環(huán)節(jié)。本文主要闡述一種高效裝飾節(jié)點(diǎn)的開槽加工方法。

Abstract： The unit has undertaken a high-efficiency decoration node production and processing task. Under the condition of full ordering tasks， the annual output is about 120，000 pieces. Because it is the first time for this type of workpiece to be mass-produced and processed， this puts a great test on the production and processing capabilities of our department， requiring all types of work in all departments to closely cooperate in all links of production and processing， and within the specified time Complete processing and production tasks for various types of work and various procedures. Each production department discussed and researched carefully， and worked out the initial processing route. The machining center team is mainly for the processing and production of the cross groove grooving process. Small workpieces， large batches of grooving， and production are time-consuming and labor-intensive， and only one X63W horizontal milling machine meets the production conditions for grooving. Whether the production task can be successfully completed， all uncertain factors are summarized in the slotting process. This article mainly elaborates a method of slotting for high-efficiency decorative nodes.

關(guān)鍵詞： 臥式銑床;開槽輔具;鋸片銑刀;裝飾節(jié)點(diǎn)

Key words： horizontal milling machine;slotting aids;saw blade milling cutter;decorative node

中圖分類號(hào)：TG549.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）17-0098-03

0? 引言

隨著世界科技水平的快速發(fā)展，國(guó)家制造2025的提出，提高中國(guó)機(jī)械制造技術(shù)水平也提上日程，機(jī)械制造技術(shù)成為科技強(qiáng)國(guó)的重要手段，也是提升國(guó)防軍事實(shí)力的主要支柱。機(jī)械制造包括很多的技術(shù)領(lǐng)域，自動(dòng)化程度的高低可以衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造能力的強(qiáng)弱?？萍妓饺招略庐惖难该桶l(fā)展，推動(dòng)機(jī)械制造自動(dòng)化的快速更新?lián)Q代，實(shí)現(xiàn)由普通加工設(shè)備向數(shù)字化程度更高的數(shù)控設(shè)備的升級(jí)。隨著制造業(yè)向更高層次的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的精度要求也越來(lái)越高，隨之應(yīng)運(yùn)而生各種高精密數(shù)控加工設(shè)備，針對(duì)某一種產(chǎn)品制造出很多相應(yīng)的專用高精尖數(shù)控設(shè)備和各種專業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化設(shè)備。各種數(shù)控加工設(shè)備為制造業(yè)的快速發(fā)展提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。同時(shí)，配合高精尖數(shù)控設(shè)備的各種加工輔具制作和使用，極大的降低操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且提升了產(chǎn)品的一致性和生產(chǎn)效率。

單位承接了一種高效裝飾節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)加工任務(wù)，（如圖1所示）在訂貨任務(wù)飽滿的情況下，年產(chǎn)量約12萬(wàn)件。由于是首次對(duì)該類型工件進(jìn)行大批量生產(chǎn)加工，這就對(duì)我部門的生產(chǎn)加工能力提出了很大的考驗(yàn)，要求各部門的各工種在生產(chǎn)加工的各個(gè)環(huán)節(jié)中要緊密配合，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成各工種、各工序的加工生產(chǎn)任務(wù)。領(lǐng)導(dǎo)組織各生產(chǎn)部門相關(guān)負(fù)責(zé)人員細(xì)致的討論、研究，制定出了初期的加工工序路線。在實(shí)際生產(chǎn)加工過(guò)程中，查找各工序存在的生產(chǎn)瓶頸問題，最后，針對(duì)實(shí)際存在的問題進(jìn)行專項(xiàng)整改，保證生產(chǎn)任務(wù)順利開展。加工中心班組主要針對(duì)十字槽開槽工序的加工生產(chǎn)。小工件，大批量的開槽加工，生產(chǎn)初期工件裝夾費(fèi)時(shí)費(fèi)力。能否順利完成生產(chǎn)任務(wù)，所有的不確定因素都匯總到開槽加工這個(gè)環(huán)節(jié)。本文主要闡述一種高效裝飾節(jié)點(diǎn)的開槽加工方法。

1? 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和目標(biāo)確定

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)開槽加工的生產(chǎn)情況了解，每天按8小時(shí)工作時(shí)間計(jì)算，每天的產(chǎn)量135件，就按每月30天計(jì)算，滿負(fù)荷生產(chǎn)加工每月產(chǎn)量為4050件，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足年產(chǎn)量12萬(wàn)件的要求。于是，領(lǐng)導(dǎo)組織相關(guān)負(fù)責(zé)人員，召集技術(shù)力量和骨干進(jìn)行討論研究！如何才能按時(shí)完成生產(chǎn)加工任務(wù)，小組成員運(yùn)用“頭腦風(fēng)暴”法，各抒己見，提出各種建設(shè)性意見和針對(duì)性方法，通過(guò)大家的分析、討論、研究，最終確定合理的加工生產(chǎn)工藝。將高效裝飾節(jié)點(diǎn)的單位時(shí)間加工量由16.8件/小時(shí)提升到50件/小時(shí)。與此同時(shí)，所有參會(huì)人員通過(guò)分析目標(biāo)、分解目標(biāo)和落實(shí)責(zé)任，來(lái)保證既定目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。為了保證設(shè)定目標(biāo)的合理性，專門成立十人QC小組，生產(chǎn)初期QC小組到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研、觀察生產(chǎn)加工現(xiàn)狀，分析、采集數(shù)據(jù)，并對(duì)目標(biāo)值進(jìn)行理論論證。最后由QC小組匯總各方面信息數(shù)據(jù)，只有設(shè)計(jì)合理的加工輔具，單位時(shí)間高效裝飾節(jié)點(diǎn)開槽加工產(chǎn)量可以由16.8件/小時(shí)提升到50件/小時(shí)，把單位時(shí)間產(chǎn)量提高197%。

2? 分析產(chǎn)量低的主要原因

2.1 刀具使用不當(dāng)? 在實(shí)際加工生產(chǎn)當(dāng)中，鋸片銑刀的走刀速度非常慢，一旦加大走刀速度，鋸片銑刀頻繁崩齒。小組成員共同分析研究了這個(gè)問題。造成崩齒的原因是原有鋸片銑刀為密齒鋸片銑刀。加快走刀速度以后，密齒銑刀排屑不順暢，鐵屑積聚在銑刀的齒與齒之間，不易順暢排屑，造成了崩齒。重點(diǎn)注意事項(xiàng)，在X63W臥式銑床使用圓形鋸片銑刀，是不允許機(jī)床掛自動(dòng)走刀。因?yàn)?，?dāng)鋸齒間充滿切屑時(shí)，該齒就失去繼續(xù)切削功能，切屑繼續(xù)積聚就會(huì)造成崩齒。所以，手動(dòng)進(jìn)給時(shí)，當(dāng)切屑積聚導(dǎo)致鋸片無(wú)法切削時(shí)，刀具就會(huì)將作用在工件的切削力，通過(guò)機(jī)床傳遞到進(jìn)給手輪上，操作者就能感覺到鋸片銑刀已經(jīng)不能繼續(xù)進(jìn)給，失去切削功能，機(jī)床工作臺(tái)也有被抬高的動(dòng)作，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)尖銳的響聲。手動(dòng)進(jìn)給應(yīng)馬上停止繼續(xù)進(jìn)給，刀片在原地自動(dòng)旋轉(zhuǎn)一會(huì)兒，積屑就會(huì)自動(dòng)脫落，再開始繼續(xù)加工，就會(huì)避免崩齒。

鋸片銑刀分疏齒和密齒兩種，刀片在直徑相同的情況下，刀齒的形狀大小和齒數(shù)的多少也不相同。疏齒鋸片銑刀的特點(diǎn)是：在相同外徑時(shí)，齒數(shù)偏少，齒形偏大，齒尖偏高，刀具前角偏大，刀齒強(qiáng)度較低。通常用在材質(zhì)較軟，粘性較高，不易排屑的材料加工通常使用疏齒鋸片銑刀。密齒鋸片銑刀的特點(diǎn)正好相反：在相同外徑時(shí)，齒數(shù)偏多，齒形偏小，齒尖偏低，刀具前角偏小，刀齒強(qiáng)度較。通常用在材質(zhì)較硬，脆性材料的切削加工。在實(shí)際生產(chǎn)加工過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際情況合理選擇切削刀具，也是提高生產(chǎn)效率的一個(gè)有效途徑。

2.2 裝夾過(guò)程煩瑣制作合理加工輔具? 小組成員在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查時(shí)，發(fā)現(xiàn)使用平口虎鉗進(jìn)行工件裝夾，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)還存在安全隱患，隨即叫停生產(chǎn)。對(duì)現(xiàn)有裝夾方式共同探討研究，如圖2所示，對(duì)裝夾方式提出了整改意見。大家一致認(rèn)為必須改進(jìn)裝夾方式，該裝夾方式嚴(yán)重制約生產(chǎn)效率的提高，且存在安全隱患。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，一次裝夾工件數(shù)量太少，裝夾過(guò)程繁瑣不穩(wěn)定，造成平凡裝夾，導(dǎo)致時(shí)間都浪費(fèi)在工件裝夾上，制約生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提高。第二，由于工件外形尺寸的不一致，導(dǎo)致有的工件不能有效進(jìn)行固定，松動(dòng)就會(huì)引起崩刀事件，刀片碎裂呈無(wú)規(guī)則飛濺，容易傷人，存在安全隱患。第三，操作工人一天工作量太大，長(zhǎng)時(shí)間大工作量的操作，會(huì)引起操作者身心疲憊，引發(fā)其它事故的發(fā)生，也存在安全隱患。第四，制作合理的加工輔具，即降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率，又保證操作者加工生產(chǎn)的安全性。

3? 制作輔具提升效率

3.1 輔具制作? 依據(jù)以上問題小組成員共同研究設(shè)計(jì)，制作合理的加工輔具：輔具設(shè)計(jì)必須解決一次裝夾數(shù)量太少的現(xiàn)狀，同時(shí)滿足安全生產(chǎn)的要求。依據(jù)上述總結(jié)的問題，通過(guò)小組成員的研究、討論，制定出輔具的設(shè)計(jì)方案，具體實(shí)施如圖3所示，單次裝夾量由5個(gè)增加至34個(gè)。加工同樣數(shù)量的工件，由于單次加工裝夾量的增加，使得加工裝夾次數(shù)得以大幅度的減少，可以把用于裝夾的時(shí)間節(jié)省下來(lái)投入到實(shí)際加工中去，加工效率得以大幅度提升。極大的提高了生產(chǎn)效率。

3.2 輔具升級(jí)改造? 圖3輔具設(shè)計(jì)時(shí)，每相鄰兩工件之間留2毫米的間隙，造成個(gè)別工件在輔具中微量竄動(dòng)，開槽深度尺寸傾斜不一致，不能有效保證工件圖紙尺寸要求。發(fā)現(xiàn)問題、查找問題、解決問題，及時(shí)召集小組成員開會(huì)，就當(dāng)前問題進(jìn)行討論、研究，并提出合理解決方案，通過(guò)反復(fù)討論研究有人提出設(shè)計(jì)成如圖4輔具，將工件之間的縫隙取消，保證工件之間緊密排列，防止在加工過(guò)程中發(fā)生竄動(dòng)。而且在輔具重新設(shè)計(jì)時(shí)，將輔具每排的裝夾量設(shè)計(jì)到20件。每裝夾一次比原來(lái)輔具多裝夾6件，每次的裝夾數(shù)量又提高了15%，生產(chǎn)效率也得到進(jìn)一步提高。

輔具設(shè)計(jì)應(yīng)注意事項(xiàng)：第一，輔具的耐用程度，輔具盡量選擇硬度較高，耐磨度較強(qiáng)，變形較小的材質(zhì)，選擇特殊材料加工制作，一般選用調(diào)質(zhì)材料，保證輔具的使用周期。第二，輔具本體開槽深度和長(zhǎng)度，裝工件槽的深度應(yīng)當(dāng)滿足工件高度的3/4深度，減小切割時(shí)的震動(dòng)，保證工件開槽精度。開槽長(zhǎng)度應(yīng)滿足20倍工件長(zhǎng)度，再加上2倍開槽刀具的半徑（刀具半徑≤10），保證工件在縱向排列緊靠，開槽底面平行。在槽底均布打孔每排20個(gè)，與工件中心對(duì)應(yīng)，將工件凸臺(tái)裝入孔內(nèi)，保證工件平穩(wěn)裝入輔具。第三，輔具開槽位置，如圖3所示，本體開槽為三個(gè)，中間為壓板定位槽，保證壓板壓緊后，不影響刀具開槽，避免刀具切到壓板，壓板應(yīng)做成帶凸臺(tái)的，且與中間槽公差配合，避免橫向擺動(dòng)，壓板寬度小于工件槽中心減去刀片的厚度。保證切割順利進(jìn)行。第四，刀具的安裝，雙刀雙槽加工，雙刀具的中心必須與雙槽的中心一致，否則工件開槽一側(cè)出現(xiàn)偏差，造成一排合格，另一排報(bào)廢。雙刀具中間的軸套長(zhǎng)度等于雙槽中心距減去一個(gè)刀片的厚度，保證刀片中心距與工件中心距一致。第五，其它事項(xiàng)，輔具上下表面要磨平在進(jìn)行開槽制作。墊塊要一次磨平成形，保證高度統(tǒng)一。壓板螺釘要沉頭，避免與刀桿干涉。切屑液要用潤(rùn)滑好的油質(zhì)潤(rùn)滑液，流量要充足，即起到潤(rùn)滑冷卻作用，還要盡可能的沖走鐵屑。第六，試切對(duì)刀時(shí)，從工件上表面輕輕試切，剛好切上工件，將刀具退出到空位，將工作臺(tái)升高開槽深度，確定工件開槽深度。再將刀具切上工件后，退出測(cè)量，保證工件兩外側(cè)尺寸相等。如果，兩側(cè)工件外側(cè)尺寸不相等，在工作臺(tái)橫向壓百分表，表頭要頂?shù)焦ぷ髋_(tái)，將表頭調(diào)到零位，再向工件尺寸小的一側(cè)移動(dòng)兩側(cè)尺寸差的1/2即可，將橫向工作臺(tái)鎖死，加工完成后，測(cè)量?jī)蓚?cè)工件開槽是否分中，對(duì)刀完成。

4? 效果檢查

4.1 活動(dòng)效果檢查? 通過(guò)小組活動(dòng)，改進(jìn)生產(chǎn)加工方法，高效裝飾節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)效率得到了極大的提升。本批產(chǎn)品從3月10日開始正式生產(chǎn)加工至5月17日（3天用于設(shè)備維修）首批原材料用完，加工任務(wù)階段性結(jié)束。實(shí)際用時(shí)65天，共生產(chǎn)加工高效裝飾節(jié)點(diǎn)41600件。每天的產(chǎn)量達(dá)到640件，平均每小時(shí)生產(chǎn)達(dá)到80件，單位時(shí)間產(chǎn)量提高376%。超出平均每小時(shí)生產(chǎn)50件的預(yù)定目標(biāo)任務(wù)。并且降低人工使用成本，節(jié)約經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，排除生產(chǎn)過(guò)程中存在的安全隱患，達(dá)到本次活動(dòng)的目的，解決實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中存在的瓶頸問題，開槽生產(chǎn)加工不在是制約生產(chǎn)進(jìn)度的主要問題，順利完成開槽生產(chǎn)任務(wù)。

4.2 技術(shù)效益效果? 通過(guò)本次小組活動(dòng)對(duì)高效裝飾節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，克服了工期短、任務(wù)重的重大難題，同時(shí)也鍛煉了隊(duì)伍，提高了技術(shù)人員技能水平，檢驗(yàn)了小組應(yīng)對(duì)瓶頸問題的應(yīng)對(duì)能力，也為今后加工同類產(chǎn)品積累了豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。

5? 總結(jié)

通過(guò)本次高效裝飾節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)任務(wù)，我加工中心QC小組發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)作的優(yōu)勢(shì)，充分利用QC小組培訓(xùn)所學(xué)到的知識(shí)，充分利用PDCA循環(huán)方法，解決了高效裝飾節(jié)點(diǎn)加工中所遇到的生產(chǎn)難題，為車間節(jié)省了開支，創(chuàng)造了效益，鍛煉了隊(duì)伍，QC小組也在實(shí)踐當(dāng)中運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，檢驗(yàn)了學(xué)習(xí)成果，QC小組各成員在本次QC活動(dòng)中也逐漸成長(zhǎng)了起來(lái)，在以后的工作中，把我們的團(tuán)隊(duì)逐步鍛煉成思想成熟、業(yè)務(wù)熟練、技術(shù)精湛、創(chuàng)新發(fā)展、敢于挑戰(zhàn)的優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)，為單位的發(fā)展和提升貢獻(xiàn)力量。

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