切断刀最新版

1、泰豪沈阳电机有限公司机加工艺QC小组电机轴切断效率提高QC发布人员：王成威课题类型：自定目标型小组名称：电机轴切断效率提高QC小组课题类型：自定目标型活动时间：2013年4月1日至2013年11月30日，活动期7个月。 小组成果： 电机轴切断效率提高QC活动小组是由工程技术人员、工人技师等组成。小组于2012年QC小组针对“发电机转子加工”、“机座圆键槽加工”等成功攻关，并且申请的两项研究课题都荣获“沈阳市科学技术成果 一等奖”。 小 组 简 介组组 长长王成威王成威活动课题活动课题电机轴切断效率提高电机轴切断效率提高序号序号姓姓 名名职称职称职务职务小组分工小组分工1 1王成威王成威工程师工

2、程师工艺员工艺员组组 长长2 2郑阳郑阳工程师工程师工艺研究所工艺师工艺研究所工艺师副副 组组 长长3 3张宏伟张宏伟工程师工程师机加分厂技术主任机加分厂技术主任技术指导、协调技术指导、协调4 4席海涛席海涛工程师工程师工艺研究所工艺师工艺研究所工艺师技术指导、协调技术指导、协调5 5赵煦赵煦工程师工程师工艺机加组组长工艺机加组组长研制、分析实施研制、分析实施6 6夏林夏林工程师工程师工艺员工艺员研制、分析实施研制、分析实施7 7王琳王琳工程师工程师工艺员工艺员研制、分析实施研制、分析实施8 8李子乔李子乔工程师工程师工艺员工艺员资料整理、记录资料整理、记录9 9李响李响工程师工程师工艺员工艺

3、员资料整理、记录资料整理、记录1010陈崇学陈崇学工程师工程师工艺机加组副组长工艺机加组副组长车间现场指导车间现场指导1111韩斌奎韩斌奎高级技师高级技师机加分厂卧车班长机加分厂卧车班长车间现场协调车间现场协调1212郭玉江郭玉江高级技师高级技师机加分厂高级技师机加分厂高级技师车间现场实施车间现场实施一、课题选择活动计划安排表WHATWHATHOWHOWWHENWHENWHEREWHEREWHTWHTWHOWHO项目项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月月地点地点目标目标负责人负责人P P课题选择课题选择亲和图、图表亲和图、图表办公室办公室确

4、定确定课题课题赵赵 煦煦席海涛席海涛设定目标设定目标图表图表办公室办公室确定确定目标目标王王 琳琳提出确定提出确定方案方案树图、过程决策树图、过程决策图、图表图、图表生产生产现场现场确定最确定最佳方案佳方案郑阳郑阳制定对策制定对策图表图表办公室办公室确定确定对策对策王成威王成威D D对策实施对策实施图表图表生产现生产现场场实现对实现对策目标策目标陈崇学陈崇学郭玉江郭玉江C C效果确认效果确认图表图表生产现生产现场场实现预实现预定目标定目标张宏伟张宏伟韩斌奎韩斌奎A A标准化标准化图表图表办公室办公室方案标方案标准化准化李子乔李子乔总结及下总结及下一步打算一步打算雷达图雷达图办公室办公室确定确定

5、课题课题夏夏 林林李李 响响小组活动计划甘特图小组活动计划甘特图 二、调查现状 2012年10月至 2013年3月，对电机轴切断刀使用情况进行记录，运用排列图分析统计后，得到如下结果：现状二、切削速度现状现状二、切削速度现状现状一、现状一、二、调查现状 针对上述的图表可看出，加工时经常出现刀体断裂的现象，刀具的磨损也很严重，要经常磨刀，切削速度也偏低，若克服这些问题，则可以大幅度提高机轴的切断效率及减少生产成本。前角修磨刀头崩刃刀体断裂加工次数284024修磨次数454百分比14.3%12.5%16.7%现状三、刀具损伤现状现状三、刀具损伤现状三、设定目标 根据切断刀的现有情况，及小组成员的讨

6、论分析将活动定为：轴切断效率提高一倍，耐用度提高一倍目目 标标 QC小组针对“提高电机机轴切断效率”，进行了头脑风暴，并运用鱼骨图对原因分析结果如下：料提高电机机轴切断效率轴切断效率低机轴本身材质硬度高刀片硬度低、刀具角度不对车床功率不足装夹方法不当车序加工参数错误加工车间环境存在振动源机法环人设备功率不足车序加工错误环境有振动干扰人员操作错误操作者技能不足车床切削用量不当四、分析原因序号末端因素确认内容确认方法标 准确认时间负责人1操作者技能不足操作者技能查看培训记录光轴加工工艺守则（工艺号0EY.915.286）5.8赵煦李子乔2车床功率不足车床电机功率设备说明书切削效率应低于电机主功率(

7、卧式车床设备说明书）5.15张宏伟王成威3机轴本身硬度高机轴是否符合硬度标准查看工艺轴锻件技术标准（JB-T5926-91）5.17郑阳席海涛4刀片硬度低、刀具角度不对刀具硬度、角度刀具切削手册切削条件、切削角度标准（机械加工技术手册）5.21韩斌奎王琳5卡压方法不当工艺合理性工艺评审车削通用工艺守则（工艺号0EY.915.271）5.25郭玉江李响6车床切削用量过小工艺执行情况现场抽查工艺技术要求（机械切削工艺参数速查手册）5.28陈崇学7车间存在振动干扰源现场仪器检测现场测量查看记录机床运转环境要求（车床运转环境要求）5.31夏林小组成员针对分析出来的末端因素制定了要因确认表：五、确定要因

8、五、确定要因（1）操作者技能不足员工培训记录员工培训考试成绩单 通过查看车间培训记录，车间先后对38名车工进行技能岗位培训，培训课时20小时以上，并全部通过考核。非要因技师证书 确认人：赵煦、李子乔 完成日期：2013年5月8日 实验切削机床 主轴电机功率75KW（2）机床功率不足 QC小组设备调查信息表小组设备调查信息表1设备名称精密重型卧式车床2设备最近维护时间1个月3进给机构是否运转正常正常4主轴电机是否运转正常正常备注： QC小组对机加车间现场加工设备的运转情况进行调查；设备进给机构、主轴电机等运转正常，主电机功率为75KW。 确认人：张宏伟、王成威 完成日期：2013年5月15日五、

9、确定要因 原切断刀信息明细表原切断刀信息明细表刀具角度参数切削用量前角后角主偏角副主偏角0101203790rk 3rk0.1 0.16mmfr1.332.5cmvs 影响切削力、切削功率因素表影响切削力、切削功率因素表20.32000Npmm1.11CfFk1.02CVFk1.05rCk Fk01.05CFk1rCb Fk1CFk1SCFk1CVBFk经计算得，切削功率P=0.33kw；主电机功率折合传递功率Pm=63.75kw；结论：PPm非要因五、确定要因五、确定要因（3）机轴材质硬度不合格 供应商提供的轴锻件符合我公司的轴锻件采购技术规范。非要因产品合格证采购技术规范 确认人：郑阳、席

10、海涛 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刃倾角s2030689093120刀具标准角度（4）刀片硬度低，角度不正确改进前切断刀角度要 因 通过与切断刀标准角度对比，前角度不正确，影响切削变形、切削力、切削温度和切削功率，也影响刀头强度、容热体积和导热面积，从而影响刀具使用寿命和切削效率。 切断刀的材质为高速钢，相对硬质合金而言不耐高温、硬度低、耐磨性差，且其结构刚性差，易产生振动。 确认人：韩斌奎、王琳 完成日期：2013年5月21日五、确定要因 非要因刀尖已对正工件回转中心 刀具自由度已被限制（5）刀具装夹方式五、确定要因 确认人：郭玉江、李响 完成日期：2

11、013年5月25日加工材料刀刃宽度 b（mm）切削速度 v（m/s）进给量 f（mm/r）碳钢481.332.500.200.40合金钢481.001.670.150.25切削用量（6）切削用量过小 小组查看工艺要求：切削进给量mm/r，实际操作进给量为mm/r符合工艺要求。非要因 确认人：陈崇学 完成日期：2013年5月28日五、确定要因五、确定要因非要因（7）周围机床使车床产生振动 小组成员在现场用振动测量仪多次进行测量，周围机床大进给粗车时对车床产生的振动，非常微弱。振动测量仪振动数值车床周围的防震沟 确认人：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机机轴轴本本身

12、身材材质质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对对车车床床功功率率不不足足装装夹夹方方法法不不当当周周围围环环境境存存在在振振动动源源车车床床切切削削用用量量过过小小要因五、确定要因六、制定对策 针对要因“刀片硬度低刀具角度不对”中的刀片硬度现有下列处理方法：刀片材质刀片材质优点优点缺点缺点成本成本是否选用是否选用硬质合金硬质合金 较高的硬度与耐磨性较高的硬度与耐磨性韧性低韧性低低低是是陶瓷陶瓷很高的硬度与耐磨性很高的硬度与耐磨性脆性大脆性大高高否否金刚石金刚石极高的硬度与耐磨性极高的硬度与耐磨性耐热性差、强耐热性差、强度低、脆性大度低、脆性大高高否否通过对三种材质的优缺点及成

13、本的比较最终选择用硬质合金刀片主要性能指标WC（310）%CoW18Cr4V比重（g/cm3）14158.58.8常温硬度（HRA）89937780高温硬度（HRA）900 89600 77抗弯强度（MPa）20时10018020时300350850 100600 300压缩强度（MPa）4200450035003600弹性系数71052105热传导性能（Cal/cms）0.50.07热膨胀系数（10-6/）510-61110-6比热（Cal/g）0.05熔点（）22001800硬质合金与高速钢性能比较 刀具的快速发展是在18世纪后期，伴随蒸汽机等机器的发展而来的。那时的刀具是用整体高碳工具钢

14、制造的，许用的切削速度约为5米/分。1868年，英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。1898年，美国的泰勒和怀特发明高速钢。1923年，德国的施勒特尔发明硬质合金。 高速钢在 以上时，其硬度显著下降而失去切削性能，切削中碳钢时，切削速度达 ； 硬质合金允许切削温度高达 ，切削中碳钢时，切削速度可达 。600 C30minm800 1000 C100200minm六、制定对策六、制定对策刀具各角度参数对加工的影响一、前角作用：加大前角，刀具锋利，切削层的变形及前面屑摩擦阻力小，切削力和切削温度可减低，可抑制或消除积屑瘤，但前角过大，刀尖强度降低。硬质合金高速钢Tooptopt前角的合理数值六、制定

15、对策刀具各角度参数对加工的影响二、后角作用：减少刀具后面与工件的切削表面和已加工表面之间的摩擦。但前角一定时，后角愈锋利，会减小楔角，影响刀具强度和散热面积。副后角作用：减少副后刀面与已加工面之间的摩擦。六、制定对策刀具各角度参数对加工的影响三、刃倾角作用： （1）可以控制切屑流出方向；（2）适当的刃倾角使切削力均匀，切削 过程平衡；（3）负值刃倾角可提高刀尖抗冲击能力。七、实施对策 在小组成员的分析下一致认为刀具的在小组成员的分析下一致认为刀具的前角的选择是重中之重，于是我们就刀具前角的选择是重中之重，于是我们就刀具前角的选择采用了黄金分割法。前角的选择采用了黄金分割法。 所谓的黄金分割法，

16、即是确定第一个试验点是在实验范所谓的黄金分割法，即是确定第一个试验点是在实验范围的围的0.6180.618处。这个点的数值可有公式一算出处。这个点的数值可有公式一算出：（大：（大- -小）小）0.618+0.618+小。再在第一点的对称处找第二点，第二点数值可小。再在第一点的对称处找第二点，第二点数值可用公式二算出：大用公式二算出：大+ +小小- -中（中不是中间是上次试验点）。此中（中不是中间是上次试验点）。此后试验点的数值都按公式二计算，把两次试验结果进行比较，后试验点的数值都按公式二计算，把两次试验结果进行比较，如果第一点比较好，则去掉第二点以下部分，如果第二点比如果第一点比较好，则去掉

17、第二点以下部分，如果第二点比较好，则去掉第一点以上部分。在留下的部分找出第二点的较好，则去掉第一点以上部分。在留下的部分找出第二点的对称点即第三点做试验，按同样方法进行比较取舍，留下好对称点即第三点做试验，按同样方法进行比较取舍，留下好点，多次试验找到最好点。点，多次试验找到最好点。黄金分割法选择前角计算次数计算次数第一点第一点第二点第二点择优选取择优选取择优选取择优选取第一次第一次（30-030-0）0.618+0=180.618+0=1830+0-18=1230+0-18=12去除去除1818右侧数值右侧数值第二点第二点第二次第二次（18-018-0）0.618+0=130.618+0=1

18、318+0-13=518+0-13=5去除去除13左侧数值左侧数值第一点第一点第三次第三次（18-1318-13）0.618+13=160.618+13=1618+13-16=1518+13-16=15选取选取15第二点第二点七、实施对策七、实施对策 由于刀具的材质及角度参数都进行了由于刀具的材质及角度参数都进行了改变，所以以前的加工参数已经不适用于改变，所以以前的加工参数已经不适用于现在的加工，在选取加工参数上我们则采现在的加工，在选取加工参数上我们则采用瞎子爬山的方法。用瞎子爬山的方法。瞎子爬山法：瞎子在山上某点，想要爬到山顶，怎么办？从立足处瞎子爬山法：瞎子在山上某点，想要爬到山顶，怎么

19、办？从立足处用明杖向前一试，觉得高些，就向前一步，如果前面不高，在向左用明杖向前一试，觉得高些，就向前一步，如果前面不高，在向左一试，高就向左走一步，不高再向右一步，高就向右走一步一试，高就向左走一步，不高再向右一步，高就向右走一步这样这样一步一步地走，如果四面都不高，说明到了山顶。在选取加工参数一步一步地走，如果四面都不高，说明到了山顶。在选取加工参数时是同样的道理。时是同样的道理。好点不好不好切削速度m/min进给量mm/r在经过一系列的试验过程中最终确定：在经过一系列的试验过程中最终确定： 刀尖角为120，目的是使切屑能够有横向收缩，减少切屑与两已加工侧壁之间的摩擦，使排屑通畅。另外，刀

20、尖角增大，使刀刃长度增加，刀刃单位长度上的负荷减小，延长了刀具的使用寿命，同时也增大了刀具的强度。 刀具的前刀面设计成屋脊形，成120，使两侧刃（副切削刃）具有30的负前角，增加了刀头的强度，并使切屑能顺利排出。七、实施对策 前角为15，主刀刃上有0.15-0.2mm宽，角度为-10 -20的负倒棱，起卷屑与保护刀刃的作用。Vc=60-80m/min f=0.25-0.5mm/r 有冷却液Vc可提高25-50% 。七、实施对策一、目标效果：一、目标效果： 强力切断刀，使用效果非常的好，不仅加工时间强力切断刀，使用效果非常的好，不仅加工时间大大的缩短到原先的一般，而且刀具的耐用度也提到大大的缩短

21、到原先的一般，而且刀具的耐用度也提到是原先的两倍多。是原先的两倍多。 工时工时 新旧刀具新旧刀具加工时间加工时间（分钟）（分钟）旧式切断刀具旧式切断刀具240240新式切断刀具新式切断刀具120120八、检查效果经济效益确认经济效益确认 原切断刀每根轴平均加工工时：原切断刀每根轴平均加工工时：4 4小时小时新型重型切断刀具每根轴平均加工工时：新型重型切断刀具每根轴平均加工工时：2 2小时小时平均每根轴节省加工时间：平均每根轴节省加工时间：2 2小时小时使用设备折旧费计算：使用设备折旧费计算：卧车（卧车（HTP200HTP20060/3260/32）设备原值为）设备原值为189000018900

22、00元，元，残值率为残值率为3%;3%;设备折旧费设备折旧费18900001890000 （1-3%1-3%）/10/12/22/8 /10/12/22/8 =86.8=86.8元元/ /小时；小时；平均每根轴节省设备折旧费：平均每根轴节省设备折旧费：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根轴计算，每年可加工根轴计算，每年可加工5 512 = 12 = 6060根轴；根轴；每年可节约设备折旧费：每年可节约设备折旧费： 173.6 173.660 = 1041660 = 10416元；元；八、检查效果二、无形效果：二、无形效果： 因为创新成功，不必采购大型龙门刨床，为公司节省因为创新成功，不必采购大型龙门刨床，为公司节省了大量资金，也为我们小组以后创新开阔了思路。更重要了大量资金，也为我们小组以后创新开阔了思路。更重要的是通过的是通过QCQC活动，全体组员不同程度地提高了技改创新意活动，全体组员不同程度地提高了技改创新意识，同时认识到通过研制创新和技改工作推广利用，无形识，同时认识到通过研制创新和技改工作推广利用，无形中提高了未