上汽激情动力降低缸体下平面精铣的工废率

激情动力QC小组发表人：许光传/江大春

降低缸体下平面精铣的工废率产品介绍发动机及车型介绍南京基地发动机厂的产品是为ROEWE和MG品牌的乘用车配套的，为了维护上汽自主品牌轿车的声誉，我们一贯致力于提升产品的质量。NSE发动机N4发动机工段介绍机加工生产部缸体工段现有员工35名，是一支积极上进的优秀团队。自2009年创建以来，该工段积极开展QC和创建质量信得过班组的活动，成绩斐然，多次被公司授予先进集体和先进个人的荣誉。荣誉展台NSE缸体的加工工艺流程粗镗曲轴半圆孔、缸孔、铣扇子面、止推面、曲轴半圆孔后端面打流水号OP001OP10OP30.1OP40.1OP40.2OP50半精铣前后端面、粗铣水泵孔面、钻攻前后端面螺纹孔、枪钻主油道孔枪钻顶面和底面油孔、冷却水孔、顶面螺纹孔攻丝中间清洗OP60中间渗漏检测OP120OP130OP140高压清洗去毛刺装配堵头并测漏终检OP70OP80OP90OP100装主轴承盖半精镗、精镗曲轴孔、精铣顶面去毛刺，半精镗、精镗缸孔、测量缸孔中间冲洗测量曲轴孔、分组、打标记OP110粗珩、精珩及平台珩缸孔精铣前后端面、钻攻前面螺纹孔、钻铰底面销孔、镗水泵孔、精铣止推面粗精铣左右侧面、钻攻螺纹孔、攻顶面安装螺孔OP30.2成品缸体工艺简介精铣下平面小组名称

激情动力QC小组组长史德成课题名称降低缸体下平面精铣的工废率课题类型攻关型

注册号NJ11--01注册日期2011.4活动时间2011.4-2011.9活动次数8出勤率100%小组成员情况序号姓名性别年龄文化程度岗位组内职务1史德成男35本科工段长组长2汪道贵男48本科代理生产经理副组长3汪龙顺男47

中专

工艺工程师组员4敖贵齐男32本科质量经理组员5张和平男48中专CNC工程师组员6高玉海男40

大专

刀具工程师组员7许光传男28本科现场工程师组员8周锦男37中专车间班组长组员9郑梅芳女48本科质量体系审核员组员10江大春男28大专设备操作工组员11李鑫男26大专设备维修组长组员12胡劲松男42大专现场工程师组员小组概况编制：许光传日期：2011-4-01激情动力QC小组质量出效益，点滴成江河小组成员史德成汪道贵汪龙顺敖贵齐高玉海张和平许光传周锦郑梅芳江大春李鑫胡劲松阶段时间内容2011年4月2011年5月2011年6月2011年7月2011年8月2011年9月P选择课题现状调查设定目标原因分析确定要因D制定对策实施对策C效果检查巩固措施A总结和下一步打算

计划进度实施进度编制：许光传日期：2011-4-2PDCA活动计划选题理由频数（台）累计百分比（%）N=297生产现状缸体工段的质量指标：工废率≤1%质量指标缸体工段质量指标降低缸体下平面精铣工废率现状调查2011年1-3月份缸体下平面精铣工废率统计图月份1月2月3月产量1018665788100工废数量473035质量指标0.10%0.10%0.10%实际工废率0.46%0.46%0.43%编制：许光传日期：2011-4-102011年1-3月份缸体下平面精铣工废率统计表2011年1-3月份缸体下平面精铣工废类型统计表2011年1-3月份缸体下平面精铣工废类型排列图“接刀痕”工废数量占下平面精铣的工废总数的比例为85.7%。如果解决了该问题，就可以大幅度地降低缸体下平面精铣的工废率。频数（台）累计百分比（%）现状调查(续)工废类型工废数量百分比累计百分比接刀痕9685.7%85.7%崩刃98.1%93.8%划痕54.4%98.2%其他21.8%100%合计112100%N=112编制：许光传日期：2011-4-10精铣缸体下平面出现的接刀痕接刀痕处的Rmax值超过粗糙度的工艺要求（Rmax≤20μm）。表面粗糙度检测报告25μm现状调查(续)接刀痕质量目标：缸体下平面精铣的工废率≤0.1%目标设定0.45%0.1%现状值目标值质量目标精铣下平面精铣上平面小组讨论认为：有把握减少95%的接刀痕工废数量，如果接刀痕问题得到了解决，那么2011年1-3月份缸体下平面精铣的工废率就由0.45%变为0.084%。

计算公式：0.45%(下平面精铣的工废率)х【1-85.7%（接刀痕比例）х95%】=0.084%小组分析认为：精铣上平面和精铣下平面的加工材料（HT250）、加工余量(0.3mm)、加工设备(卧式加工中心)都是相同的。两者具有可比性，完全可以在工废率上进行对标。2011年1-3月份缸体上平面精铣的工废率只有0.09%。目标可行性分析小组得出结论：我们制定的质量目标(≦0.1%)是可行的。原因分析编制：许光传日期：2011-4-29缸体下平面接刀痕的原因分析鱼刺图辅助支承失效刀柄夹紧力不足硬度不合格主轴跳动量大夹具失效导轨爬行铣刀跳动量大材料不合格滚珠丝杆间隙大设备走刀路径不合理进给量偏大切削参数不合理主偏角偏大径向切削力大修光刃失效安装精度差切削振动大光整不彻底接刀痕

夹紧力不足毛坯刀具工艺10要因确认计划表序号末端因素确认方法确认依据确认人确认时间确认地点1夹紧力不足现场检查夹具的夹紧力：70±5Bar李鑫4月30日缸体生产线2辅助支承失效现场检查辅助支承支撑到位；锁紧力：85±5Bar李鑫4月30日缸体生产线3主轴跳动大现场检测端面跳动量≤3μm；径向跳动量≤3μm李鑫5月4日缸体生产线4刀柄夹紧力不足现场检测蝶形弹簧对刀柄的轴向拉紧力≥18KN李鑫5月4日缸体生产线5滚珠丝杆间隙大现场检测滚珠丝杆的反向间隙≤6μm李鑫5月4日缸体生产线6材料硬度不合格现场检测材料硬度：HBS190-241许光传5月6日计量室7修光刃安装精度差现场检测对称度≤2μm；跳动量≤2μm高玉海5月7日计量室8主偏角偏大刀具试验表面粗糙度：Rmax≤20μm高玉海5月8日缸体生产线9进给量偏大工艺试验表面粗糙度：Rmax≤20μm汪龙顺5月9日缸体生产线10走刀路径不合理工艺试验表面粗糙度：Rmax≤20μm张和平5月10日缸体生产线编制：许光传日期：2011-4-28要因确认末端因素（1）夹具的夹紧力不足验证时间2011年4月30日负责人李鑫确认方法现场检查确认标准夹具的夹紧力：70±5Bar论证过程我们检查了夹具的夹紧装置的压力监控表：显示值为71Bar。符合要求。结论非要因夹具的夹紧力夹紧装置OP20的夹具图K向K向视图要因确认(续)非要因末端因素（2）辅助支承失效验证时间2011年4月30日负责人李鑫确认方法现场检查确认标准

1，辅助支承支撑到位；2，辅助支承锁紧力：85±5Bar。论证过程一、我们先用红丹粉涂沫在夹具的辅助支承上，再观察从夹具上卸下的工件：所有辅助支承的支撑点上都留有红丹粉痕迹，说明辅助支承支撑到位。二、我们检查了辅助支承的压力监控表：锁紧力的显示值为89Bar。符合要求。结论非要因液压锁定辅助支承辅助支承锁紧力要因确认(续)非要因末端因素（3）主轴的跳动大验证时间2011年5月14日负责人李鑫确认方法现场检测确认标准端面跳动量≤3μm；径向跳动量≤3μm论证过程我们用磁力表架、千分表检测了主轴的端面跳动量和径向跳动量：测量结果在1.2-2μm之间。均符合要求。结论非要因测量端面跳动量测量径向跳动量主轴号技术要求（μm）端面跳动实测值（μm）径向跳动实测值（μm）1-1#主轴端面跳动量≤3径向跳动量≤3

1.72.01-2#主轴1.51.82-1#主轴1.81.62-2#主轴1.71.83-1#主轴1.92.03-2#主轴1.21.54-1#主轴21.44-2#主轴1.81.9主轴跳动量检测结果检测时间：2011-5-14检测人：李鑫要因确认(续)非要因末端因素（4）刀柄夹紧力不足验证时间2011年5月4日负责人李鑫确认方法现场检测确认标准蝶形弹簧对刀柄的轴向拉紧力≥18KN论证过程我们用测力仪检测了机床主轴的蝶形弹簧对HSK刀柄的轴向拉紧力：检测值为36.4KN。符合要求。结论非要因测量轴向拉紧力要因确认(续)非要因蝶形弹簧末端因素（5）滚珠丝杆间隙大验证时间2011年5月4日负责人李鑫确认方法现场检测确认标准滚珠丝杆的反向间隙≤6μm论证过程

我们用磁力表架和千分表检测了X、Y、Z轴的滚珠丝杆的反向间隙：测量结果在2-4μm之间。均符合要求。结论非要因主轴号技术要求（μm）X轴实测值（μm）Y轴实测值（μm）Z轴实测值（μm）1-1#主轴反向间隙≤64.03.53.51-2#主轴3.02-1#主轴3.82.33.52-2#主轴2.83-1#主轴3.52.54.03-2#主轴2.54-1#主轴3.24.03.44-2#主轴3.5滚珠丝杆反向间隙的检测结果检测时间：2011-5-4检测人：李鑫检测滚珠丝杆反向间隙要因确认(续)非要因末端因素（6）材料硬度不合格验证时间2011年5月6日负责人敖贵齐确认方法现场检测确认标准材料硬度：HBS190-241论证过程我们用硬度仪抽查了5个工件的材料硬度（在缸体下平面处选择4个检测点）：检测结果在HBS213-220之间。均符合要求。结论非要因零件号：10015694零件名称：NSE缸盖供方名称：南京南汽模具装备有限公司

SQE：孔京山

序号项目技术要求试样1试样2试样3试样4试样5检测周期检测时间备注1材料硬度(布氏)HBS190-241HBS213HBS215HBS215HBS213HBS2141次/批11.5.6A点

HBS214HBS220HBS219HBS215HBS219B点HBS216HBS218HBS216HBS217HBS216C点HBS214HBS216HBS217HBS214HBS218D点检测时间：2011-5-6送测人：余伟材料硬度的检测报告要因确认(续)非要因末端因素（7）修光刃安装精度差验证时间2011年5月7日负责人高玉海确认方法现场检测确认标准每个修光刃的对称度≤2μm；4个修光刃的跳动量≤2μm。论证过程我们在铸铁测量平板上用磁力表架和千分表复查了1只铣刀盘上的4个修光刃的安装精度：对称度在1-2μm之间；跳动量为1.8μm。均符合要求。结论非要因测量修光刃的对称度测量修光刃的跳动量

技术要求1#刃实测值2#刃实测值3#刃实测值4#刃实测值对称度(μm)

≤21.01.72.01.6跳动量(μm)

≤21.8检测时间：2011-5-4检测人：高玉海

修光刃要因确认(续)修光刃安装精度的检测结果非要因末端因素（8）主偏角偏大验证时间2011年5月8日负责人高玉海确认方法刀具试验确认标准表面粗糙度：Rmax≤20μm论证过程我们用一只主偏角为45°的面铣刀进行刀具试验，在切削参数不变的情况下连续加工420台工件,只出现1台接刀痕工废（表面粗糙度的Rmax值为26μm）。工废率为0.23%，小于QC活动前的工废率。结论是要因主偏角90°的面铣刀主偏角45°的面铣刀要因确认(续)是要因末端因素（9）进给量偏大验证时间2011年5月9日负责人汪龙顺确认方法工艺试验确认标准表面粗糙度：Rmax≤20μm论证过程我们将面铣刀的进给量由原来的2150mm/min降低为1800mm/min，连续加工420台工件，只出现1台接刀痕工废（表面粗糙度的Rmax值为24μm）。工废率为0.23%，小于QC活动前的工废率。结论是要因

原来的进给量的赋值程序段进给量参数修改后的进给量的赋值程序段进给量参数要因确认(续)是要因末端因素（10）走刀路径不合理验证时间2011年5月10日负责人张和平确认方法工艺试验确认标准表面粗糙度：Rmax≤20μm论证我们修改了面铣刀的走刀路径，让面铣刀在A区域能够有切出、切入工件的过程，提高面铣刀的修光刃在该区域的光整效果。在切削参数不变的情况下，我们连续加工420台工件，没有出现接刀痕工废。结论是要因优化后的走刀路径原来的走刀路径A区域要因确认(续)是要因夹具夹紧力不足主轴跳动大滚珠丝杆间隙大材料硬度不合格主偏角偏大刀柄夹紧力不足要因进给量偏大走刀路径不合理要因要因辅助支承失效修光刃安装精度差要因确认(续)序号要因对策目标措施地点完成日期负责人1走刀路径不合理修改走刀路径提高面铣刀的修光刃在A区域的光整效果。让面铣刀在A区域能够有切出、切入工件的过程。缸体生产线11-5-16张和平2进给量偏大降低进给量将面铣刀的每齿进给量减少13%。将面铣刀的刀齿数由原来的24齿增加到28齿。缸体生产线11-5-22高玉海汪龙顺3主偏角偏大减少主偏角将面铣刀的径向切削力减少30%。同时将可转位刀片的使用寿命提高1倍。1，将面铣刀的主偏角由90°修改为45°。缸体生产线11-5-22高玉海汪龙顺2，将可转位刀片的形状由四边形改为八边形。缸体生产线11-5-22高玉海汪龙顺对策表编制：许光传日期：2011-5-12制定对策修改走刀路径降低进给量减少主偏角消除接刀痕由于缸体下平面的接刀痕都是集中在A区域，而原来的走刀轨迹是面铣刀要在该区域进行两次90°的高速变向，在变向过程中容易出现过切现象，形成接刀痕。2011年5月11日我们开始修改了走刀轨迹的加工程序，让面铣刀在A区域有切出、切入工件的过程，提高修光刃的光整效果，达到消除接刀痕的目的。A区域对策实施R3=0R10=20N4790R30=1800R96=400N4795G0G57G60G90G601A=DC(270)T1=“T02014”N4800IFR21==1N4805X427.5Y235.5N4810R21=0N4815ENDIFN4820G60X427.5Y235.5Z=R3Z_2=R3+SPI_2_L1M1=3M2=3S1=R96S2=R96F=R30D1T2=“T02014”M1=3M2=3S1=R96S2=R96F=R30D1T2=“T02014”N4825G1G64X=-82X-173Y121.656X-82Y=40+12X=324-25Y40N4835X427.5N4850G0G64Z=R10Z_2=R10+SPI_2_L1修改后的走刀轨迹的加工程序对策实施一：2011年5月22日我们把新的面铣刀安装到机床的刀具库，面铣刀的改进内容如下：面铣刀的刀齿数由24齿改为28齿，在铣刀盘进给量不变的情况下，每齿进给量由0.15mm/z减少到0.13mm/z，提高了切削的平稳性；面铣刀的主偏角由90°修改为45°，径向切削力下降了30%，增强了刀片的抗振性；可转位刀片的形状由四边形修改为八边形，刀片的切削刃数量增加一倍，在刀片单价不变的情况下，刀具消耗降低50%。

刀具库里的新的面铣刀刀具库刀具库对策实施(续)对策实施二：改进前的面铣刀(Walter)改进后的面铣刀(Toshiba)刀齿数(Z=24)刀齿数(Z=28)刀片形状刀片形状主偏角主偏角改进前和改进后的面铣刀的区别对策实施(续)缸体下平面通过上述措施的实施，精铣后的缸体下平面的表面质量明显改善，接刀痕现象基本消失。效果明显改善前的加工面改善后的加工面效果检查2011年6月份缸体下平面精铣工废类型统计表2011年6月份缸体下平面精铣工废类型排列图编制：许光传日期：2011-7-2频数（台）累计百分比（%）效果检查(续)工废类型工废数量百分比累计百分比崩刃350.00%50.00%接刀痕116.67%66.67%划痕116.67%83.33%其它116.67%100.0%合计6100.0%

月份6月产量6772工废数量6质量目标0.10%实际工废率0.09%2011年6月份缸体下平面精铣的工废率6月份的缸体下平面精铣的工废率为0.09%，低于0.1%的质量目标。N=62011年1-8月份缸体下平面精铣工废率统计表月份1月2月3月4月5月6月7月8月产量101866578820063006600677263005576工废数量4730352520653质量目标0.10%0.10%0.10%0.10%0.10%0.10%0.10%0.10%实际工废率0.46%0.46%0.43%0.40%0.30%0.09%0.08%0.05%编制：许光传日期：2011-9-3措施实施阶段措施实施前阶段措施实施后阶段效果检查(续)0.46%