提高圆柱料轴向锯割效率设计方案

1、提高圆柱料轴向锯割效率设计方案1、小组概况及成员情况服务部加工工段是拥有车床、数控车床、钻床、铣床、刨床、锯床等一系列机加工设备，具有车钻刨铣锯等加工能力的工段。工段承接钻具修理、新工具制造等生产任务。在新工具制造方面，有时需要对圆柱胚料进行2、选择课题小组成员对加工工段的日常工况调查发现，由于毛坯的轴向锯割较慢，加工所需毛坯料供应普遍紧张。如果将锯床切割圆柱料时间缩减到 15 分钟内，就可以供应上车床的需求量。2012 年后 3 个月生产实际情况制图人：丛成制图日期：2013 年 3 月 5 日为了完成工段要求，以供应生产。小组决定选二、现状调查小组成员决定从以往数据入手调研。根据以往三年来

2、使用锯床记录，挑选出了轴向锯割圆柱形毛坯料的使用数据。各年份锯割圆柱毛坯料记录锯毛坯料序号2010 年2011 年2012 年割1252818圆2233023柱毛3202725坯4182527料5242024耗6232120时（分钟）*合计切割数量182205116平均耗时20 分钟26 分钟21 分钟统计人：丛成统计时间：2013 年 4 月 1 日小组成员根据三年来轴向锯割圆柱形毛坯料的使用数据发现，锯割的时间均超出了工段的要求。从以往数据入手绘制调查表排列表， 找出关键。序号原因频数累计频数累计百分比1圆柱料前后攒动37537573.1%2锯条老化8546089.7%3锯床液压油不足33

3、49396.1%4其他原因20513100%合计513100%频数513累计百分比100%40030020010075%50%25%圆柱前后攒动锯条老化液压油不足其它原因造成锯床效率低下原因排列图制图人：丛成时间：4 月 5 日从排列图中可以看出，圆柱料前后攒动是造成锯割时间长的主要症结，所占的比率为 73.1%，如果解决了该问题，可使锯床锯割圆柱料的时效显著提高。三、设定目标小组成员决定延用工段对锯床时间的要求，将小组活动目标设定为：锯床轴向锯割圆柱形坯料用时不超过 15 分钟。小组为了判定目标的可行性，翻阅了近 3 年来锯床锯割方料、棒料等材料的所需时间记录，调查结果如下表。年份近三年锯床

4、锯割方料使用记录2010 年2011 年2012 年合计切割数量333226931916年平均耗时8.9 分钟9.2 分钟8.4 分钟制图人：丛成调查时间：4 月 15 日小组成员假定如果解决了锯割时圆柱料前后攒动问题，那么可以假定锯割圆柱料当不出现攒动问题时，所耗时等同于锯割方料所需时间。那么锯割圆柱料理论上所需时间为：（8.9+9.2+8.4）*73.1%/3+（20+26+21）*（1-73.1%）/3=12.465 分钟151050活动目标理论时间制图人：丛成制图时间：4 月 30 日从以上方面的论证可以看出，通过小组的努力和攻关，活动目标是能够实现得，小组活动目标为 15 分钟可行。

5、四、分析原因针对加工工段锯割圆柱料攒动导致耗时高的现状，小组成员集思广益，采用因果图分析原因如下：设备因素人的因素 设备陈旧人员操作 不熟练设备不适 合切割设备未固定 锯条老化人员培训 不到位无专岗专人操作责任心不强锯割圆柱光线不足 切割方式不对风沙较大 料攒毛坯材动料过硬毛坯形状不适合切割环境因素方法因素材料因素制图人：丛成制图时间：5 月 1 日五、确定主要原因经过对因果图分析得到有 13 条末端因素影响着切割圆柱毛坯产生攒动，全体小组通过从专业技术的角度上进行认真讨论分析和反复研究论证,并安排责任人对末端因素逐一确认：序号末端因素确认内容确认方法标准责任人调查时间人员操作不熟人员能否现场

6、考核操作人员，将常用3 种毛坯平均时间小于10 分钟为刘庆杰1练熟练操作锯床各形状毛坯料用锯床切割， 考察切割时间。优，10-12分钟为良，12-15 分钟为及格，15 分钟以上为差。5 月 4 日2无专岗专人操作设备有无专人操作管理查看设备岗位管理人员标牌有设备管理人员标牌岳东5 月 4 日3人员责任心不强人员工作有无责任心提问人员岗位责任制，查看 人员日常出勤， 观察人员日常 工作态度，翻 阅设备日常点 检及运转记录的填写基本熟记岗 位责任制， 出勤稳定， 日常工作态 度积极端正， 点检及运转 记录填写准确规范刘庆杰5 月 5 日4人员培训不到位人员是否有全面培训查看人员培训情况，翻阅培训

7、记录、培训考勤，查看培训试卷成绩人员培训做到每月 8 课时以上，培训出勤稳定考试成绩 80 分以上。，丛成5 月 5 日5设备陈旧设备年代及运转时间翻阅设备运转记录，查看设备入厂说明书10 年以上为陈旧设备。岳东5 月 5 日6锯条老化观察锯条每次使用状况查看锯条磨损， 锯齿是否完好锋利锯条磨损较少，锯齿完好锋利李伟5 月 5 日7设备不适合切割设备能否进行切割作业翻看设备说明书，查阅技术 参数性能，是 否适合切割作 业。现场实际 观察作业范围，能够承担切割作业岳东5 月 6 日8设备未固定地脚螺丝是否固定牢靠现场查勘地脚螺钉的固定情况地脚螺钉固定牢靠李伟5 月 6 日9毛坯材料过硬调查材料硬

8、度对比 5 种材料的不同形状方形毛坯或棒料毛坯锯割时间5 种不同材料方形毛坯或棒料毛坯锯割平均时间小于 15分钟刘庆杰5 月 6 日10毛坯形状不适合切割观察研究毛坯形状对切割的影响观察研究轴向切割圆柱形毛坯夹持时毛坯的静态力学关系。没有产生垂直于切割方向的力丛成5 月 6 日11切割方式不正确查看切割方式是否适合该毛观察切割的流程，研究切割方式是否适合切割方式适合轴向锯割圆柱形毛坯刘庆杰5 月 7 日坯圆柱形毛坯12光线不足查看光线照明亮度查看晴天、阴雨天光线明亮程度光线明亮岳东5 月 7 日-6 月 30 日13风沙较大查看风沙情况查看大风天气风沙对设备的影响风沙对设备运行无影响李伟5 月

9、 7 日-6 月 30 日制表人：丛成制表时间：5 月 1 日经过对 13 条末端因素确认，将确认方法及标准分配到个人，规定调查时间，分析是否为重要原因。因素 1：人员操作不熟练。经过现场考核操作人员，将常用 80*80 的方料、100 的棒料、5套管 3 种形状毛坯料用锯床切割，考察切割时间。切割时间分别为11 分钟、13.5 分钟、6 分钟。平均时间为 10.1667 分钟。考核成绩为良。得出结论：人员操作不熟练为非要因。因素 2：无专岗专人操作查看设备岗位管理人员标牌，发现标识牌明确，操作人员能够专岗专人。得出结论：无专岗专人操作为非要因。因素 3：人员责任心不强经过对锯床操作人员李伟的

10、提问岗位责任制，查看人员日常出勤， 观察人员日常工作态度，翻阅设备日常点检及运转记录的填写调查。 发现李伟熟记岗位责任制，出勤稳定，且李伟身为加工班班长，日常 工作认真负责态度积极端正，点检及运转记录填写准确规范。得出结论：人员责任心不强为非要因。因素 4：人员培训不到位经过查看人员培训情况，翻阅培训记录、培训考勤，查看培训试卷成绩。发现人员培训都做到每月 8 课时以上，且培训出勤稳定，考试成绩也在 80 分以上。得出结论：人员培训不到位为非要因。因素 5：设备陈旧经过翻阅设备运转记录，查看设备入厂说明书。发现该设备累计运转 1990 小时。设备投入使用时间为 2004 年 7 月 13 日。

11、截至目前， 设备投入运行 9 年，设备也不算陈旧。得出结论：设备陈旧为非要因。因素 6：锯条老化查看锯条磨损情况，发现锯条基本每切割 300 次就更换锯条。且每次使用锯床前，都进行岗位巡回检查，如锯条磨损严重，将重新更换。所以说锯床每次作业时的锯齿基本锋利完好。得出结论：锯条老化为非要因。因素 7：设备不适合切割。经过翻看设备说明书，查阅技术参数性能，是否适合切割作业。现场实际观察。适合进行切割作业。得出结论：设备不适合切割为非要因。因素 8：设备未被固定。现场查勘地脚螺钉的固定情况。发现地脚螺丝紧固，设备固定牢靠。得出结论：设备未被固定为非要因。因素 9：毛坯材料过硬。对比 5 种材料的不同

12、形状方形毛坯或棒料毛坯锯割时间。期间对比了 J55 套管、N80 套管、P110 套管、普通钻杆料、无磁钻铤料五种材料的锯割时间。平均时间为 12 分钟。证明非毛坯硬度问题。得出结论：毛坯材料过硬为非要因。因素 10：毛坯形状不适合切割。通过观察研究轴向切割圆柱形毛坯夹持时毛坯的静态力学关系。发现由于圆柱形边缘圆弧化，夹紧时使得圆柱形毛坯料产生一个垂直于切割方向的分力，迫使毛坯料纵向攒动。制图人：丛成制图时间：5 月 6 日得出结论：毛坯形状不适合切割为主要原因。因素 11：切割方式不正确。经过观察切割的流程，研究切割方式是否适合圆柱形毛坯。经过观察棒料、方料、管料等材料切割时发现，锯床切割边

13、缘平直化的材料比较得心应手。而对于圆柱料的轴向切割，一定是未找到其正确的切割方式。得出结论：切割方式不正确为主要原因。因素 12：光线不足。经过 2 个月的观察。在晴天时，工房能够照明充足。阴雨天气时， 工房的照明灯开启，也不会造成光线不足。得出结论：光线不足为非要因。因素 13：风沙较大。经过 2 个月操作者的实际观察，宁夏地区在春秋季节确实风沙较大。但是该设备固定安装在工房内，所以室外的风沙对于设备运转的影响微乎其微。得出结论：风沙较大为非要因。六、制定对策对于分析出得 13 项末端因素，小组成员通过现场考察等方式找出了 2 点主要原因。对此，根据小组成员的专长，制定出解决对策，并安排任务

14、到人。要因对策目标措施责任人地点完成时间利用夹具分析毛坯毛坯形状使弧度的夹持后无形状，根不适合切端面能够攒动现象据现场材俞群加工工段7 月 31 日割被平面所料制作夹夹持具制作配件分析观察使夹装目使用正确锯床切割切割方式前毛坯恢的方式切方式。根蔡程远加工工段7 月 31 日不正确复正确的割据现场材切割方式料制作配件。制表人：丛成制表时间：7 月 1 日七、按对策实施对于制定出的对策，小组成员根据实际情况分析出，两种主要原因的解决方案可以通过设计一种夹具来共同解决。由技术员丛成设计实施方案，并安排实施监督责任人。根据锯床能够切割的最大尺寸为 300mm。据此制作能够夹持直径300mm 圆柱的夹具

15、。由于径向夹持产生攒动，所以新夹具改变夹持方向为轴向夹持。且新夹具边缘平直，易于虎钳夹持。实施：制图人：丛成制图时间：7 月 7 日1、安排班长切割钢板。为保证切割范围，尺寸为 300*300。为保证强度，厚度为 10mm。2、安排刨铣工将钢板边缘刨平。刨平便于虎钳夹持，保证平直性。3、安排车工利用废旧螺栓车修再利用，制作 M10 的螺栓。为保证固定牢靠，装夹方式定位 3 点紧固式。需要车修 3 条 M10 的螺栓。4、由钳工将钢板三点打出直径为 10 的眼子，用于装卡。5、由钳工组装，副经理俞群、副经理蔡程远验证装卡效果。夹具至此制作完成。由于材料为身边废旧物资，且结构简单，完成时间为 7

16、月 15 日。比预期提前完成，且操作方便。八、检查效果1、效果检查小组将此夹具命名为：圆柱轴向切割夹具。为了验证夹具效果， 将此夹具即刻投入生产来验证效果。验证发现，通过该夹具的夹持转换，圆柱形毛坯料的轴向切割不再产生攒动现象，切割时间大大缩短。小组成员将该夹具发放到加工工段，决定用 2 个半月时间深入的验证使用效果。时间7 月下旬8 月份9 月份使用锯床次数63140132轴向锯割圆柱形次数172539锯割圆柱形毛坯平均耗时14.5 分钟13.7 分钟14.2 分钟2 个半月总平均耗时14.13 分钟制表人：丛成制表时间：10 月 1 日1514.814.614.414.21413.813.

17、6活动目标轴向锯割圆柱料时间（分钟）活动效果制图人：丛成制图时间：10 月 1 日可以看出，通过 2 个半月的效果验证，利用锯床轴向切割圆柱形毛坯料的平均时间已经降到 14.13 分钟，实现了活动目标，达到了预期目的。但由于新加装了夹具，锯割圆柱形毛坯时多了一项装夹工序。装夹过程中需要三个螺栓协调平衡旋紧，需要多次使用才能熟练。这是本次活动成果的不足之处。2、巩固期效果检查小组把十月份定为夹具使用巩固期，制定巩固措施的同时也安排专人对于巩固期内的使用效果进行效果检查，从而验证巩固的效果。十月份锯圆柱形料的日期10 月 8 日10 月 17 日10 月 21 日10 月 30 日锯割的次数878

18、6平均耗时14.5 分钟14.1 分钟13.5 分钟13.2 分钟调查人：岳东调查结束时间：10 月 31 日14.514十月份四次锯圆柱形料平均耗时（分钟）13.51312.5第一次第二次第三次第四次制图人：丛成制图时间：11 月 1 日通过巩固期四次使用锯床锯割圆柱形毛坯料的平均耗时对比得出： 随着时间的推移，操作工对该夹具及圆柱料的锯割越来越熟练，所耗 时间越来越少。实现了活动目标，缩短了锯割工序的时间，为接下来 的工序保障了原料供应。3、效益计算小组安排工程师高国杰和工程师王雄对创造的效益进行计算。经济效益：根据使用夹具后三个半月对比 2010 到 2012 年三年的平均锯割数量和时间得出，平均每年节约时间为(20+26+21)/3- 14.5+13.7+14.2+(14.5+14.1+13.5+13.2)/4/4*(182+205+116)/3=1386.6 分钟解决了车床待料问题，直接使我服务部的 1 台锯床、7 台车床以及配套设备如空气压缩机、厂房照明、厂区供热耗电减少了（1386.6 分钟/24）*（0.75KW*1 台）+（11KW*7 台）+（11KW*1 台）+（0.3KW*120 个）+80=11829