【中國機床商務(wù)網(wǎng)】導(dǎo)讀：南京汽車集團有限公司的NSE缸體生產(chǎn)線是目前上比較*的發(fā)動機生產(chǎn)線，生產(chǎn)效率比較高，缸孔的精加工采用了平臺珩技術(shù)，新技術(shù)的運用有助于提高發(fā)動機的性能，但是缸孔珩磨出現(xiàn)的質(zhì)量問題（如退刀痕等）是一個長期困擾我們的難題，本文通過一個典型的QC小組（質(zhì)量管理小組）的活動案例，詳細介紹了南京汽車集團有限公司是如何降低缸孔珩磨工廢率的。
　　
　　NSE缸體生產(chǎn)線介紹
　　
　　缸體線的機加工采用了三個加工中心組和兩條自動線的組合。三個加工中心組共采用了17臺GROBG520雙主軸加工中心。多臺加工中心組成的平行工序，通過龍門式機械手和上下料機動滾道（帶機械手自動輸送裝置）組成一個高度自動化的加工單元，以滿足生產(chǎn)節(jié)拍的要求。加工中心組之間加工任務(wù)的分配，由主控柜和每臺加工中心的SIMENS840D系統(tǒng)通過Profibus總線連接，實現(xiàn)各加工中心之間的自動化控制。該條生產(chǎn)線的工藝規(guī)劃的產(chǎn)能為25萬臺/年。

　　
　　缸孔珩磨的介紹
　　
　　珩磨是利用安裝于珩磨頭圓周上的油石，由漲開機構(gòu)以一定的壓力將其徑向漲開，與工件孔壁產(chǎn)生面接觸。通過珩磨頭的旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運動，實現(xiàn)對孔的精加工。在普通珩磨后，我們廠的缸孔精加工采用了平臺珩技術(shù)，“磨去波峰，形成平臺”是平臺珩的特點，雖然加工量只有2-3微米，但對提升發(fā)動機性能有以下作用（見圖1）：
　　
　?、偬岣吡嘶钊h(huán)對缸孔內(nèi)壁的氣密性能，提高了功率。
　　
　?、诩哟罅烁卓椎闹味龋s短了缸孔的磨合時間。
　　
　　③改善了活塞環(huán)在缸孔內(nèi)作往復(fù)運動時的潤滑條件。
　　
　?、軠p小了機油的散失，進而降低了機油消耗。
　　
　　如何降低缸孔珩磨工廢率
　　
　　在2012年2月-4月期間，缸體生產(chǎn)線的工廢率一直高居不下，平均達0.95%，超過0.9%的工廢指標(biāo)。我們對缸體生產(chǎn)線的不合格問題進行了排列圖統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)缸孔珩磨占總不合格品數(shù)的比例為39.3%，排列*位。所以我們選定“降低缸孔珩磨工廢率”作為QC小組的攻關(guān)課題。
　　
　　缸孔珩磨的工廢類型主要有退刀痕、橫紋、直徑超差等。在2012年2月-4月期間，缸孔珩磨的平均工廢率達0.027%，而其中的退刀痕的比例高達69.6%。所以我們得出結(jié)論：如果解決了退刀痕問題就可以大幅降低缸孔珩磨工廢率。
　　
　　珩磨后缸孔表面有豎直狀的內(nèi)凹的條紋（見圖2），用粗糙度儀檢測的結(jié)果是：粗糙度值滿足不了工藝要求，特別是Mr1和Mr2的測量值（Mr1：輪廓支承長度率，其數(shù)值直接反應(yīng)了缸孔的加工水平和使用壽命;Mr2：輪廓支承長度率，其數(shù)值決定了缸孔工作表面的貯油和潤滑能力）。
　　
　　我們zui終把缸孔珩磨工廢率的質(zhì)量目標(biāo)設(shè)定為0.09%。
　　
　　通過頭腦風(fēng)暴法，我們對缸孔珩磨的退刀痕進行了討論，繪制了因果分析的魚刺圖（見圖3），共列出8條末端因素。
　　

　　針對上述末端因素，我們制定了要因確認計劃表，確認過程如下：
　　
　　末端因素一（油石面粘有鐵屑）的確認過程：我們仔細檢查了珩磨頭上的所有油石：油石表面無鐵屑積聚。結(jié)論是非要因。
　　
　　末端因素二（收縮彈簧失效）的確認過程：我們用新彈簧更換了舊彈簧（見圖4），連續(xù)加工1100臺工件，有3臺退刀痕工廢，工廢率為0.27%。結(jié)論是非要因。
　　　　末端因素三（漲芯和油石座有污垢）的確認過程：拆開珩磨頭后我們發(fā)現(xiàn)漲芯和油石座的表面附著了一些顆粒狀污垢（見圖5），清洗和組裝后，連續(xù)加工1100臺工件，只出現(xiàn)1臺退刀痕工廢，工廢率為0.09%。結(jié)論是要因。
　　　　末端因素四（油石回縮量不夠）的確認過程：我們把油石的回縮位置由-100um調(diào)整到-500um后，連續(xù)加工1100臺工件，有2臺退刀痕工廢，工廢率為0.18%。結(jié)論是非要因。
　　
　　末端因素五（過濾精度差）的確認過程：我們檢查了現(xiàn)場使用的過濾紙的出廠規(guī)格：過濾精度為24um。符合工藝要求（過濾紙精度：18-25um）。結(jié)論是非要因。
　　
　　末端因素六（珩磨液性能超標(biāo)）的確認過程：我們檢查了近一個月的《動力總成化學(xué)品分析報告》，缸體線OP110的珩磨液的濃度和酸堿度均符合工藝要求（濃度為：6%-8%；PH值為：8.3-9.8）。結(jié)論是非要因。
　　
　　末端因素七（珩磨壓力大）的確認過程：我們查看了機床的壓力監(jiān)控表：平臺珩的切削壓力和光整壓力分別為9bar和3.4bar。均滿足工藝要求（切削壓力：9±0.5bar；光整壓力：3.5±0.5bar）。結(jié)論是要因。
　　
　　末端因素八（進給油壓撤除滯后）的確認過程：我們將平臺珩的光整時間由1秒調(diào)整為0秒，理論上提前1秒撤除進給油壓。我們連續(xù)加工1100臺工件，工廢率為0。結(jié)論是要因。
　　
　　全體成員zui終確認：漲芯和油石座有污垢、進給油壓撤除滯后是導(dǎo)致缸孔珩磨退刀痕的兩個主要原因。針對這些要因，我們通過研究制定了相應(yīng)的對策表。
　　
　　我們采取了兩種對策來降低缸孔珩磨工廢率：
　　
　　對策實施一：
　　
　　NSE缸體線已經(jīng)投產(chǎn)3年，長期的使用導(dǎo)致珩磨頭的油石座和漲芯的表面附著了一些顆粒狀的污垢，這些污垢提高了油石座和漲芯之間的摩擦系數(shù)，摩擦力的增大容易造成油石在縮刀過程中的卡滯。我們將所有的珩磨頭進行分解、清洗和重新組裝，達到了清除油石座和漲芯的表面污垢的目的。
　　
　　對策實施二：
　　
　　平臺珩采用的是液壓漲刀的進刀方式（見圖5），控制過程如下（見圖6）：
　　　　珩磨頭進入缸孔后，油石漲刀至孔壁（STZ）。我們在切削階段可以設(shè)置多個漲刀壓力（KR1、KR2、KR3），分階段將缸孔加工到工藝尺寸。為了得到較高的加工精度，珩磨頭還可以在規(guī)定時間內(nèi)（ABZ）以較低的漲刀壓力（ABK）對缸孔進行光整加工。zui后油石快速縮刀（ZZU），完成整個加工過程。我們將光整階段（ABZ階段）的設(shè)置時間由1秒修改為0秒，使珩磨頭上的油石在加工到工藝尺寸后提前1秒縮回，達到提前撤除進給油壓的目的。為了驗證光整加工對缸孔加工精度的影響，取消光整加工后，我們連續(xù)跟蹤了50臺工件，并對它們的圓度、Mr1、Mr2值進行了SPC分析（見圖8），CPK值分別為1.81、1.69和1.46，均大于1.33的工藝要求。
　　　　通過這些對策的實施，我們?nèi)〉昧瞬诲e的成績：首先，是表面加工質(zhì)量的情況通過上述措施的實施，缸孔表面質(zhì)量明顯改善，退刀痕現(xiàn)象基本消失（見圖9）。
　　　　其次，我們統(tǒng)計了工廢率，發(fā)現(xiàn)缸孔珩磨工廢率由措施實施前的0.27%（2-4月份的平均值）降至措施實施后的0.07%（6-8月份的平均值）。達到了預(yù)期設(shè)定的質(zhì)量目標(biāo)值。
　　
　　為了進一步鞏固這些成績，現(xiàn)場工程師編寫了《珩磨頭清洗作業(yè)指導(dǎo)書》，明確了珩磨頭的清洗流程和清洗周期（1次/6個月）；工藝工程師修改了《缸孔珩磨加工工藝參數(shù)》，把平臺珩的光整時間修改為零秒。
　　
　　結(jié)束語
　　
　　通過集體的努力，我們不但大幅度降低了缸孔珩磨工廢率，降低了的成本消耗，同時也提高了產(chǎn)品加工的勞動生產(chǎn)率。更難能可貴的是我們通過這次成功的QC活動，積累了豐富的質(zhì)量管理和加工技術(shù)的經(jīng)驗，為日后的工作打下了牢固的基礎(chǔ)。
　　
　　（文章作者：南京汽車集團有限公司胡勁   松李佳）