用质量管理方法解决曲轴磨削平行度超差问题

荣宝宁　王明明

摘 要：曲轴是压缩机的一个重要、关键的部件，平行度又是影响这一部件技术性能的重要指标。介绍了如何利用QC方法解决压缩机曲轴加工过程中的平行度超差问题。

关键词：质量管理方法；压缩机；曲轴；平行度超差

中图分类号：TG580.6 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.017

曲轴是压缩机产品的一个十分重要的部件，其各项技术指标的精度将直接影响到整个压缩机产品的技术性能，而平行度又是这些技术指标中的重点。笔者所在车间近年新购安装了MK82125/H数控曲轴磨床，在安装调试完初始加工中接连出现曲轴平行度超差的质量问题，这一问题直接影响到压缩机产品的整体技术性能。

1 问题现状调查

为了解曲轴平行度超差的具体情况，我们对2014-01—05车间加工的曲轴做了详细的统计。2014-01—05，车间共磨削各类曲轴35件，其中出现平行度超差的曲轴共6件，该项超差率为17%.具体情况如表1所示。

表1 2014-01—05曲轴平行度超差情况统计

2 数据分析

表2 按是否使用夹瓦磨削分析

如表2所示，从是否使用夹瓦装夹磨削的情况来看，使用夹瓦磨削的曲轴全部超差，而在机床磨削的曲轴的多项指标中，平行度、圆柱度、光洁度等技术要求还有所不同，需进一步分析，以便更好地确定问题所在。

表3 按平行度、圆柱度、光洁度分析

从超差曲轴的各项指标分布来看，全部是平行度超差。

从以上分析可以看出，曲轴平行度超差占全部超差，属于关键的少数。

3 目标确定

调查表明，曲轴平行度超差率为17%，而这些超差曲轴全部是由老式夹瓦装夹磨削的，如果排除人为因素，将夹瓦改造调整到合适的装夹位置，则可以降低超差率。我们认为，把课题目标定在“将曲轴平行度超差率降低到0.5%”是科学和客观的，完全能够达到该目标。

从统计数据可以看出，出现的问题较集中，并有集中点，只要我们找准问题的症结所在，就有把握解决问题。

4 原因分析

图1 曲轴磨削平行度超差原因分析

造成曲轴磨削平行度超差的原因如图1所示。由图1可知，环境因素与该问题相关性不大，因此不进行要因确认。

5 要因确认

要因确认主要包括人员技术培训情况、砂轮修正不当、操作磨削有问题、工装夹具不适用、加工工艺不正确和材料有问题等几个方面。QC小组制定的要因确认计划表如表4所示。

表4 QC小组制定的要因确认计划表

5.1 人员技术培训情况

经调查，车间现在的磨床操作人都经过厂级或车间级上岗前系统、完整的技术培训，且随熟练操作人实习操作了较长一段时间，在技术理论基础和实践经验方面比较好。

结论：非要因。

5.2 工装夹具不适用磨削加工

磨削工装夹瓦带动顶尖，精度低、误差大，达不到平行度要求。调整工装，用顶尖保持同心度。

结论：要因。

5.3 加工工艺不正确

查看曲轴磨削工艺，工艺所确定的磨削路线、方法均能满足要求，因此，造成平行度超差与工艺路线相关性不大。

结论：非要因。

5.4 材料有问题

从出现问题曲轴所采用的材料看，均为40GrM、45#钢。这些材料无论从产品种类还是所加工的曲轴数量上来说都是采用得最多的一种材料，从类比的观点看，该项不是要因。

结论：非要因。

6 制订并实施对策

6.1 培训操作人员

召集参与曲轴磨削的操作人员，通报曲轴平行度出现的质量问题，并对曲轴加工各序、加工方法、使用中应注意的问题进行全面讲解，使操作人员明确加工曲轴每个部位的作用以及使用过程中应注意的所有细节问题。

对所有操作人员进行质量教育，提高操作人员的质量意识，要求操作人员在工作中把应该做到的事情要做到位，对没有明确的问题一定要弄清楚之后再进行加工。

6.2 使用新型顶尖工装磨削曲轴

将磨床原配工装底座调整为新加工底座，用顶尖工装加工，确保曲轴平行度在0.02～0.03 mm之间，缩小原工装误差（0.15～0.18 mm）；按照机床点检制度，确保数控磨床保持高精度（X、Z方向精度为0.001 mm），保证母机的精度；编制加工程序，对曲轴加工编制特定细化程序，保证曲轴平行度达到标准。

7 效果检查

采取了上述措施之后，所磨削的曲轴平行度得到了很好的解决。表5为2014-06—12曲轴精度统计。如表5所示，2014-06—12，车间共磨削各类曲轴118件，其平行度、圆柱度、光洁度均达到图纸的技术要求。

表5 2014-06—12曲轴精度统计

2014-06—12共磨削曲轴箱数量/件 118

平行度超差/件 0

该项不合格率 0%

8 效益分析

8.1 近前效益

之前，曲轴磨削在青岛等地外协加工，每根曲轴需外协费用1.6万。经过新上磨床并改进夹具，2014年全年共加工合格曲轴147根，共节约外协费用147×1.6万=235.2万元。

在夹具改进前，平行度超差曲轴6根，经QC小组改进夹具后，既生产出符合技术要求的产品，又节约了外协费用，提高了压缩机关键件的质量，直接经济效益和社会效益都有明显提高。

8.2 长远效益

曲轴平行度超差问题的解决确保了我厂压缩机产品设计参数的实现，赢得了用户的好评。同时，这一问题的解决也为我们今后的曲轴磨削积累了经验，提供了参考依据，为我们今后加工增强了信心，为技术创新打下了良好的基础，对提高大型曲轴磨削提供了有力的技术支撑。

9 巩固措施

为保证以上方法长期、有效地用于生产，使曲轴箱加工质量保持稳定，QC小组采取了如下巩固措施：①严格曲轴磨削加工过程中的检查，发现问题及时解决；②继续跟踪曲轴磨削加工的全过程，防止已解决的问题再度发生；③严格落实工装的定期检验工作，及时发现解决工装使用过程中出现的问题。

10 结束语

QC方法是企业节约增效、改进质量、培养人才的一种有效途径，尤其是生产一线是QC活动最活跃的地方。本文利用QC方法解决了曲轴磨削加工超差的问题，取得了一定的效果，为以后曲轴加工积累了经验，同时也为生产过程中其他问题的解决提供了参考。

参考文献

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〔编辑：王霞〕