摘 要:我公司新開發的一款產品,客戶月需求量大,市場前景非常好。但是此產品的加工要求高,螺紋孔多。產品在攻絲前需要進行熱處理,熱處理硬度HRC30-35。采用普通絲錐加工生產率低下,廢品率高,絲錐費用高。為降低生產成本,提高生產效率,單位組織了絲錐使用革新技術攻關,從而降低單間產品絲錐使用費用,提高生產效率。
關鍵詞:絲錐使用革新;技術攻關
1.問題提出
鋼件攻絲,尤其是高硬度材料攻絲一直是單位加工的薄弱點。對絲錐的使用,絲錐材料和加工參數廠里的技術儲備比較弱。在研制初期,使用普通的絲錐攻絲單件絲錐最多加工十幾件產品,而且經常有絲錐斷裂,螺紋亂牙的情況。絲錐成本居高不下,再加上需要不停的更換絲錐,生產效率非常低。攻絲工序已經成為整個流程的瓶頸環節,嚴重制約產品交付。通過核算,按照目前的狀態繼續生產,第一滿足不了客戶需求,市場有丟失的風險。第二光絲錐費用就占到了加工成本的四分之一,除掉人工和其它費用,安裝支架的生產處于虧損狀態。絲錐成為我們能否持續生產的關鍵,所以一定要解決絲錐的成本問題和加工效率。
2.優化方案
為快速解決絲錐的問題,我們對周邊資深加工企業進行走訪、調研。通過調研發現,要解決加工過程遇到的問題,根據走訪以及對近幾年加工行業刀具情況的了解。我們選取目前市場反映比較好,綜合排名考前的廠家進行絲錐試加工。
我們一共選取了六種絲錐,有純進口產品也有合資品牌,選取的五種絲錐廠家以及結構如下:
(1)日本精工YT先端絲錐;
(2)韓國HSSE鍍鈦先端絲錐;
(3)TG高鈷絲錐;
(4)遠東粉末高速鋼絲錐;
(5)哈爾濱量具廠普通絲錐。
3.五種絲錐試加工情況
(1)日本精工YT先端絲錐價格每只180元,進過試加工,每只絲錐加工數量在100件左右,單件產品絲錐加工成本2元左右,優點加工螺紋表面光度好,螺紋尺寸非常穩定。生產效率大大提高。缺點一旦絲錐不夠鋒利,絲錐容易斷裂。
(2)韓國HSSE鍍鈦先端絲錐每只價格200元,加工數量120件產品左右。單件產品絲錐加工成本1.6,優點同YT絲錐一樣,加工螺紋表面光度好,螺紋尺寸非常穩定。生產效率大大提高。缺點當鍍層磨損后零件表面光度下降,螺紋有超差現象,絲錐易斷。
(3)TG高鈷絲錐單價每只80元,加工數量在80件左右。單件產品絲錐加工成本1元左右,優點高鈷材料耐磨度提高,加工數量提升,成本下降比較大,生產效率有所提高。缺點是普通四刃絲錐排銷不好,一旦夾銷絲錐易發生崩刃,出現亂牙現象。穩定性差。
(4)遠東粉末高速鋼絲錐單價80元,加工數量也在80件左右。單件產品絲錐加工成本1元左右,優點粉末高速鋼材料密度提高,耐磨度增加,成本下降比較大,生產效率有所提高。缺點同TG絲錐一樣,普通四刃絲錐排銷不好,一旦夾銷絲錐易發生崩刃,出現亂牙現象。同時絲錐易從根部斷裂。
(5)哈爾濱量具廠普通絲錐,價格24元每只,加工數量根據不同批次產品數量差異比較大。單間加工數量從10件產品到40件不等。穩定性差。單間產品絲錐成本從1元到2元不等。優點是絲錐價格便宜,采購方便。缺點穩定性差,加工質量不高,螺紋尺寸穩定性差。
通過對選購的五中絲錐試加工,從成本角度來看,距離我們的要求還有距離,但是通過試加工我們對各種絲錐的優缺點了然一幕。首先日本和韓國的兩種絲錐材料和國內的基本相同,但是由于采用的結構不同,絲錐前端帶15度斜面,在切削時前端的刃口和淺牙部位相互結合,分階切削,分擔了切削力。同時前端特殊設計的螺旋溝槽,籍以旋轉推送切削從孔的下方排出。這種絲錐學術名先端絲錐,由于先端絲錐具有旋轉排除切削之功能,除可保持溝槽清潔以減小切削抗力,并能避免因切削堵塞而造成的螺紋亂牙,同樣材質,先端絲錐的強度和耐用度是普通絲錐的2-3倍。
TG的高鈷絲錐和遠東的粉末高速鋼絲錐,材料優于普通絲錐,材料的韌性和硬度都非常好。 對加工高硬度零件,優勢非常明顯。相比普通絲錐,加工的尺寸穩定性好,單間加工數量多,同時可以加工普通絲錐不能加工的零件。
通過對比,雖然選用的五種絲錐成本有一定程度的下浮。但是距離單位的成本控制目標還有距離,通過各種絲錐試加工,為我們拓寬了思路,在咨詢專業廠家后,我們大膽的制定了絲錐解決方案:
革新方案:我們選取材料牌號,尋求專業廠家按照我們提供的材料排號,按照我們設計的絲錐結構定制專用絲錐。
通過與專業廠家溝通咨詢后,對于這種設想,刃具廠家對這種新結構(先端絲錐目前國內只有合資品牌企業生產)非常感興趣,同單位簽訂樣件制造協議,開始制造。
4.實施與驗證
在和專業刃具廠家溝通后我們對絲錐的材料進行規定,選取的絲錐材料為高鈷鋼,鈷含量0.8。絲錐結構采用先端絲錐的形式,刃口部位寬4mm.三刃絲錐。我們與刃具廠簽訂開發協議,由刃具廠按照我公司提供的圖紙和材料進行加工。
第一批制造的絲錐共有7個成品,在絲錐到貨后我們安排加工人員立即進行試加工。定制的專用絲錐單價70元,每件加工的數量在300件左右,螺紋廣度和尺寸非常穩定,每個產品的絲錐成本降低至0.2元左右。成本大大降低。
按照計劃安排,分廠按照與與刃具廠簽訂的協議,二批定制了50高鈷專用絲錐。對不同轉速下絲錐的使用壽命進行測算。優化加工參數后。在轉速300轉/分情況下,這款專用絲錐的加工數量可以穩定維持在300件以上。生產節拍每天800件以上,徹底解決生產節拍和成本控制的問題。
5.總結
通過對先端絲錐的使用和革新后,使本單位對新產品、新工藝的使用有全新的認識。同時單位對鋼件,高硬度材料的加工攻絲有一定的技術儲備。通過技術總結和推廣,在今后的鋼件加工中,形成以下幾點寶貴的經驗:
(1)先端絲錐在加工通孔螺紋、超長螺紋、難加工材料時優勢非常明顯,其優越的排削性能更易于保證零件質量。
(2)高鈷材料在熱鍛件、熱處理材料時,有良好的切削性能,易于達到工藝要求。
(3)在今后的新品試驗過程中,要勇于試驗新材料,新工藝。拓展思維,大膽創新。理論與實踐結合,推陳出新,一定可以在新品實驗過程中另立新桿。
作者簡介:黃戰鵬,男,漢族,籍貫:陜西彬縣,現職稱:中級工程師,學歷:本科,單位:陜西華興汽車制動科技有限公司。