机械制造纪实03—电机座制造工艺定型历程
本帖最后由 六角车 于 2013-9-25 16:55 编辑关于围绕制造电机座所发生的事，在以前发的十多篇工艺工程师笔记的帖子里写了很多，但多是发生在人事之间的事情，技术上的事情较少，也比较凌乱。刚好这阵在家休闲，看到那套电机座工艺还在电脑里存着，整理了一下，作为一篇纯技术帖子发出来，并把工艺的设计、修改、试制、定型、的全过程包括全部图纸发表出来，以供广大的机械爱好者品评指教。 承包商提供的产品图纸有两张总图；一张是组焊图，一张是机加图，和全部的零件图纸，资料很详实。订单意向是第一批30台；如能保证质量和进度，第二批是50台；第三批是300台。对于开工严重不足的一个企业来说，还是很诱人的。这个企业是制造建设机械为主的老企业，主导产品是以铆焊加工为主的三合土搅拌车，机加工设备就是配合主导产品，下料、车轴、钻孔的几台普通设备，还从没干过较精细的产品，用机加主任的话说，这企业还从没干过这么细详的活。 老板对自己的企业的设备能力和员工的技术水平很没信心，也就不足为奇了。干过几单产品后，发现在这个公司的几名技术和管理人员，连个能完全看懂图纸的人都没有，我也是老板通过熟人找来的，两人之前一点都不了解。虽然我的那位朋友在老板面前把我吹得神乎其神，谨慎的老板也不敢贸然相信，刚好用这件产品当考题。我看完图纸说，这活咱这的设备只要工艺设计合理完全能干出来。 搞工艺的到一个新企业，第一件事就是看设备，有什么设备干什么活。再就是看工人的技术水平，看几个操作动作的熟练程度也就知道了。企业的分配方式也是一个不可忽视的因素。这个企业现有比较稳定员工20多人。员、工几乎各半。工人中，车工、画线工、镗工、火焰切割、质检、库管各一名，焊工4名，除车工、画线工、质检来自国有企业，技术较扎实，其余均为流动打工者，技术水平属于野干家。设备有一台100mm主轴数显镗铣床；一台630普车；一台数控火焰切割机，6M切边机；50摇臂钻和3台32可移动摇臂钻；一台小立铣和牛头刨已没精度可言，但勉强还能用，喷砂设备和行吊都已用了近20年了。这种设备的配置，干一般钣金型材结构的三合土搅拌车，一点问题也没有。搞精密机械加工就有些费劲了。好在电机座结构简单，只要控制好那三个H7级精度的孔的精度和同轴度，其余就是一堆结构件。 工艺卡片做好，公司没人审核，承包商就聘了一位电机制造厂退休的副总工程师来审核。 副总审核完工艺说，我们厂加工电机座做了不少工装，就那干的都不顺利，跟不上进度，才发外加工。我看你的工艺，连一套工装都没有。你怎么保证质量和进度啊？ 我指着他们的图纸说，按图纸上的技术要求，普通设备工装也能保证。 副总狐疑地翻看着图纸，突然说，这份零件图有问题，好多技术要求都没标。 按他说的新要求，我只得把几部分的工艺重新编排后，再审。二审后，副总要看我设计的工装。机械制造业的行规是，产品不保密，制造工艺保密，专用工装更保密。万一我设计的工装比他们厂的效率高，他学去了以后还会再来这加工吗？ 我请示管生产的经理，经理说不让看。 但老板却说这个厂外协活很多，搞好关系，还可以干别的活，他要看什么就让他看，只当是来考察的。 电机座的加工就这样的拉开了序幕，用文字写即累又很抽象，好在工艺卡片还在我的电脑里保存着，就一并贴出来，图文并茂就容易明白了。 工艺卡片供有19页。 这份工艺和我的这次打工生涯同时结束，比起前篇所说的400多页，几千零件的砂光机工艺，这是一份很简单的工艺，也是很普通的活。发表出来，抛砖引玉，同行们可以把自己的得意之作发表出来，共同提高。
第01页，吊耳。 工人一拿到工艺，就悄悄的找我说能不能把工艺改一改。原来这个公司生产工人的工资分两部分，一是千元左右的基本工资，其余是效益工资（计件工资），分配方式是钢结构件为主的重量计算法。这个零件共需120件，工艺要求火焰切割一次割成。火焰切割平时活就不多，这活本身就不大，如果再去除直径40的孔就更轻了。要我把孔改到摇臂钻上加工，这样一件活就可挣两次工钱。我刚来这里人头并不熟，一个普通工人绝不会向我提这种要求。我问他这是谁的主意？他说是主任。我二话没说，就改成这样了。
第02页，支撑板，没异议。
第03页，筋板，没异议。 第04页，法兰。 这个件的加工工艺改动比较大，主要是两个长方槽和六个螺纹孔。零件图要求槽的粗糙度12.5，四角R5，气焊切割达不到，只有上镗铣床加工（没卧铣），效率很低。考虑焊接和热处理后会产生变形，螺纹也不能提前加工，只能先钻好底孔，等热处理过后再攻丝。后来，副总可能是为了补偿改变筋图纸加工所增加的费用，就说，这两个孔是用来安装零件的，表面粗糙度差点没关系，可以用火焰切割。但考虑到一边只有13厚，切割完会变形，影响和筒体的焊接吻合。第一个修改方案是环厚度加大3mm，割好孔车平，增加一道工序和材料成本，不划算。最后定为与筒体组焊好后再割口，考虑气焊切割的特点，先在槽的四角钻φ10的引火孔，同时也保证了四角R5。
第05页，垫块， 此件，图纸除上下两面不加工外，其余全是12.5，孔槽也不加工，等和筒体组焊完再加工。我认为，四边焊接过后露出很少，直接火焰切割就行了，副总坚持要铣，理由是外观好看，唯一的小立铣干不动，就安排在6米切边机加工。为了减少镗铣床的负担，3孔槽在小立铣上先加工好，在镗铣床加工上表面余量时，把槽深加工合格，也可保证两面的平行度。 第06页，接地板。 设计图是方料，就是接地线用，不如圆料好加工，外观也好看，副总也赞成。
第07页，电缆支板，没异议。
第08页，前端板， 设计零件图，除外圆加工合格，其余全部粗加工，各孔等与筒体焊好再加工，端面有一个45°斜角的加油孔，如与筒体焊好后再加工，加工的难度很大，就安排先加工好，因端面有3mm的余量，孔口中心外移了3mm。加工时镗工拿着成品图加工5件后被质检员发现，在公司内引起很大反响。一个二十多年不知工艺为何物的企业，一下子扭转为，今后现场工人必须用加盖准用图章的工艺图纸干活。
第09页，筋。 按设计图纸，这个件滚圆切割倒棱三道工序就完成了。副总突然说图纸不对，（在工艺工程师笔记有详述）并说这是电机座的关键件，加工安装都有一定的精度要求，火焰切割保证不了精度，必需切削加工。为保证圆弧面不被破坏，不能用平口钳夹紧，得设计专用的夹具。工艺改为火焰切割下毛坯料，铣床铣两边。专用夹具做好，一次加工一件，没想到小立铣精度很差，凹心近1mm，又改到牛头刨床加工，质量更糟。副总无语的走了，两天没来。我看现场时发现工人把一摞十件筋板两头点焊用压板固定在镗铣床上加工，质量也很好。这是在工艺论证时被副总否绝了的方案，我问工人是谁让干的，工人不吭气，主任、生产经理同声说，是副总同意的。我翻开工艺说，说话要负责的，二位签字吧。第二天见副总问起，副总说他没同意，但到现场看过后也就默认了。第10页，蚂蟥钉，没异议。
第11页，支板，没异议。
第12页，筒体。 开始工艺设计毛坯为钢板卷筒焊接，生产经理说可以买到合适的钢管，就改为钢管。后来买钢管不顺，自制无手段，就外协用钢板热滚焊接毛坯，因不是自己加工就没改工艺。车工工序，原本想自己车的，630车床有点小，无法装中心支架。车工用一个旧四爪卡盘，在四爪上焊了加长爪，并已车好，这样外圆可以一刀车成，但内孔因有夹爪，必须要掉头，就会出现接刀台，这是个关乎性能的孔，副总很干脆的否决了，只好外协。
第13页，筒体画线，没异议。
第14页，焊筋。 改变了12根筋板安装的技术要求，还真的要设计工装了。副总提出他们厂用的工装，一次能装两根筋，也能保证两根筋的间距误差。但他忽略了一点，12根筋得装6次，6次的积累误差会很大。我设计的工装一次装12根筋，位置精度由工装保证。副总说很难想象，我在画板上一画出来，副总立即叫好。实际使用两个焊工只用15分钟左右就把12根筋精确地点焊在筒体上。
第15页，焊前端板，法兰，垫板，无疑义。第16页，组焊，无疑义。
第17页，镗支撑板和支板。 开始我的方案是先镗四条腿（支板）底面，以作为定位基准，再加工支撑板和垫板，这样在镗孔时就不用做工装了。但副总非得要用支撑板为定位基准，理由是那是安装平面，四腿是悬空的，不能作基准。我向他解释，这两个件那个做基准其测量基准都是一样的，没什么区别。用四腿做基准，在下一道工序加工时，直接用四条腿做基准就可固定。如用支撑板做基准，就得再做两块垫铁的工装，即增大了加工费用，又不便于装夹。副总坚持己见不退让，老板又默不作声，我又何必坚持。就按副总的方案，设计了两块垫铁。第18页，镗三孔。 虽然经过退火处理，但焊接产生的残余内应力，对加工精度的影响仍不可轻视。由于以前有这方面的加工经历，就在工艺内规定三孔粗加工放三天后再精加工。这条在工艺论证会上成了众矢之的，连副总也认为我是故弄玄虚。当我提出先加工出一件打个通关的提议时，承包商极力反对地说，你这是国有企业的经验，不适合这。现在已没时间搞试制。合同期很紧，必须马上全面铺开大干。因为设备都是单打一的，实际加工时，也还是先干一台。第一台电机座上镗铣床就很不顺利，刀杆打颤，法兰上有孔，12根筋更是断续切削，硬质合金刀崩刃，换高速钢刀，磨损很快。刀杆强度也不行，打颤严重的干不成。镗工用200的钢管焊了一个刀杆，刀杆不打颤了，主轴还在打颤，小马拉大车，设备有点小了。改着试，试着改，干了三天，活干好，送到组装厂检验，合格。老板和承包商都松了一口气。副总却忧虑地说，那12根筋的锥度问题仍没解决，这件活6丝公差，两头都在极限上，今后的加工很难预料。还真被他言中了，镗床一天两班镗一件，一连镗了三件不但尺寸超差，连圆度也出了问题，法兰孔竟干成了扁圆，一方都超差了，另一方还小，镗床工人不敢干了。老板、承包商和副总都急了，争吵了好一会，矛头都指向了我说，工艺是你设计的，你就是总指挥，现在活干不下去了，你怎么解释？我拿起工艺翻看着没理他们。看人们渐渐安静下来，我把翻开的工艺往桌面上一放指着说，第一件产品是怎么干合格的，是干了三天。我工艺上规定粗加工后放三天以后再精加工，那是有依据的，你们以为我是故弄玄虚，现在出了问题，该清醒了吧？老板立即发令，严格按工艺执行。 其实开始停三天，以后还是一天出一台成品，这是批量生产的基本规律，可惜他们不懂，也可能是当局者迷吧。 使副总忧虑的是筋的锥度问题，刀杆太长，又是一头悬空，机床主轴有间隙，刀杆有弹性，加工锥度很难避免，这是影响电机质量和生产进度的一大难题，至今没能解决，对这么个毫无此类产品加工经验的个体小厂，能干出合格品来已很佩服了。几个人都想让我想出一个好的解决方案来，不巧体检，查出几项老年病，需住院治疗。工厂离家太远，长途骑电动车也不安全，看来是干不成了。没想到老板却带着礼物来看望我，在外打工，人情淡似水，老板也知道我不会再干了，还来看我，很感动。出院去公司结账后，听说锥孔问题还没解决，就顺手在公司电脑上画了一个滑移刀杆的结构图，并将制造和使用方法告诉给技术部长、生产经理和镗工，也算还了老板的探望之情了。
第19页，攻丝、检验、喷漆、成品检验、没异议。
一个赴日工程师的项目 第一次看大厂工艺写的卡片，搬个板凳慢慢看 这种帖子要支持。 滑移刀杆,希望能看到原理图，之前还真没听说过 {:3_63:} 师傅有几张图纸 ，我放大以后还是看不清楚。 楼主一定是加工方面的能人，虽然有些地方看不太懂。 经验精华！值得细赏！ 在下不才，工艺不精，但看了这么多工艺贴（尤其是LZ的），感觉工艺还是要好好学学。但LZ可否发些看得清楚些的图纸供我等晚辈学习，不胜感激！ 好好学习下:lol