工業工程專業畢業設計-變速器裝配問題為研究(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 圖表。常用的調查表有缺陷位置調查表、不良項目調查表、工序分布調查表等，本節主要用不良原因調查表。 數據收集的目的 數據收集是為了得到一些比較重要的數據，通過不同的途徑而得到的一些資料。收集數據的目的有以下幾個方面： 1)掌握和了解生產現狀，如調查零件特性值的波動性。 2)為了分析質量問題，找出產生問題的原因，以便找到問題的 癥結所在，有利于對癥下藥，采取措施，提出對策。 3)對工序進行分析，調查是否處于穩定狀態，以便采取措施。 4)為了對產品的質量進行評價和驗收。 通過對變速器總成現場數據的收集和分析，我們從工序記錄統計出不合格品數與有關原因如表 21 所示 表 21 變速器總成質量的不良原因調查表 序號 不良種類 不良原因 1 變速器脫檔 二軸滑套與二軸齒輪嚙合時不平行 2 換檔困難 平頭車所用的遠距離操縱裝置 3 變速器過熱 散熱不正常 4 變速器噪音大 對齒不正確、間隙過大 5 齒輪損壞 正常磨損、輪齒折斷、 擦傷與黏結 6 軸的扭曲與折斷 軸所承受的扭矩或彎矩大于設計值 7 軸承的故障 軸承疲勞、潤滑不良 8 振動大 發動機支承損壞、安裝不當 9 漏油 油面高殼體有鑄造缺陷、后油封損壞 10 離合器殼損壞 發動機與變速器不對中 或發動機支承損壞 問題提出及目標確定 裝配和試驗是決定減速器質量的重要環節 ， 減速器設計的技術要求，需要通過良好的裝配試驗才能達到 。但據統計，西安法士特齒輪廠在 2020 年 5月一次裝箱總成 4520 臺，返修總成 168臺，不合格率達 %，這將嚴重影響整個企業的 12 效益，所以 提高裝配質量勢在必行，故選其為題。 通過前面分析研究，找出了 變 速器質量 問題的主要原因，并且這些原因是造成合格率底的主要原因。只有改變這些質量問題才能有效的提高合格率。 為了生產出符合要求的產品，通過對人、機、料、法、環五種因素的重組和改進，把目標確定為將變速器裝配不合格率降低 50%，經車間主任、工藝人員以及生產工人研究確定，此目標是可行的。 13 3 方案的制定與實施 為了更加全面的分析質量問題，進行質量改進，我們首先從裝配工序上對收集的數據做出統計分析，再從零部件方面對 數據進行統計分析。 對變速器總裝的工序控制 工序控制的含義 工序控制就是維持工序長期處于穩定狀態的活動。具體地說，就是根據產品的工藝要求，安排合適的工人和配置適當的設備，組織有關部門密切配合，根據產品質量波動的規律判斷工序異常因素所造成的波動，并采取各種措施保證產品達到技術要求的活動。 工序控制的內容主要有： A 對生產條件的控制 B 對關鍵工序的控制 C 計量和測試的控制 D 不合格品控制。 用排列圖表法尋找影響產品質量的主要原因或主要因素，并確定每條生產線的關鍵變量，以便發現問題，并采取措 施解決問題，改進和提高產品的質量。 根據最近收集到的雙中間軸變速器總裝的不合格品數 168 臺，分析整理后填入統計表如下 表 31所示。 表 31 變速器總裝不合格品數統計表 序號 項目 不合格 品數 頻率（ %） 累計 頻率（ %） 1 二軸總成 49 2 一軸總成 40 3 上蓋總成 26 4 變速器殼體總成 17 5 倒檔中間軸總成 14 6 操縱裝置總成 8 7 左中間軸總成 7 8 右中間軸總成 7 合計 168 根據以上統計資料畫出排列圖如圖 31 所示。 14 0102030405060二軸總成 一軸總成 上蓋總成變速器殼體總成 倒檔中間軸總成操縱裝置總成 左中間軸總成 右中間軸總成項目不合格品數(件)020406080100120累計頻率(%)不合格品數 累計頻率 圖 31 變速器總裝不合格品數排列圖 以上排列圖可以看出影響總裝質量的主要原因是二軸總成、一軸總成和上蓋總成，下面我們主要對二軸總成和一軸總成來分析研究。 對二軸總成的分析過程 表 32 二軸總成 序號 代 號 名 稱 數量 1 JS1001701112 二軸一檔齒輪 1 2 JS100B1701130 二軸二檔齒輪 1 3 16748 二軸三檔齒輪 1 4 JS100C1701131 二軸超速檔齒輪 1 5 JS1001701111 二軸倒檔齒輪 1 6 JS1191701110 二軸低檔齒輪 1 7 18729 二軸 1 8 JS1801701105 二軸 1 9 16118 二軸滑套 3 10 18701 二軸 齒輪調整墊 5 15 11 14749 二軸 齒輪花鍵墊 5 12 17109 二軸六角鍵 1 13 14750 止動環 5 14 GB87986 彈性圓柱銷（銷 3*10） 1 做出影響二軸質量的因果分析圖如下 圖 32 齒輪與軸的配合不好的因果分析圖 對二軸的工序質量控制 對二軸總成的分析，找出影響質量的關鍵工序，其關鍵工序是車二軸及兩端面并倒角，進行控制和改進。 (1) 工序能力的驗證與分析 對于二軸來講，二軸軸徑的設計尺寸為 Φ 40（ +，－ ），通過隨機抽樣，經計算得知：樣本平均值 X 為 ，與公差中心不重合， s=。根據公式 CPK=（ T－ 2δ） /6s。 T=TU－ TL=－ = M=（ TU+TL） /2=40 X= 操作者 工藝方法 機器 材料 機床的穩定性 責任感低 不良加工習慣 尺寸 加工方法 機床剛性不足 技術水平低 沒及時糾正偏差 材質差 前工序精度 有氣孔 和砂眼 刀架松動 加工精度低 進刀量大 安裝方法 裝卡 不正確 齒輪與軸配的合不好 16 δ =/M－ X/= CPK=（ T－ 2δ） /6s=經查表得此工序能力指數下的不合格品率 p=。 CPK=，屬 2 級加工，對此工序必須進行嚴格控制和監督，以便及時發現異常波動，檢查不能放寬。 (2) 采取措施提高此工序的工序能力，減少不合格品率 由以上的工序分析以及因果圖可知，造成工序不穩定的幾個原因：人，機及工藝方法。對此采取以 下措施 1)調 整工序的加工中心，減少偏移量 ，而逐漸偏移變化，為了達到規定的要求，要及時進行中心調整或采取設備自動補償偏移或刀具自動調整和補償等。 b. 由于中心偏移量為 ，可通過首件檢驗，調整設備刀具等的加工定位裝置，糾正其偏移量。 c. 由因果分析圖可知，軸加工偏移的主要原因是加工者的不良加工習慣造成的，改變加工者的加工習慣，要讓他們以公差中心值為加工依據。 d. 造成這種原因的另一個因素是機床性能不穩定，要定時對機床進行維修，保養和檢 查。 2)提高 工序能力，減少分散程度。 3)在保證 質量的前提下，放寬給定的公差。這樣做必須十分謹慎，必須經過嚴格的論證實踐考察，由工藝部門提出，經嚴格審批程序批準才能進行。 (3) 對二軸工序做出 X— R 控制圖控制圖 首先對控制圖原理做個簡單的介紹 控制圖是畫有控制界限的一種圖表，如圖 33 所示，控制圖的橫坐標表示按時間順序抽樣的樣本編號，縱坐標表示質量特性值或質量特性值的統計量（如樣本的平均值 x）。圖中有三條線，代表上、下控制線和中線，分別用符號 UCL、 LCL和 CL 表示。 1 5 9UCL上控制界限CL中心值LCL下控制界限x樣本編號 圖 33 控制圖 17 這些控制線就是判明生產 過程中是否存在異常因素的判斷基準。當從樣本量特性值落在控制界限之內，說明生產過程處于正常狀態，如果，樣本的值在制線之外，或偏在一邊，或出現朝一個方向變化的趨勢時，說明生產過程存在常因素，已有進入失控狀態的危險了，需要查明原因，采取措施，消除異常因素。 上下控制線及中線的位置一般根據“ 3σ”原則來確定，即 中心線 CL=μ（或χ） 上控制線 UCL=μ +3σ 下控制線 LCL=μ 3σ 按“ 3σ”原則來確定控制界限，是假設質量 特性值的出現服從正態分布的規律，即可以預期從該過程抽取的樣本的質量特性值應有 99%以上的概率都落在（μ +3σ）的范圍之內，這正是生產過程中存在自然因素的情況。因此，可以判定，當抽取的樣本特性值都落在上下控制線之內時，生產過程處于正常狀態。反之，若有較多的樣本特性值落在控制線之外的情況，說明它們的出現已不服從正態分布的規律，可以判定，這時的生產過程已存在異常因素，正在進入失控狀態了。這就是控制圖控制生產過程的工作原理。 對二軸工序做 X— R控制圖 1)收集近期數據 N=100 2)將數據分組，取 K=20，每組容量 n=5 3)計算 X 平均及 R 寫入下表 表 33 軸的直徑實際加工尺寸抽樣統計表 組號 X1 X2 X3 X4 X5 X 平均 R 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 合計 平均 18 4)計算 X 平均 R控制圖的控制界限（當取 n=5 時查表得： A2=， D3=—— ，D4=） 對 X 圖得： 中線 CL=x=1/k∑ xi= 上控制限 UCL=x+ A2R=+*= 下控制限 LCL= x－ A2R=－ *= 對 R 圖得： 中線 CL=R= 上 控制限 UCL= D4 R=*= 下控制限 LCL= D3 R=0 5)做 X— R控制圖 X平均圖1 4 7 10 13 16 19X平均 R圖01 5 9 13 17R 圖 34 軸的直徑實際加工尺寸工序控制圖 (4) 改進和提高 1)根據前面第一步可知，此道工序的工序能力屬于 2 級加工，對此工序需要嚴格控制，使不合格品率降至最低；從第二步的控制圖上可以分析出：點子全都 19 在控制界限之內， X平均圖的點子分布有缺陷，軸的加工有偏大的趨勢，點子在上半部分占了大部分，因此必須采取措施加以控制和改進，以防止不合格品的出現；對于 R圖，點子分布比較均勻，不 存在大的缺陷。 2)針對 二軸加工的關鍵工序，采取措施加以改進。從前面的因果分析圖上可以看出，影響此道工序加工好壞的關鍵變量是“機床的穩定性和加工者”，我們從這兩個方面加以分析和改進，來提高其穩定性，降低不合格品率。具體采取的措施有以下幾個方面： 。用工程經濟分析的方法決定設備是否更換是提高設備能力和穩定性的最簡單方法，但成本高，應慎重考慮；加強設備的維修質量管理是保證機床穩定正常工作的最常用的辦法；設備從進廠驗收，安裝起用，使用中維護保養，定期檢修，以致設備的改裝改造，這整 個的設備管理工作，都屬于質量管理的范疇。保持設備的良好狀態，除了首先要依靠生產工人正確使用和認真維護保養外，還要有專門的維修隊伍來為生產服務。專職維修人員和日常生產活動聯系緊密，對保證設備質量從而保證產品質量起著重要作用。負責檢修的人員必須經常檢查和解決設備的隱患，指導生產工人正確使用和維護設備，并和生產工人相結合，開展 TPM 管理活動，對發生故障的設備及時進行修理，保證修復的機器設備符合規定的質量標準。 ，因為此道工序的機械化和自動化程度抵，操作人員對工序的穩定性起著很大的作用，操作工人技能 和責任心是保證質量的關鍵，因而我們應重點要搞好工人的技術培訓和考核，提高工人的技術素質，調動他們的積極性。 件內有氣孔和砂眼，這些問題的存在嚴重影響了零件的質量，造成廢品和退貨