53仙游抽水蓄能機組發(fā)電機軸系加工QC——付強

1、仙游抽水蓄能機組發(fā)電機軸系加工機械加工QC小組發(fā)布人：付 強 2013年7月1日1前 言 東方電氣集團東方電機有限公司，是中國研制大型發(fā)電設(shè)備的重要企業(yè)，主要從事水電、火電、核電、交直流及相關(guān)控制設(shè)備的研發(fā)、設(shè)計、制造和銷售工作。 重金工分廠是公司關(guān)鍵性生產(chǎn)單位，主要從事水電的座環(huán)、頂蓋、底環(huán)、主軸、轉(zhuǎn)輪、轉(zhuǎn)子支架，火電與核電的定子機座、轉(zhuǎn)軸、端蓋等大型零部件的機械加工工作。2小組概況一、小組概況1.小組簡介： 重金工分廠機械加工QC小組成立于2005年，一直致力于全面改進和提升產(chǎn)品質(zhì)量，解決生產(chǎn)實際中的技術(shù)難題。近年來，在全體組員的共同努力下，小組在質(zhì)量管理、科技創(chuàng)新、技術(shù)攻關(guān)等方面都取得了

2、一定成績。其中，2009年被評為全國優(yōu)秀質(zhì)量管理小組。還曾獲得以下榮譽：“1000MW超超臨界汽發(fā)轉(zhuǎn)軸車序加工”獲得全國機械工業(yè)優(yōu)秀QC成果一等獎“1150MW核電轉(zhuǎn)軸銑序盤銑刀改進”獲得公司創(chuàng)新成果一等獎“巴西杰瑞控制環(huán)耳朵孔鏜序加工優(yōu)化”獲得公司創(chuàng)新成果二等獎“700MW小灣水輪機主軸車序加工攻關(guān)”獲得公司優(yōu)秀QC質(zhì)量成果一等獎3課題名稱仙游抽水蓄能機組發(fā)電機軸系加工組長劉志東職務(wù)技術(shù)廠長小組類型攻關(guān)型小組成員9人注冊編號QC2012-05成立時間2011年10月活動次數(shù)12計劃完成時間2012年3月2.小組成員：小組概況4小組概況組 員 介 紹姓名性別文化程度職務(wù)/職稱組內(nèi)分工劉志東男本

3、科技術(shù)廠長/高級工程師組長，負(fù)責(zé)總體工藝方案審核付 強男本科助理工程師副組長，負(fù)責(zé)總體工藝方案制定王立堂男大專高級工程師組員，協(xié)助收集資料，制定措施鄒銀行男本科工程師組員，協(xié)助收集資料，制定措施譚海波男本科助理工程師組員，協(xié)助收集資料，制定措施程 猛男本科助理工程師組員，協(xié)助收集資料，制定措施邱愛民男大專質(zhì)管員組員，質(zhì)量教育和培訓(xùn)豐 軍男中專18米臥車機臺長/技 師組員，實施工藝方案龍 強男中專250鏜床機臺長/高級工組員，實施工藝方案53.活動計劃：小組概況6二、課題選擇 1.仙游發(fā)電機軸系由上端軸、轉(zhuǎn)子支架、主軸組成，總長約10000mm，最大回轉(zhuǎn)直徑為3050mm，重量達105噸，各關(guān)鍵

4、部位的形位公差均要求0.03mm，滑轉(zhuǎn)子的表面粗糙度要求Ra0.8，其余部位的表面粗糙度都要求在Ra1.63.2，相比單軸加工，其難度較大。 2.經(jīng)過小組成員的認(rèn)真分析，常規(guī)方案很難保證加工精度，必須改進工藝方案，制定相應(yīng)工藝措施，才能保證金加工后滿足圖紙設(shè)計要求。因此，我們把制定仙游發(fā)電機軸系加工的工藝方案作為QC小組的課題。課題選擇7三、現(xiàn)狀調(diào)查現(xiàn)狀調(diào)查1.仙游發(fā)電機軸系關(guān)鍵部位的形位公差和粗糙度要求如下圖所示：其中基準(zhǔn)A和基準(zhǔn)B還分別需要與水輪機主軸、推力頭進行配車（圖一）8 2.參照以往機組發(fā)電機軸系加工方案，常規(guī)思路是上端軸、主軸、轉(zhuǎn)子支架先單件精加工，然后上臥車同找擺度，最后鉆鉸把

5、合面處的銷孔。但是在對仙游發(fā)電機軸系進行加工工藝分析時，我們發(fā)現(xiàn)若采取常規(guī)方案，將存在以下問題： 仙游上端軸整個軸身外圓設(shè)計有引線槽，轉(zhuǎn)子支架外圓均布立筋，使得上端軸及轉(zhuǎn)子支架均無架口位置，無法在臥車單軸找擺再進行把合； 根據(jù)以往加工經(jīng)驗，單件精加工到位，聯(lián)軸找擺時軸系各關(guān)鍵部位的形位公差僅能保證在0.035mm0.075mm之間，無法滿足設(shè)計要求； 現(xiàn)狀調(diào)查9 軸系總長度近10米，重量達105噸，使得軸系在靜止?fàn)顟B(tài)下存在撓度，會導(dǎo)致銷孔實際加工位置與理論位置出現(xiàn)偏差，在運轉(zhuǎn)時將對軸系產(chǎn)生影響?，F(xiàn)狀調(diào)查 3.經(jīng)過小組成員的認(rèn)真分析和論證，我們確定出新的工藝方案：對軸系布置圖上有形位公差要求的部

6、位，在上端軸、主軸、轉(zhuǎn)子支架單件加工時，半精加工留量，待軸系把合后，由鏜床加工把合面處的徑向銷孔，最后一同吊上臥車采用一卡一托的方式進行精車。 聯(lián)軸找擺時一旦擺度超出允差值，車修任一部位，特別是發(fā)電機主軸與水輪機主軸的配合止口、上端軸與推力頭配合段，都可能會造成尺寸超差；10四、目標(biāo)設(shè)定目標(biāo)設(shè)定 分析加工過程中的各種不確定和不利因素，制定切實可行的應(yīng)對措施，保證軸系各關(guān)鍵部位粗糙度全部滿足設(shè)計要求, 形位公差全部0.03mm。11人操作者識圖能力不足操作者對工藝方法不清楚加工經(jīng)驗不足，技能水平不夠操作者責(zé)任心不夠機環(huán)法料機床精度不滿足要求靜壓瓦與主軸架口接觸面積不夠，間隙超差卡盤端面跳動值較大

7、未按照工藝要求修正軸系撓度上端軸、主軸單件加工時未按要求留量或不滿足相關(guān)工藝要求鏜床加工找正偏差較大軸系存在較大撓度均能按要求及時加工過程中產(chǎn)生的鐵屑等雜物加工時及加工后未及時對軸系進行保護軸系已精加工部位出現(xiàn)磕碰劃傷或銹蝕銷孔實際位置與理論位置偏差較大無法保證加工精度無法滿足圖紙設(shè)計要求分析原因五、分析原因尺寸測量不準(zhǔn)確12六、要因確認(rèn)要因確認(rèn)序號末端因素確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)方法確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)責(zé)任人完成時間1操作者的識圖能力不足操作者的識圖能力現(xiàn)場調(diào)查操作者能夠清晰理解圖紙的尺寸、形位公差標(biāo)注和相關(guān)技術(shù)要求程 猛2011.11.8前2操作者對工藝方案不清楚操作者對新工藝方案和流程是否清楚現(xiàn)場調(diào)查操作者能夠

8、熟悉和掌握新的工藝方案和流程付 強2011.11.9前3各部位尺寸測量不準(zhǔn)操作者是否掌握百分表和外徑千分尺等量具的使用方法現(xiàn)場驗證操作者能夠正確和熟練使用各類測量工具譚海波2011.11.9前4操作者的責(zé)任心不強操作者的責(zé)任意識和受質(zhì)量教育程度現(xiàn)場調(diào)查操作者受到良好的質(zhì)量教育，擁有良好責(zé)任意識邱愛民2011.11.12前5靜壓瓦與軸系架口接觸面積和間隙問題操作者能否滿足保證加工精度的需求調(diào)查分析靜壓瓦與軸系架口接觸面積達75%，間隙0.05mm王立堂2011.11.16前6臥車卡盤端面跳動值18米臥車的卡盤端跳動值現(xiàn)場驗證臥車卡盤端面跳動值小于等于軸系端面設(shè)計跳動值豐 軍2011.11.10前

9、1.要因分析計劃表13序號末端因素確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)方法確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)責(zé)任人完成時間7軸系的撓度較大軸系撓度大小繪圖分析軸系撓度應(yīng)滿足保證加工精度的需求鄒銀行2011.11.15前8鏜床加工把合面徑向銷孔時的找正問題鏜床加工銷孔時的找正精度現(xiàn)場調(diào)查鏜床找正精度能保證銷孔實際位置與理論位置一致程 猛2011.11.14前9上端軸、主軸單件加工留量單件加工時是否按要求對軸系布置圖上有加工要求的部位半精加工留量現(xiàn)場調(diào)查操作者單件加工時應(yīng)清楚各部位留余量情況譚海波2011.11.16前10操作者需嚴(yán)格按工藝要求修正軸系撓度操作者是否完全掌握撓度修正方法現(xiàn)場調(diào)查操作者在加工時要按照相關(guān)要求修正軸系撓度付 強2011

10、.11.30前11加工環(huán)境的清理操作者能否保證加工現(xiàn)場調(diào)查操作者能夠及時清理加工產(chǎn)生的鐵屑、油污等雜物龍 強2011.11.18前12對軸系各精加工部位的保護操作者是否能按要求對精加工部位采用包裹等方式進行保護現(xiàn)場調(diào)查操作者全面掌握和執(zhí)行保護精加工部位的方法豐 軍龍 強2011.11.22前要因確認(rèn)142.確認(rèn)主要原因序號末端因素最終確認(rèn)情況是否滿足要求是否主要原因1操作者的識圖能力不足操作者能全面理解圖紙設(shè)計要求滿足要求非主要原因2操作者對工藝方案不清楚操作者對新的工藝方案不夠熟悉不滿足要求主要原因3各部位尺寸測量不準(zhǔn)操作者能夠正確和熟練使用各類測量工具滿足要求非主要原因4操作者的責(zé)任心不強

11、操作者均受過良好質(zhì)量教育，擁有良好責(zé)任意識，且多次承擔(dān)分廠重點加工任務(wù)滿足要求非主要原因5靜壓瓦與軸系架口接觸面積和間隙問題靜壓瓦與軸系架口配合間隙為0.080.10mm，接觸面積為70%不滿足要求主要原因6臥車卡盤端面跳動值臥車卡盤端面跳動值 整圈0.02mm滿足要求非主要原因要因確認(rèn)15序號末端因素最終確認(rèn)情況是否滿足要求是否主要原因7軸系的撓度較大軸系撓度不滿足保證加工精度的需求不滿足要求主要原因8鏜床加工把合面徑向銷孔時的找正問題軸系吊上鏜床擺放時，粗找正誤差達1-2mm不滿足要求主要原因9上端軸、主軸單件加工留量加工前將下發(fā)技術(shù)通知單進行明確，并進行現(xiàn)場提醒滿足要求非主要原因10操作

12、者需嚴(yán)格按工藝要求修正軸系撓度部分操作者對如何修正撓度的方法不清楚不滿足要求主要原因11加工環(huán)境的清理操作者已養(yǎng)成及時清理加工產(chǎn)生的鐵屑、油污等雜物的良好習(xí)慣滿足要求非主要原因12軸系各精加工部位的保護操作者在以往加工時都能做好精加工部位的保護滿足要求非主要原因要因確認(rèn)16序號主要原因?qū)Σ吣繕?biāo)責(zé)任人完成時間1操作者對新的工藝方案不夠熟悉對鏜床和臥車操作者進行技術(shù)交底，加工時現(xiàn)場指導(dǎo)保證操作者能夠全面了解和熟悉新的工藝方案付 強 鄒銀行2011.11.26 (技術(shù)交底)2軸系撓度較大制定相應(yīng)的修正方案避免軸系撓度對加工產(chǎn)生不利影響，保證加工精度付 強 譚海波 程 猛2011.11.28 (確定修

13、正方案)3軸系吊上鏜床擺放時，粗找正誤差達1-2mm明確找正方法并進行技術(shù)交底：以轉(zhuǎn)子支架兩端外圓止口打表找正，相對差值應(yīng)滿足兩端外圓止口的半徑差值保證軸系軸線水平不會出現(xiàn)偏斜或兩端高度不一致的情況，進而使銷孔的實際加工位置盡可能與理論位置一致付 強 程 猛 龍 強2011.12.03 (確定方法和技術(shù)交底)4靜壓瓦與軸系架口的間隙為0.08-0.10mm，接觸面積70% 臥車操作者測量軸系架口尺寸，配車靜壓瓦，由機修鉗工對靜壓瓦和架口進行研配，保證配合間隙0.05mm，接觸面積達75%使靜壓瓦與架口間的油膜厚度均勻，保證軸系精車時的穩(wěn)定性和加工后各部位的圓跳動滿足要求王立堂 豐 軍2011.

14、12.08 (確定方法)5部分操作者對修正軸系撓度的方法不清楚就撓度修正方案進行技術(shù)交底，加工時現(xiàn)場指導(dǎo)使操作者按要求進行撓度修正，進而滿足加工要求付 強 譚海波 豐 軍2011.12.12 (技術(shù)交底)七.制定對策 針對上述影響軸系加工的五個主要原因，我們組織全體組員召開專題會議，通過運用頭腦風(fēng)暴法，制定出如下對策：制定對策17八、對策實施 組織工段、生產(chǎn)、18米臥車、數(shù)控250鏜床等相關(guān)人員進行工藝技術(shù)交底，包括對圖紙的理解、工藝方案的細(xì)化，工裝、刀具的使用等都進行詳細(xì)講解。針對可能出現(xiàn)的問題、操作者提出的疑問等進行分析，并做好相應(yīng)預(yù)備方案。在加工時，實時到現(xiàn)場進行指導(dǎo)。對策實施實 施 一

15、：技術(shù)交底及現(xiàn)場指導(dǎo)參加人員：全體組員及操作者、工段、生產(chǎn)人員地 點：分廠會議室及后序各加工現(xiàn)場（一）各項對策具體實施過程實施效果：操作者、工段、生產(chǎn)等人員熟悉了整個工藝流程，針對加工過程中可能出現(xiàn)的問題也制定了相應(yīng)預(yù)案。18 臥車主操作者結(jié)合自己加工經(jīng)驗，就如何修正撓度提出建議，小組工藝人員進行認(rèn)真分析和討論，制定出撓度修正方案。 1.臥車按常規(guī)方式進行初步找正，轉(zhuǎn)動約半小時后，打表檢查軸系連接處跳動值穩(wěn)定后再進行精找正； 2.精找正后，轉(zhuǎn)動軸系1-2小時，觀察軸系是否發(fā)生竄動，如果出現(xiàn)竄動，則需重新調(diào)整中心架并找正。重復(fù)上述步驟至軸系在轉(zhuǎn)動過程中不再出現(xiàn)竄動； 3.加工時，每次機床停轉(zhuǎn)重新

16、啟動后，需空轉(zhuǎn)2-4小時，打表檢查已加工部位跳動值與停轉(zhuǎn)前一致時，方可進行后續(xù)加工。 實 施 二：制定撓度修正方案參加人員：小組工藝人員及臥車主操作者 地 點：臥車加工現(xiàn)場對策實施實施效果：制定出了切實可行的軸系撓度修正方案。19 由鏜床操作者講述找正過程中的常見問題，由小組工藝人員根據(jù)提出的問題進行分析，制定相應(yīng)措施，最終確定出找正方案： 1.吊車協(xié)助鏜床轉(zhuǎn)動軸系，使銷孔位置與正對鏜床，待鏜床精找正后再進行加工； 2.以轉(zhuǎn)子支架兩端外圓止口打表找正，相對差值應(yīng)滿足兩端外圓止口的半徑差值。實 施 三：明確找正方法并進行技術(shù)交底參加人員：小組工藝人員及鏜床操作者地 點：鏜床加工現(xiàn)場對策實施實施效

17、果：鏜床操作者掌握了銷孔加工時的找正方法。20 根據(jù)靜壓瓦使用要求，結(jié)合臥車操作者、機修鉗工對靜壓瓦研配方法的信息反饋，以及軸系的實際情況，確定如下方案： 1.臥車操作者測量軸系架口尺寸； 2.立車配車靜壓瓦，龍門銑加工油腔； 3.由機修鉗工對靜壓瓦和軸系架口進行研配。實 施 四：保證軸系架口與靜壓瓦的接觸面積和間隙參加人員：小組工藝人員及臥車操作者、機修鉗工地 點：軸系裝把現(xiàn)場對策實施實施效果：靜壓瓦與軸系配合間隙0.05mm，接觸面積達75%。21 根據(jù)之前制定的撓度修正方案，組織全體臥車操作者進行技術(shù)交底，并認(rèn)真聽取操作者的意見和建議，以完善軸系撓度修正方案。對操作者提出的疑問，現(xiàn)場予以

18、解答；對操作者提出所需的工具工裝，做好統(tǒng)計，會后進行清點和提前準(zhǔn)備。在后序加工時，工藝人員要做到及時到現(xiàn)場進行指導(dǎo)和工藝服務(wù)。實 施 五：就撓度修正方案進行技術(shù)交底參加人員：小組工藝人員及全體臥車操作者 地 點：分廠會議室對策實施實施效果：臥車操作者掌握了撓度修正方法，且車序加工的各種不確定因素也得到認(rèn)真分析。22（二）加工現(xiàn)場遇到的問題及處理對策實施1.在把合時出現(xiàn)的問題 若把螺栓全部裝入轉(zhuǎn)子支架后，再吊主軸、上端軸與轉(zhuǎn)子支架把合，要使螺栓穿過全部把合孔存在很大難度，且容易碰傷工件。解決方案： 先在轉(zhuǎn)子支架上只裝入1-2個螺栓（紅色標(biāo)記處），吊主軸、上端軸與轉(zhuǎn)子支架對裝，待把合止口裝入后，再把合其余螺栓。（圖二）232.加工銷孔時出現(xiàn)的問題 轉(zhuǎn)子支架的支撐筋板會干涉鏜床主鏜桿行進，導(dǎo)致銷孔無法加工； 發(fā)現(xiàn)銷孔與銷子的間隙較大，反饋至產(chǎn)品工藝和設(shè)計。解決方案 根據(jù)鏜床主桿直徑，在支撐筋板上加工圓弧缺口（紅色標(biāo)記）； 設(shè)計人員修正銷孔尺寸公差，鏜床按修正后的公差進行加工。（圖三）對策實施24對策實施（圖四）：軸系吊上鏜床加工時，用V型鐵支