QC-提高抽油机曲柄体加工合格率

1、提高抽油机曲柄体加工合格率 提高抽油机曲柄体加工合格率 小组名称： 机加工质量控制QC小组发 布 人： 赵备库 单位名称：中原石油勘探局钻井三公司钻采设备厂 二一一年一月十六日目 录一、 小组概况 2二、 选择课题 3三、 设定目标 4四、 目标可行性分析 5五、 原因分析 6六、 确定主要原因 7七、 制定对策13八、 对策实施13九、 效果检查15十、 制定巩固措施18十一、总结和下一步打算 18 提高抽油机曲柄体加工合格率一、 小组概况1. 小组简介： 表1 小组简介小组名称钻井三公司机加工质量控制QC小组注册编号ZJ03-10-02课题名称提高抽油机曲柄体加工合格率成立时间2003.0

2、1 课题类型现场型活动时间2010.012010.11小组人数10人活动次数24次获奖情况降低石油钻机电磁涡流刹车故障率2010年获石油质协QC成果一等奖降低石油钻机绞车滚筒高低速漏油率2008年获石油质协QC成果一等奖。 制表：赵备库 日期：2010. 012.小组成员简介：表2 小组成员简介序号姓 名年龄文化程度职 务、职称组内分工1赵备库30本科工程师组 长2陈明月32本科工程师现场控制3秦胜利34本科技术部部长组织实施4雷小红44本科高级工程师工艺审核5施文庆42本科工程师质量监督6王 娜30本科质检工程师现场实施7范 军36中专工程师现场实施8蔡 翀30中专工程师现场实施9王 开29

3、技校资料员 数据整理10李 凛34技校高级工现场实施 制表：赵备库 日期：2010. 01二、选择课题中原石油勘探局钻井三公司钻采设备厂2004年通过API认证，主要以生产各种钻机和出口抽油机为主， 截止2010年3月共生产各型出口抽油机1000余台（见图1）。 图1 钻采设备厂出口抽油机及曲柄体 数据调查：2009年612月份我厂生产抽油机曲柄体加工合格率统计表表32009年612月份钻采设备厂曲柄体加工合格率统计表项 目6月7月8月9月10月11月12月合计抽油机台数(台)59676472627874476曲柄体件数(件)118134128144124156148952曲柄体不合格件 (件

4、)131651512191797曲柄体合格率(%)89.088.196.189.690.387.888.5均值：89.8制表：陈明月 日期：2010. 01根据表3小组绘制了曲柄体加工合格率折线图如图2所示： 图2 2009年曲柄体加工合格率折线图（制图：陈明月 2010.01）由表3和图2可以看出我厂曲柄体加工合格率低于厂质量目标95%的要求。曲柄概述曲柄体是抽油机上的一个重要零件，曲柄的加工工序多，工艺复杂，生产周期长，曲柄加工合格率直接影响着整个抽油机的质量和生产周期。规定要求钻井三公司钻采设备厂Z3C/QSR 02-1-B10-00出口抽油机制造技术规范规定，机械加工合格率达到95%以

5、上。生产现状我厂受机加工设备、人员等因素影响，曲柄体加工合格率平均值在89.8%小组课题提高抽油机曲柄体加工合格率为了解决曲柄体加工合格率低的问题，我们机加工质量控制小组选择“提高抽油机曲柄体加工合格率”作为2010年课题开展活动。三、设定目标1. 小组活动目标值：小组根据厂质量目标中机加工产品合格率95%的要求，将“曲柄体加工合格率由89.8%提高到95%以上”作为活动目标（图4）。 图4 小组活动目标柱状图（绘图：雷小红 2010.02）四、目标可行性分析1.数据分析: 我们QC小组成员抽查了2009年曲柄体加工检验记录卡， 对各不合格项进行统计分析，绘制了调查统计表（见表4）。表4200

6、9年6-12月份曲柄体加工不合格项统计表序号不合格项频数（件）累计频数（件）频率（%）累计频率（%）A斜键槽不达标696971.1371.13B减速器轴孔径超差138213.4184.54CT型槽不合格7897.2191.75D曲柄销孔孔距不达标5945.1696.91E其 它3973.09100 合计97/100/ 制表：赵备库 日期：2010.01根据统计表4 绘制曲柄体加工不合格项排列图：频数（件）2040累计频率（%）N=977571.13%84.54%91.75%ABCD2096.91%6913 39780600E406080 0100图3 曲柄体加工不合格项排列图 （绘图：赵备库

7、2010.02）由图3和表4，我们可以看出，“斜键槽不达标”占曲柄体加工不合格项的71.13%，是存在的主要问题。2.目标可行性分析: 目前曲柄体加工平均合格率为89.8%，斜键槽不达标占总不合格项的71.13%。小组中有多年负责制造抽油井技术管理的工程技术人员；根据以往小组活动能力解决排除设备故障都在85%以上；且2009年8月份曲柄体加工合格率曾达到96.1%，因此，小组预计如果将斜键槽不达标问题解决85%以上，则：89.8%+（100%-89.8%）×71.13%×85%=95.97% 结论：小组将活动目标值曲柄体加工合格率提高到95%可以实现。 五、原因分析针对“曲

8、柄体斜键槽不达标”的质量问题，小组绘制关联图5所示：工艺考核制度不完善划线工具精度不够划线不准确工房亮度不够插床传动间隙大影响机床加工精度曲柄体斜键槽不达标毛坯硬度超标切削加工困难，键槽端部出现缺口工装设计局部缺陷操作经验不足支撑轴承易压碎，不按工艺进行加工操作工培训不够 图5 抽油机曲柄体斜键槽超标关联图（绘图：秦胜利 2010.02） 六、确定主要原因小组成员根据关联图，对造成曲柄体斜键槽的末端因素制定了要因确认计划表（如表5所示），并采取现场调查、验证和比较分析等进行了逐一确认。表5要因确认计划表序号末端 因素确认内容确认方法依 据负责人完成日期1操作工培训不够操作工培训情况1.在人事部

9、门查阅培训档案2.现场理论知识、操作技能测试考核岗位技术及操作技能合格率达100%秦胜利2010.022工艺考核制度不完善落实分厂是否按照总厂工艺考核制度执行1.调查考核制度2.现场调查确认工艺纪律执行率100%；考核率100%秦胜利2010.023工房亮度不够调查工房照明情况现场核实照明是否满足国家标准要求根据GB 50033-91工业企业采光设计标准机械加工和装配车间应满足采光等级级要求 ；陈明月2010.034划线工具精度不够划线工具是否满足标准要求划线工量具精度及是否进行过效验； 划线工具必须进行定期校验；赵备库2010.035毛坯件材质硬度超标检查不同批次不同曲柄体硬度值小组调查曲柄

10、体毛坯件入厂检验清单 SY 5301-87铸钢件技术要求规定，满足图纸设计曲柄体170-220HB硬度要求；陈明月 2010.036工装设计局部缺陷工装是否满足曲柄体加工对工装的结构、强度进行检查是否满足要求工装必须满足工件加工精度要求；赵备库2010.037插床传动间隙大 传动丝杠间隙值是否满足修理标准现场进行调查传动丝杠间隙值根据插床维护检修规程中丝杠、螺母修理质量标准要求开合间隙应不大于0.25毫米。雷小红201003制表：赵备库 日期：2010.02 要因确认一：操作工培训不够工作人员专业水平不高，技术不熟练，相互配合不好；现场调查：1.油田及公司规定，上岗员工必须进行岗位技术培训，并

11、经过考核合格后方可上岗。根据厂制订的青工培训计划，分厂技术员利用业余时间对8名刨插工进行培训，每周培训4学时，共计讲课60小时。8名刨插工掌握了插床的结构、性能、操作要求及维修保养知识。我们通过查阅操作工的培训档案，培训情况（见表6）。表6 2009年岗位培训统计表 姓 名ABCDEFGH培训时间09.209.209.209.209.309.309.309.3培训课时6060606060606060考试成绩(分)8591808982949283制表：秦胜利 日期：2010.022. 2010年1月对车间插床工操作人员进行技能测试考核，结果如表7所示：表7 技能测试考核记录表 参加考试人数不合格

12、人数合格人数优良人数优秀人数合格率（%）80422100制表：秦胜利 日期：2010.02由表7可以看出机加工车间插床相关岗位操作技术操作技能合格率达到100%。结论：操作工培训不够是非要因。要因确认二：工艺考核制度不完善工艺考核制定太笼统，奖罚不分明，没有严格按厂工艺纪律考核制度执行；现场调查：1.钻采设备厂及机加工分厂的考核制度、对违反工艺纪律的检查次数及考核金额如表8所示： 表8 工艺纪律考核制度调查表 项目 单位考核制度检查次数考核金额（元）考核制度落实情况总 厂钻采设备厂经责分配条例每周一次50500有检查及考核记录机加工分厂岗位工艺守则每班一次30200有检查及考核记录 制表：秦胜

13、利 日期：2010.022.调查2009.712月份机加工分厂工艺纪律执行情况检调查表9所示： 表9 工艺纪律执行情况调查表 单 位检查次数执行率总 厂每周一次有检查记录100%机加工分厂每班一次有检查记录100% 制表：秦胜利 日期：2010.02结论：工艺考核制度不完善是非要因。要因确认三：工房亮度不够工房内照明灯安装过高，导致照明亮度不够。现场调查：工房内照明灯安装高度在8m以上，工房内照明灯对插床工作部位照明度不够。小组经过讨论可以在插床工作台正前方4米处安装1只夜间用探照灯，即可满足照明需要。小组对1月份安装探照灯前和2月份安装后曲柄斜键槽加工情况进行统计见表10所示：表10 曲柄斜

14、键槽加工情况调查表曲柄加工件数（个）斜键槽不合格件数（个）斜键槽合格率（%）安装前112991.9安装后1261092.1制表：陈明月 日期：2010.03结论：工房亮度不够是非要因。要因确认四：划线工具精度不够划线工具精度不够造成曲柄斜键槽对称度超标最终导致抽油机剪刀差超差。剪刀差,是指安装在减速器输出轴上的一对曲柄同一组曲柄销孔位置在圆周方向上的误差值。SY/T 5044-2003游梁式抽油机对抽油机各机型的剪刀差有严格的检验要求，见表11所示表11 SY/T 5044-2003游梁式抽油机对曲柄剪刀差规定注：表中机型为国内抽油机 制表：赵备库 日期：2010.02现场调查：2010年2月

15、我们小组同时对划线工具校准记录进行检查，划线工具检验都符合标准要求。结论：划线工具精度不够是非要因。要因确认五：毛坯件材质硬度超标由于曲柄毛坯材料的硬度过高，而且有夹渣、气孔、极易损坏刀具，而且吃刀量小，容易产生让刀现象，键槽端部出现缺口， 要求毛坯铸造厂改善加工工艺，满足曲柄强度要求下，降低材料的硬度。现场调查：2010年3月，我们小组对2010年购进的3批次曲柄体随机各抽取2台进行现场测量，测量结果见表12示。 表12曲柄体硬度检查统计表 项 目毛坯编号标准要求测量值(HB)结 果QB2010-0101机械设计手册HT200的硬度范围170-220HB175合格QB2010-0121178

16、合格QB2010-0132178合格QB2010-0150175合格QB2010-0168180合格QB2010-0180180合格制表：陈明月 日期：2010.03 通过表12我们可以看出，抽查的一月份进厂曲柄毛坯硬度都在标准要求范围以内。结论：毛坯件材质硬度超标是非要因。要因确认六：工装设计局部缺陷曲柄尺寸较大，插键槽时，前后部分移动不同步。现场调查: 小组经过调查，因为单个曲柄结构尺寸较长,最小机型C114的曲柄总长度为2048mm，重量约为1.1吨，最大机型C912型，总长度为3000mm，重量约为2.6吨，因插床工作尺寸限制，需要制作辅助工作台以保证曲柄键槽能够顺利加工。原先设计的辅

17、助工作台工装采用单个轴承支撑曲柄前部（见图6所示），轴承受力不均容易被压裂，工装不能满足曲柄键槽加工精度需要。工件采用单个轴承支撑 图6 曲柄斜键槽加工改进前工装结论：工装设计局部缺陷是要因要因确认七：插床传动间隙大 插床传动系统丝杠螺母间隙过大，降低了加工精度，导致曲柄体斜键槽对称度超差。根据插床维护检修规程中丝杠、螺母修理质量标准要求其开合间隙应不大于0.25毫米。现场调查：小组同质检部人员共同对我厂的5台插床传动丝杠、螺母开和间隙进行现场测量，统计如表13所示： 表13 插床丝杠螺母间隙统计表 项 目插床编号标准要求测量值(mm)结 果01 插床维护检修规程中丝杠、螺母修理质量标准要求其

18、开合间隙应不大于0.25毫米。0.7超差020.5超差030.2合格040.6超差050.5超差 制表：雷小红 日期：2010.03通过调查表可知其中4台插床传动丝杠、螺母间隙大于标准值，需要重新加工、丝杠螺母进行配合调整其间隙至标准要求值。由于插床使用时间太长，传动系统间隙较大，导致键槽对称度超差。结论：插床传动间隙大是要因。七、制定对策针对以上要因，小组制订了对策表（表14：）表14 对策表序号要 因对 策目 标措 施负责人地点完成日期1工装设计局部缺陷重新设计制作工装设计制作满足各型曲柄体键槽加工辅助支撑工装将原来单个轴承支撑改为两个滚珠支撑以及增加辅助支撑 赵备库陈明月机加工分厂201

19、0.052插床传动间隙大调整插床传动系统间隙曲柄体键槽满足图纸对称度公差不大于0.1mm；更换插床丝杠螺母调整其间隙不大于0.25毫米达到标准要求范围以保证键槽对称度陈明月雷小红机加工分厂2010.06制表：赵备库 日期：2010.03八、对策实施对策实施一：重新设计工装根据工装中支撑轴承多次被压裂的现状，重新设计工装时必须考虑工件的超长和超重问题。新工装由加长导轨和辅助支撑装置两大部分组成。加长导轨部分用螺栓紧固在机床导轨侧面，上面垂直并排安装两根立柱，滚珠安装于立柱顶部，立柱的高度可以由丝杠调节以满足不同型号的曲柄体进行加工，立柱顶端的滚珠直接承载工件，在滚珠座内加油润滑，可以滚动自如。（

20、如图7，图8所示）插床工作台辅助支撑工件加长导轨 图7曲柄斜键槽加工改进后工装加长导轨滚珠滚珠座工件轴承 图8 滚珠 图9 辅助支撑装置 加工时将工件横放在机床工作台上，工件悬出部分压在滚珠上，由辅助支撑分担工件和工装部分重量，分散了承载点。同时，采用滚珠有效减少了工作台移动时曲柄与工装之间的摩擦力，工作台在纵向移动时，曲柄前、后端的位移量就能基本一致。（如图9所示）对策一目标实现。对策实施二：调整插床传动系统间隙插床传动系统的间隙过大，操作工在操作时从刻度盘上看的刻度与实际加工出来键槽的对称度存在一定的误差。我们QC小组成员查询插床所配丝杠螺母型号，报厂材料供应部门进行采购，采购后及时按照安

21、装要求对原丝杠进行更换。更换后，对加工的曲柄体斜键槽对称度进行抽检，结果如下（见表15）。表15 插床间隙调整后曲柄体斜键槽对称度统计表 项 目曲柄编号图纸要求测量值（对称度公差）结 果QB2010-0610图纸设计曲柄键槽对称度公差：0.10mm0.06合格QB2010-06210.05合格QB2010-06320.07合格QB2010-06500.08合格QB2010-06680.04合格QB2010-06800.06合格QB2010-06880.05合格QB2010-06960.08合格 制表：赵备库 日期：2010.06通过表15可以看出，插床间隙经过调整后曲柄体斜键槽对称度加工要求已

22、经完全达到图纸设计要求，对策二目标实现。九、效果检查1.目标检查2010年11月，小组对2010.610月份生产的458台抽油机进行了调查，（见表16）表16 2010年6月10月抽油机曲柄加工合格率调查表项 目6月 7月 8月 9月 10月 合计 抽油机台数(台)8789949890458曲柄件数(件)174178188196180916曲柄不合格件 (件)6778533曲柄合格率(%)96.696.196.395.997.296.4制表：赵备库 日期：2010.11由表16绘出小组活动前后柱状图见图10： 图10 活动目标值完成效果对比图（绘图：赵备库2010.11）为了检查“曲柄体斜键槽超差”的主要问题是否得到改善，我们小组对2010年6月到10月份曲柄体体加工不合格项进行分类统计，见表17所示表17 2010年6月份至10月份曲柄体加工不合格项调查表序号不合格项频数（件）累计频数（件）频率（%）累计频率（%）1减速器轴孔径超差121236.436.42T型槽不合格82024.260.63曲柄销孔孔距不达标62618.278.84斜键槽不达标3299.187.95其 它43312.1100合计 N33制表：秦胜利 日期：2010.11根据调查表17，做活动后曲柄体不合