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基于模特法的6206轴承装配生产线的平衡研究

发表日期:2020-01-17 09:54:19   编辑:金月
摘 要
轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。它的主要功能是支撑机械旋转体,用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。按运动元件摩擦性质的不同,轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。轴承是装备制造业中重要的、关键的基础零部件,直接决定着重大装备和主机产品的性能、质量和可靠性,被誉为装备制造的“心脏”部件。本次论文主要是通过模特法对6206滚动轴承的安装工程的改善,模特排时法是工业工程中常用于改善工艺生产,是一种制定工时定额的方法。模特法以简单实用,应用范围广泛著称,是目前国际上先进领先的技术之一,其特点是操作简单并且精度较高。本论文围绕着滚动轴承安装工艺,结合自己在平安轴承有限公司实地考察的一些工作经验,并参阅有关的资料,简述了6206滚动轴承的基础知识,探讨了6206滚动轴承安装生产线各个工位的模特值,分析了6206滚动轴承的加工过程和工序流程,并应用模特法对6206滚动轴承安装生产线的各个工位进行了改善,最终得到了满意的改善效果。
关键词:6206滚动轴承;安装;模特法;改善效果
Abstract Bearing is fixed in the process of mechanical transmission parts and reduce the load coefficient of friction. Its main function is to support the mechanical body of revolution, to reduce the equipment in the mechanical load coefficient of friction in the process of transmission. By the frictional properties of motion elements, bearing can be divided into two categories, the rolling bearing and sliding bearing. Bearing is important in the equipment manufacturing industry, the basis of the key parts and components, directly decides the major equipment and host performance, quality and reliability of the product, known as the "heart" part of the equipment manufacturing. This paper mainly through model method, on the improvement of the 6206 rolling bearing installation project model when the row of production method is often used to improve industrial engineering technology, is a way to make man-hour quota. Modeling method with simple and practical, wide range of applications, is currently one of the leading international advanced technology, is characterized by simple operation and high precision. This paper revolves around the rolling bearing installation process, in combination with myself in peace bearing co., LTD., on-the-spot investigation of some work experience, and refer to the related data, this paper expounds the basic knowledge of 6206 rolling bearing, probes into the 6206 rolling bearing installed production line model values for each station, analyzes the 6206 rolling bearing and process flow, processing and modeling method was applied to 6206 rolling bearing installed production line of each station has carried on the improvement, satisfied the final improvement.
eywords: 6206 rolling bearing;installation;model method; improve the effect
 1模特排时法简介
模特排时法(简称模特法或MOD法),是由澳大利亚预定时间标准研究协会开发的一种制定工时定额的方法。模特法以简单实用,应用范围广泛著称,是目前国际上先进领先的技术之一。
1.1模特法基本原理 模特排时法(简称模特法或MOD法),是由澳大利亚预定时间标准研究协会开发的一种制定工时定额的方法。模特法以简单实用,应用范围广泛著称,是目前国际上先进领先的技术之一。模特法的主要基本原理包括以下几个方面:
1通过基于实际生产的大量实践研究,人们发现在实际生产中以人力操作的动作均包括一些共同的基本动作,模特法将这些基本动作分为了21个种类。
2在操作过程中条件相同的条件下,不同的人完成同一基本动作所花费的时间大体相同。
3人体的不同部位做动作时,其动作所需的时间成一定的比例。完成动作的正常速度所需时间之比与完成动作最快速度所需时间之比相等,即不同部位动作所用的时间是成一定比例的。经过大量实践人们发现,以手指动作一次的时间消耗值为基准,其他部位动作一次的时间消耗值均为手指动作一次时间消耗值的整数倍。
4模特法在人体工程学实验的基础上,选择一个正常人的级次最低,速度最快 ,消耗能量最少的手指一次动作的时间消耗值,作为它的时间单位,规定为1MOD。(相当于手指移动2.5cm的距离,动作平均所需时间为0.129s。)1MOD=0.129s。
1.2模特法的特点1模特法的动作只有21种,减少动作分析时的工作量,容易理解记忆和应用。2动作符号和时间值融为一体,知道动作表达式便能很快计算出时间值,应用便利。例如伸手动作为M3,同时也表示了时间为3MOD=3x0.129s=0.387s。3模特法可在多个领域应用,并且精度较高。4应用灵活,可根据实际情况调整MOD值,例如有的企业可能达不到1MOD=0.129s的标准,可适当调整时间,在实际生产中逐步改进提高。
1.3模特法的动作分类模特法的基本动作共21种,其中包括上肢动作(移动动作和终结动作)11种,身体及其他动作(下肢和腰部动作,附加因素及动作)10种,详细动作划分见表1.1表1.1 模特法的动作分类表上肢动作 移动动作 移动动作 M1手指动作 M2手腕动作 M3小臂动作 M4大臂动作 M5伸直的手臂 反射多次的反射动作 (M1/2,M1,M2,M3) 终结动作 摸触动作及抓握动作 G0碰、接触 G1简单地抓 G3(注)复杂地抓 放置动作 P0简单放置 P2(注1)较复杂放置 P5(注2)组装 身体及其他动作 下肢和腰部动作 F3足踏板动作 W5走步动作 B17(往)弯体动作 S30(往)起身坐下 附加因素及动作 L1重量因素 E2(独)目视 R2(独)矫正 D3(独)单纯地判断及反映 A4(独)按下 C4旋转动作 独:只有在其他动作停止的场合独立进行者 往:往复动作,即往复一次回到原来状态 注1、注2:需要注意的动作
1.4模特法在企业中的运用我们在想所做动作所对应的使用部位时,我们用模特排时法来分析时,基于的原则是完成同一动作所选择的部位是以消耗相对比较少的时间为依据。对于模特排时法的定性分析的运用,可以从不同的动作分类来进行思考:1.移动动作就移动动作来说,一般情况下,从M1到M3,都可以被看做动作的最佳选择。我们根据能量消耗的不同程度去划分,不同的级别的动作对于能量的消耗的多少是不同的。动作的级别越低,能量的消耗值也就越低,所以在工作设计时要以选择低级别动作为基本的原则。但是实际工作生产中,我们要从实际角度去考虑,比如动作是否具有自然性、技巧性、舒适性等,一般意义上来说,在实际的生产工作中比较理想的动作选择应为M2和M3。 如果出现M4的动作时,我们要引起注意,看是否有必要去做这个动作,是否有办法能够克服这个动作,这一动作的出现,我们应该引起重视。如果出现的动作为连续动作,就必须做好取消和简化的打算。如果出现M5的动作时,我们从劳动生理的方面来看,我们要尽可能地去消除这个动作。如果工作中包含这样的动作设计,就会大大加大工作人员的疲劳程度,从而使劳动生产率降低。
2.终结动作我们将终结动作分为摸抓动作和放置动作两种,又可以把全部的动作分为需要注意力的动作和不太需要注意力的动作。在工作岗位的设计时,我们要以不太需要注意力的动作设计为主。我们通常是采用设备、工具等设计上的突破,这样更加满足动作设计的原则。我们从摸抓动作和放置动作的数值看,含有3到5的数据的动作一般尽可能不去设计或者要少设计。具体来说,对于工作中出现的摸抓动作,我们要尽可能以G0和G1动作模块为主, G3的动作模块要尽可能少设计;对于工作中出现的放置动作,我们要尽可能以P0动作模块为主,而含有P2和P5的动作模块要尽可能少设计,如果出现P5的动作模块,通常我们会取消手工作业,以先进的设备来代替工作。对于工作分析或岗位设计中的定性分析,我们要深刻地理解模特排时法每个动作的内涵,从而有效把握模特排时法定性分析的尺度。3.辅助动作我们在工作中会出现一些辅助动作,主要包含有L1、E2、R2、D3、F3、A4、C4、W5、B17和S30动作模块。在实际的工作中,发生概率最大的是上肢及其变形动作,发生的概率大约为99%,这是对于岗位的设计以及工作的改善我们要考虑的主体部分。而在实际的工作中,出现概率最小的是辅助动作,大约只占全部动作的1%,所以我们在定性分析中出于简化的目的可以完全把辅助动作省略。4.反射动作我们在岗位设计时,对于工作中出现的反射动作,移动动作M4及以上动作,要尽可能少涉及反射动作模块。对于其他动作模块,我们要根据具体的情况来确定。如果发现M4及以上的反射动作出现,并且出现次数较多,那么这个动作模块就应该成为改善和消除的主要对象。5.同时动作我们在岗位设计或者在工作分析时,对于工作中出现的同时动作,我们要注意时限动作与被时限动作这两个动作问题,并且着重考虑同时动作注意力的需要,对于同时动作,我们会尽可能少去涉及同时需要注意力的动作模块。如果我们发现同时需要注意力的动作过多,说明生产设计存在一定程度上是有缺陷的。以上是我们对模特排时法所做的定性分析,我们可以将这些经验广泛运用到工作分析过程及岗位设计中,只要我们掌握了模特排时法的基本原理,就可以设计出相对合理的作业。对于人力资源管理过程的绩效考核与评估,这种分析也能够找到相对的公平基础。2轴承
2.1 轴承的介绍中国是世界上较早发明滚动轴承的国家之一,在中国古籍中,关于车轴轴承的构造早有记载。从考古文物与资料中看,中国最古老的具有现代滚动轴承结构雏形的轴承,出现于公元前221~207年?(秦朝)的今山西省永济县薛家崖村。新中国成立后,特别是上世纪七十年代以来,在改革开放的强大推动下,轴承工业进入了一个崭新的高质快速发展时期。在十七世纪末,英国的C.瓦洛设计制造球轴承,并装在邮车上试用以及英国的P.沃思取得球轴承的专利。十八世纪末德国的H.R.赫兹发表关于球轴承接触应力的论文。在赫兹成就的基础上,德国的R.施特里贝克、瑞典的A.帕姆格伦等人进行了大量的试验,对发展滚动轴承的设计理论和疲劳寿命计算作出了贡献。各类机械装备的重要基础零部件非轴承莫属,对主机的精度、性能、寿命和可靠性起着决定性的作用的是所用轴承的精度、性能、寿命和可靠性。在各类机械产品中,轴承它属于高精度机械产品,需要很多学科理论的综合支持比如我们熟知的数学物理学科,轴承还需要材料科学、热处理技术、精密加工和测量技术、数控技术和有效的数值方法及功能强大的计算机技术等诸多学科为支持,所以说轴承可以被看做一个可以代表国家科技实力的产品。
2.2 轴承的分类按运动元件摩擦性质的不同,轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类,按滚动轴承结构类型分类?
(1)?轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同,分为:向心轴承----主要用于承受径向载荷的滚动轴承,其公称接触角从0到45。
(2)?轴承按其滚动体的种类,分为:球轴承----滚动体为球和滚子轴承----滚动体为滚子等。
2.3轴承工业的形成与发展总体上讲,我们可以将世界轴承工业的形成与发展大致分为三个阶段:第一阶段,可以被称为初创阶段,时间是在十九世纪末期至二十世纪初期。在当时,轴承的发明、应用虽然已有一段时间,但轴承的工业化生产则是从无到有,刚刚起步。此时轴承的规模化生产主要有4个特点:
第一个是生产规模非常的小,即便是一个大厂也只有十几人到几百工人,日产量不过是几套到几百套,还属于手工作坊式生产;
第二个特点是工厂的设备很简陋,工人的技术落后,多是凭过去的老经验去生产;
第三个特点是那时轴承的制作材料主要以碳钢为主,虽然精度不高,但价格却很昂贵;
第四个特点是所生产轴承的品种极少,用途也十分有限。当时轴承生产技术只掌握在英国、德国、瑞典、美国等少数企业手中。 第二阶段,可以说是世界轴承工业的成长阶段,时间大约是在第一次世界大战结束至第二次世界大战以后。两次世界大战刺激了军事工业的发展,所以轴承在军事工业中的地位日益提高,加之科学技术飞速发展,一战后的短暂稳定和二战中的军火急需,促使世界轴承工业迅速发展。 第三阶段,即世界轴承工业的发展阶段,时间是二十世纪五十年代至今。经过二次世界大战以后,人们迎来了和平时代,国际经济复苏繁荣,使人类开创了和平发展的新纪元。伴随航空航天、核能工业、电子计算机、光电磁仪器、精密机械等高新技术的飞速发展,体现当代科学技术水平的世界轴承工业进入一个全面革新制造技术,迅速发展品种,轴承精度、性能、寿命日益成熟完善的历史新时期。
2.4轴承安装时防止发生的问题1装配前检查不仔细,轴承在装配前要先清洗并认真检查轴承的内外座圈、滚动体和保持架,看是否有生锈、毛刺、碰伤和裂纹的情况;检查轴承间隙是否合适,转动是否轻快自如,有无突然卡止的现象,对于对开式轴承座,要求轴承盖和轴承底座接合面处与外座圈的外圆面之间,应留出0.1mm~0.25mm间隙,以防止外座两侧“瓦口”处出现“夹帮”现象导致的间隙减小,磨损加快,使轴承过早损坏。
2装配不当。装配不当会导致轴承出现上述的各种故障形式,以及以下的几种情况:A.配合不当轴承内孔与轴的配合采用基孔制,轴承外圆与轴承座孔的配合采用基轴制。旋转的座圈(大多数轴承的内座圈为旋转座圈,外座圈不为旋转座圈,少部分轴承则相反),在通常下,我们会采用过盈配合,能在负荷作用下避免座圈在轴径和轴承座孔的配合表面上发生滚动和滑动。但有时会遇到特殊情况,如果轴径和轴承座孔的尺寸测量不精确或配合面粗糙度未达到标准要求,那么就会产生过大的过盈情况出现,会使轴承座圈受到很大的挤压,轴承本身的径向间隙会随之减少,最终造成轴承转动困难、发热,磨损加剧或卡死的,严重时会造成轴承内外座圈在按装时开裂。不旋转座圈常采用间隙或过盈不大的配合,这样不旋转座圈就有可能产生微小的爬动,而使座圈与滚动体的接触面不断更换,座圈滚道磨损均匀。同时也可以消除轴因热伸长而使轴承中滚动体发生轴向卡住的现象。但过大的间隙配合,会使不旋转座圈随滚动体一同转动,致使轴(或轴承座孔)与内座圈(或外座圈)发生严重磨损,而出现摩擦使轴承发热、振动。
B.装配方法不当轴承和轴径或轴承座孔的过盈较小时,多采用压入法装配。最简单的方法是利用铜棒和手锤,按一定的顺序对称地敲打轴承带过盈配合的座圈,使轴承顺利压入。另外,也可用软金属制的套管借手锤打入或压力机压入。若操作不当,则会使座圈变形开裂,或者手锤打在非过盈配合的座圈上,则会使滚道和滚动体产生压痕或轴承间接被破坏。C.装配时温度控制不当滚动轴承在装配时,若其与轴径的过盈较大,一般采用热装法装配。一般不会超过100℃,最多不会超过120℃。轴承加热后迅速取出套装在轴颈上。若温度控制不当造成加热温度过高,则会使轴承产生回火而致硬度降低,运行中轴承就易磨损、剥落、甚至开裂。D.装配时间隙调整不当 滚动轴承的间隙分为径向间隙和轴向间隙,其功用是保证滚动体的正常运转和润滑以及补偿热伸长。对于间隙不可调整的滚动轴承,因其径向间隙在制造时就已按标准确定好了,不能进行调整,此类轴承装在轴径上或轴承座孔内之后,实际的径向间隙称为装配径向间隙,装配时要使装配径向间隙的大小恰好能在运转中造成必要的工作径向间隙,以保证轴承灵活转动。不论间隙可调整或间隙不可调的滚动轴承,它们在装配时都要调整好轴向间隙(但有些间隙不可调的轴承不必留轴向间隙),以补偿轴在温度升高时的热伸长 从而保证滚动体的正常运转。若轴向间隙过小时,会造成轴承转动困难、发热,甚至使滚动体卡死或破损;若轴向间隙过大,则会导致运转中产生异声,甚至会造成严重振动或使保持架破坏。E.联轴器找正不当大多数运转设备的输入轴是通过联轴器与动力轴相连接,因此装配时必须进行联轴器的找正,使主动轴与从动轴在同一轴线上。?3对于不良的滚动轴承,润滑时使用的润滑油(或润滑脂)都具有一定的工作温度,当温度超过一定高度时,润滑油就会变质,润滑作用便会失去,轴承就会因为温度过高而烧毁。除此之外,造成轴承温度升高或产生异声的原因还会是润滑油(或润滑脂)本身质地不好或者在运行过程中润滑油加的不够及时。
4转子不平衡,一般情况下,要想轴承不出现问题,我们要在运转设备的转子装配前进行动、静平衡来保证轴承不出问题。但如果转子在运行过程中受到介质的腐蚀或固体杂质的磨损,或者是轴出现弯曲,就会导致产生不平衡的离心力,从而使轴承发热、振动,滚道严重磨损,直至破坏。?????5在轴承运行过程中检查更换不及时,对于轴承的更换,我们要按规定定期进行检查,若出现发热、异声、振动等情况,要及时停车查找原因,消除故障,轴承如发现严重的疲劳剥落、氧化锈蚀、磨损的凹坑、裂纹,或有过大噪音无法调整时,应及时更换。如果检查、更换不及时,则会导致轴承甚至转子的严重破坏,从而影响正常的工作生产。另外,如果轴承拆卸不当、设备地脚螺栓松动造成的振动,也会导致轴承滚道和滚动体产生压痕,轴承内、外座圈的开裂。3 公司简介平安轴承公司是一家民营企业,成立于1999年,主要生产销售0类6203、6204、6205、6206轴承。其中6203轴承日均产2万套、6204轴承日均产1万套、6205轴承日均产1万套、6206轴承日均生产1万套,0类深沟球轴承日均生产量达8万套。公司拥有一流的生产设备和优秀的经营管理技术人才,生产工艺先进,从生产套圈到成品轴承一条龙全自动生产线,全自动车床、磨床、合套仪、铆压机、清洗机、注脂机、压盖机。公司凭借雄厚的生产实力、高超技术以及高产品质量,赢得了国内外客户的普遍认可和信赖。? 公司销售的轴承广泛适用于农机、托辊、化工、冶金、矿山、摩托车、拖拉机、轧机、印刷、轻工业机械、水泥设备、制糖、植保机械、造纸、纺织等各个行业。此次应用模特法改进的是6206轴承生产线。
4 6206轴承简介
4.1 6206轴承特点 6206轴承是深沟球轴承,结构简单使用方便,摩擦系数小,试用寿命很长,并且制造成本低,特别适合高转速机械使用,是应用范围最广的一类轴承。它主要用以承受径向载荷,也可承受一定的轴向载荷。当轴承的径向游隙加大时,具有角接触球轴承的功能,可承受教大的轴向载荷。 与尺寸相同的其他类轴承比较,此类轴承摩擦因数小,极限转速高。在转速较高不宜采用推力球轴承的情况下可用该类轴承承受轴向载荷。
4.2 6206轴承零部件及材料零部件是由外座圈、内座圈、滚动钢球、铆钉及保持架构成。轴承材料为合金钢GCr15,淬火硬度为61—65HRC,其中滚动体钢球起支撑作用,保持架是分离滚动体的作用,保持架的材料一般为低碳钢或塑料,该公司所用材料为低碳钢。
4.3 6206轴承尺寸 6206轴承的尺寸为内径30mm,外径62mm,高度16mm,内径台阶最小36mm,外径台阶最大56mm。
4.4 6206轴承的安装要点 利用铜棒和手工锺击安装,这是安装中小型轴承的一种简便办法。当轴承内圈为紧配合,外圈为较松配合时,将铜棒紧贴轴承内圈端面,用和锤直接敲击铜棒,通过铜棒传力,将轴承徐徐装到轴上。轴承内圈较大时,可用铜棒沿轴承内圈端面周围均匀用力敲击,切忌只敲打一边,也不能用力过猛,要对称敲打,轻轻敲打慢慢装上,以免装斜击裂轴承。当轴承外圈为紧配合,内圈为较松配合时,可采用与上述相反的方法,用手锤敲击紧贴轴承外圈端面的铜棒,把轴承压入轴承座中,最后装到轴上,此法不易损伤机件。5 过程分析通过对某公司6206轴承生产线的考察,得到了该公司轴承的装配流程如下:第一工位:对轴承外圈外径公差范围进行检测;第二工位:对轴承内圈内径公差范围进行检测;第三工位:配套装球;第四工位:检测径向游隙;第五工位:装钉;第六工位:安装保持架;第七工位:冲压;第八工位:清洗烘干;第九工位:测振;第十工位:包装入库。其中该公司八到十工位由机械设备完成,一到七工位为人工生产线,在此仅对一到七工位进行分析改进。5.1 第一工位模特法分析 第一工位工作任务是检测轴承外径公差范围,作业前需准备三个辅助工具:外圈放置工作台、轴承外圈周转箱、外圈外径测量仪表。深沟球轴承公差外径带位置与基轴制类似,从零线起向下布置。轴承外径公差带由于公差值不同于一般基准轴,也是一种特殊公差带,大多情况下,外圈安装在外壳孔中是固定的,有些轴承部件结构要求又需要调整,其配合不宜太紧,常与H6、H7、J6、J7、Js6、Js7等配合。第一工位的双手操作程序分析:
(1)右手350mm范围内放置待检测的轴承外圈,右手从存储处取轴承外圈放于身前,放于仪表测量处。
(2)右手再将检测完的轴承外圈放于左手350mm范围内。
(3)装配工人对轴承外圈进行检测,目视仪表判断公差是否在规定范围,右手指旋转外圈(在此不将右手的动作视为旋转动作,因为旋转不到1/2圈),再一次目视仪表判断公差范围。
(4)根据外径公差,将检测过的外圈进行分类堆放。应用模特法对第一工位动作要素进行分析作业内容:轴承外圈外径公差范围检测 工作地布置图 工位序号:1 定员:2 操作者: MOD数:30 时间:3.870s 日期:2016年12月10日 左手动作 时间 右手动作 动作叙述 分析式 次数 MOD值 次数 分析式 动作叙述 把持仪表 4 1 M3G1 从存储处取外圈至身前 把持仪表 5 1 M3P2 将外圈放于仪表上 把持仪表 5 1 E2D3 目视仪表判断公差范围 把持仪表 1 1 M1G0 右手指旋转外圈 把持仪表 5 1 E2D3 目视仪表判断公差范围 拿取轴承外圈 M3G1 7 1 M3G1M3P0 外圈送于左手 放置到存储处 M3P0 1 3 5.2 第二工位模特法分析 第二工位工作任务是检测轴承内径公差范围,作业前需准备三个辅助工具:内圈放置工作台、轴承内圈周转箱、内圈内径测量仪表。深沟球轴承公差内径带的位置和大小与一般基准孔不同,(G与E)或(0与6)滚动轴承的内径是有特殊公差带位置的基准孔,各精度等级轴承内径的公差带从零线起向下布置,上偏差为零,下偏差为负值。当轴承内径公差带与轴公差带构成配合时,在一般基孔制中原属过渡配合的公差代号将变为过赢配合,如k5、k6、m5、m6、n6等,但过赢量不大;当轴承内径公差代与h5、h6、g5、g6等构成配合时,不在是间隙而成为过赢配合。第二工位的双手操作程序分析:
(1)右手350mm范围内放置待检测的轴承内圈,右手从存储处取轴承内圈放于身前,放于仪表测量处。
(2)右手再将检测完的轴承内圈放于左手350mm范围内。
(3)装配工人对轴承内圈进行检测,目视仪表判断公差是否在规定范围,右手指旋转内圈(在此不将右手的动作视为旋转动作,因为旋转不到1/2圈),再一次目视仪表判断公差范围。
(4)根据外径公差,将检测过的内圈进行分类堆放。应用模特法对第二工位动作要素进行分析作业内容:轴承内圈内径公差范围检测 工作地布置图 工位序号:2 定员:2 操作者: MOD数:33 时间:4.257s 日期:2016年12月10日 左手动作 时间 右手动作 动作叙述 分析式 次数 MOD值 次数 分析式 动作叙述 把持仪表 4 1 M3G1 从存储处取内圈至身前 把持仪表 5 1 M3P2 将内圈放于仪表上 把持仪表 5 1 E2D3 目视仪表判断公差范围 把持仪表 1 1 M1G0 右手指旋转内圈 把持仪表 5 1 E2D3 目视仪表判断公差范围 拿取轴承内圈 M3G1 7 1 M3G1M3P0 内圈送于左手 放置到存储处 M4P2 1 6 平整意见检测完的轴承外圈要放在工作台上,装配工人左手将轴承外圈放于存储处时必须同时进行目视,操作工人伸直手臂将轴承外圈根据公差范围分类放于存储处,其动作是M4P2。但如果轴承外圈运输的及时,则装配工人动作可变为M3P0,并且和右手到存储处取轴承外圈的动作同时进行。应用模特法对第二工位动作要素进行改善 作业内容:轴承内圈内径公差范围检测 工作地布置图 工位序号:2 定员:2 操作者: MOD数:30 时间:3.870s 日期:2016年12月10日 左手动作 时间 右手动作 动作叙述 分析式 次数 MOD值 次数 分析式 动作叙述 把持仪表 4 1 M3G1 从存储处取内圈至身前 把持仪表 5 1 M3P2 将内圈放于仪表上 把持仪表 5 1 E2D3 目视仪表判断公差范围 把持仪表 1 1 M1G0 右手指旋转内圈 把持仪表 5 1 E2D3 目视仪表判断公差范围 拿取轴承内圈 M3G1 7 1 M3G1M3P0 内圈送于左手 放置到存储处 M3P0 1 3 5.3 第三工位模特法分析第三工位工作任务是配套装球,作业前需准备的个辅助工具是:外圈放置工作台、内圈放置工作台、一根铜棒(长150mm, 直径3mm)、钢球存储箱。第三工位的双手操作过程分析:(1)左手至外圈存储处取外圈放于身前。
(2)左手至内圈存储处取内圈放于身前。
(3)右手从钢球存储箱取出钢球,放于内外圈中。
(4)左手拿住内圈,右手拿铜棒,拨动钢球,使其进入内外圈的沟道中。应用模特法对第三工位动作要素进行分析作业内容:轴承内圈内径公差范围检测 工作地布置图 工位序号:
3 定员:1 操作者: MOD数:33 时间:4.257s 日期: 左手动作 时间 右手动作 动作叙述 分析式 次数 MOD值 次数 分析式 动作叙述 取外圈放于身前 4 1 M3G1 从存储处取内圈至身前 5 1 M3P2 将内圈放于仪表上 把持仪表 5 1 E2D3 目视仪表判断公差范围 把持仪表 1 1 M1G0 右手指旋转内圈 把持仪表 5 1 E2D3 目视仪表判断公差范围 拿取轴承内圈 M3G1 7 1 M3G1M3P0 内圈送于左手 放置到存储处 M4P2 1 6 平整意见无5.4 第四工位模特法分析第四工位工作任务是检测径向游隙,该工位无需配备辅助工具。轴承游隙:轴承游隙也叫作轴承间隙。我们通常所说的轴承游隙,即指当轴承在未安装在轴或轴承箱上时,可以将内圈或者外圈任一一侧固定,然后使轴承游隙未被固定的一方做径向或轴向移动时的移动量。根据移动方向,可分为径向游隙和轴向游隙。运转时的游隙的大小对轴承的滚动疲劳寿命、温升、噪声、振动等性能有影响。径向游隙:非预紧状态,承受径向载荷的轴承,其径向游隙G为:沿径向任意角度方向,在无外载荷作用时外圈相对于内圈从一个径向偏心极限位置,移向相反极限位置的径向距离的算术平均值。 轴承游隙的作用与要求: 轴承中存在游隙是为了保证轴承得以灵活无阻滞地运转,但是同时也要求能保证轴承运转平稳,轴承的轴线没有显著沉降,以及承担载荷的滚动体的数目尽可能多。因此,轴承的游隙对轴承的动态性能(噪声,振动和摩擦)和旋转精度,使用寿命(磨损与疲劳)的承载能力都有很大影响。对于滚动轴承的径向游隙,我们可以用一个套圈固定不动,而另一个套圈在垂直于轴承轴线方向,这样由一个极端位置移动到另一个极端位置的移动量叫做滚动轴承的游隙。要想保证机械运转精度、轴承的使用寿命、摩擦阻力等,必须选对轴承。如果对向心轴承游隙的选择过小时,则会使轴承游隙承受负荷的滚动体个数增多,接触应力减小,运转较平稳,但是,随着摩擦阻力的增大,轴承温升也会提高。反之,则接触应力增大,振动大,而摩擦阻力减小,温升低。因此,根据轴承使用条件,选择最合适的游隙值,具有十分重要的意义。事实上轴承游隙时,必须充分考虑下列几种主要因素:(1)轴承与轴和外壳孔配合的松紧会导致轴承游隙值的变化。一般轴承安装后会使游隙值缩小;(2)轴承在机构运转过程中,由于轴与外壳的散热条件的不同,使内圈和外圈之间产生温度差,从而会导致游隙值的缩小; (3)由于轴与外壳材料因膨胀系数不同,会导致游隙值的缩小或增大。径向游隙的检查方法如下:折叠感觉法1、有手转动轴承,轴承应平稳灵活无卡涩现象。2、用手晃动轴承外圈,即使径向游隙只有0.01mm,轴承最上面一点的轴向移动量,也有0.10~0.15 mm。这种方法专用于单列向心球轴承。折叠测量法1、用塞尺检查,确认滚动轴承最大负荷部位,在与其成180°的滚动体与外(内)圈之间塞入塞尺,松紧相宜的塞尺厚度即为轴承径向游隙。这种方法广泛应用于调心轴承和圆柱滚子轴承。2、我们可以用千分表对轴承进行检查,先把千分表调零,然后顶起滚动轴承外圈,千分表的读数就是轴承的径向游隙。第四工位的双手操作过程分析:从存储处取组装件,将内圈、外圈、钢球组装件放置在工作台上。右手反复摇晃组装件3次,检测径向游隙。将组装件放回存储处。 应用模特法对第四工位动作要素进行分析作业内容:检测径向游隙 工作地布置图 工位序号:4 定员:1 操作者: MOD数:23 时间:2.967s 日期:2016年12月10日 左手动作 时间 右手动作 动作叙述 分析式 次数 MOD值 次数 分析式 动作叙述 从存储处取组装件 M4G1 1 5 手指拨动轴承外圈使其旋转 M1P0 1 1 把组装件交给右手 M3P0 1 7 1 M3G1 3MOD 取组装件并反复摇晃3次 10 1 M3P2 W5 将组装件放回存储处 平整意见左手从存储处取组装件的动作为M4G1,现令装配工人将这个动作控制在小臂活动范围内,动作为M3G1,节省了0.129s。最后一个动作,右手将组装件放回存储处,需要步行,动作为W5,现令操作员提高运输速度,将步行动作省略,则节省了0.645s。应用模特法对第四工位动作要素进行改善作业内容:检测径向游隙 工作地布置图 工位序号:4 定员:1 操作者: MOD数:17 时间:2.193s 日期:2016年12月10日 左手动作 时间 右手动作 动作叙述 分析式 次数 MOD值 次数 分析式 动作叙述 从存储处取组装件 M3G1 1 4 手指拨动轴承外圈使其旋转 M1P0 1 1 把组装件交给右手 M3P0 1 7 1 M3G1 3MOD 取组装件并反复摇晃3次 5 1 M3P2 将组装件放回存储处 5.5 第五工位模特法分析 第五工位工作任务是装钉,双手活动范围是350mm,该工位配备的辅助工具有:保持架、保持架放置工作台、镊子、周转箱。第五工位的双手操作过程分析:
(1)准备好铆钉,保持架
(2)保持架装钉
(3)将保持架放回原位应用模特法对第五工位动作要素进行分析作业内容:装钉 工作地布置图 工位序号:
5 定员:8 操作者: MOD数: 时间: 日期: 左手动作 时间 右手动作 动作叙述 分析式 次数 MOD值 次数 分析式 动作叙述 从存储处,取铆钉和保持架放于身前工作台 M3G1M3P0 1 7 拿着镊子 持住保持架 M1G0 8 108 9 M2G3M2P5 用镊子夹住铆钉并装钉 放回保持架到存储处 M3P2 1 5 拿着镊子 平整意见无5.6 第六工位模特法分析第六工位工作任务是安装保持架,完成该工作任务需要的辅助工具有:放置工作台、一根长150mm,直径30mm的铜棒、周转箱(①未装铆钉保持架周转箱、②内圈外圈与钢球组装件周转箱、③装配铆钉保持架周转箱。),利用工具将保持架与内外圈和钢球组装件进行组装。第六工位的双手操作过程分析:
(1)到周转箱处取保持架,判断其正反。
(2)将内外圈与钢球的组装件放在保持架上。
(3)将钢球均匀放在保持架的兜孔中。
(4)将钢球均匀分布的保持架与装有铆钉的保持架进行组装。
(5)将组装好的组装件放在第七工位的存储处。应用模特法对第六工位动作要素进行分析作业内容:安装保持架 工作地布置图 工位序号:6 定员:3 操作者: MOD数:55 时间:7.095s 日期:2016年12月10日 左手动作 时间 右手动作 动作叙述 分析式 次数 MOD值 次数 分析式 动作叙述 从周转箱处取出保持架放在身前判断保持架正反面 M3G1 M3P2 M2P2 1 13 1 M3G1M3P2M2P2 从周转箱处取出保持架放在身前判断保持架正反面 从存储处取内外圈与钢球的组装件放在保持架上 M4G1 M4P2 M2P2 1 15 1 M4G1 M4P2 M2P2 从存储处取内外圈与钢球的组装件放在保持架上 把持组装件 5 1 M1P0C4 拿住钢棒,拨动钢球,使钢球在保持架的兜孔中均匀分布 从存储处拿取装有铆钉的保持架将钢球均匀分布的保持架与装有铆钉的保持架进行组装 M3G1 M3P5 M2P5 1 19 1 M3G1 M3P5 M2P5 从存储处拿取装有铆钉的保持架将钢球均匀分布的保持架与装有铆钉的保持架进行组装 将组装好的组装件放在第七工位的存储处 M3P0 1 3 1 M3P0 将组装好的组装件放在第七工位的存储处 平整意见考虑到工作人员的操作动作已经很熟练,所以可以进行双手操作,所以我将存储箱改装成有斜度的存储箱,这样外圈内圈与钢球的组装件可以依靠自身的重力滑到工作人员面前,免去了工作人员伸手去拿的动作,整个装配动作变为M3G1。则双手的动作都变为M3G1M3P2M2P2,模特数为13,比原先模特数15节省了0.258s。应用模特法对第六工位动作要素进行改善作业内容:安装保持架 工作地布置图 工位序号:
6 定员:3 操作者: MOD数:53 时间:6.837s 日期:2016年12月10日 左手动作 时间 右手动作 动作叙述 分析式 次数 MOD值 次数 分析式 动作叙述 从周转箱处取出保持架放在身前判断保持架正反面 M3G1 M3P2 M2P2 1 13 1 M3G1M3P2M2P2 从周转箱处取出保持架放在身前判断保持架正反面 从存储处取内外圈与钢球的组装件放在保持架上 M3G1 M3P2 M2P2 1 13 1 M3G1 M3P2 M2P2 从存储处取内外圈与钢球的组装件放在保持架上 把持组装件 5 1 M1P0C4 拿住钢棒,拨动钢球,使钢球在保持架的兜孔中均匀分布 从存储处拿取装有铆钉的保持架将钢球均匀分布的保持架与装有铆钉的保持架进行组装 M3G1 M3P5 M2P5 1 19 1 M3G1 M3P5 M2P5 从存储处拿取装有铆钉的保持架将钢球均匀分布的保持架与装有铆钉的保持架进行组装 将组装好的组装件放在第七工位的存储处 M3P0 1 3 1 M3P0 将组装好的组装件放在第七工位的存储处 5.7第七工位模特法分析第七工位工作任务是冲压,此工位完成工作任务需准备的辅助工具为:开式可倾压力机和冲压模具。第七工位的双手操作过程分析:冲压工调整冲压模具,使下模座与保持架的凹凸面吻合冲压工对上下模座进行装配,使上模座的导柱插入下模座的导柱孔中。模具移至压力机,在离开冲压处时右手移开上模座,左手将轴承滚入下一工序应用模特法对第七工位动作要素进行分析作业内容:冲压 工作地布置图 工位序号:7 定员:1 操作者: MOD数:31 时间:3.999s 日期:2016年12月10日 左手动作 时间 右手动作 动作叙述 分析式 次数 MOD值 次数 分析式 动作叙述 先将下模具放于保持架上,再对下模具进行位置矫正,移动到身前 M4G3 R2M4P0 1 13 拿住上模具 拿住下模具 8 1 M3P5 将上下模具进行装配 把模具移动到压力机位置 M4P2 1 6 拿住模具 离开冲压机位置,将轴承滚入下一工序 M4P0 1 4 1 M4P0 离开冲压机位置并将上模具移开 平整意见在第6工位与第7工位之间安装带有一定斜度的轨道,那么冲压工人不需要做伸直手臂的动作,则左手的动作由M4G3R2M4P0变为M3G3R2M3P0,模特数由13变为11,则时间节省了0.258s。冲压工左手把模具移动到压力机位置与离开冲压机位置,将轴承滚入下一工序这两个动作中的手臂移动动作M4可换成M3,右手离开冲压机位置并将上模具移开这个动作中的手臂移动动作M4也可换成M3。应用模特法对第七工位动作要素进行改善作业内容:冲压 工作地布置图 工位序号:7 定员:1 操作者: MOD数:27 时间:3.483s 日期:2016年12月10日 左手动作 时间 右手动作 动作叙述 分析式 次数 MOD值 次数 分析式 动作叙述 先将下模具放于保持架上,再对下模具进行位置矫正,移动到身前 M3G3 R2M3P0 1 11 拿住上模具 拿住下模具 8 1 M3P5 将上下模具进行装配 把模具移动到压力机位置 M3P2 1 5 拿住模具 离开冲压机位置,将轴承滚入下一工序 M3P0 1 3 1 M3P0 离开冲压机位置并将上模具移开
6 改善效果
6.1改善前后比较改善前各工位作业时间汇总表工位序号 1 2 3 4 5 6 7 左手MOD数 10 10 10 9 13 50 23 右手MOD数 27 27 27 17 12 55 12 综合分析值 33 33 33 23 120 55 31 改善前各工位作业时间汇总表工位序号 1 2 3 4 5 6 7 左手MOD数 7 7 10 8 13 48 19 右手MOD数 27 27 27 12 12 53 11 综合分析值 30 30 33 17 120 53 27
6.2改善效果
改善后第一工位可减少3MOD,节约时间0.387s;第二工位可减少3MOD,节约时间0.387s;第三工位无需改善;第四工位可减少6MOD,节约时间0.774s;第五工位无需改善;第六工位可减少2MOD,节约时间0.258s;第七工位可减少4MOD,节约时间0.516s,一共节约时间2.322s。
结 论
本论文是我通过应用模特排时法,对6206轴承装配生产线的一些改进。本次论文的展开主要通过到公司进行现场观摩收集数据和相关资料,现场观摩是重要的实践过程,是理论联系实际的基础,也是完成论文的基础。我在学校实习中,先后去过磨削车间、装配车间、质保部这三个地方实习,使我对滚动轴承的加工有着大致的了解。滚动轴承的结构看似简单,但其加工工序是十分复杂的,而且其加工工艺也有其特殊的要求。在论文中,我首先介绍了该公司6206轴承装配全过程,通过数据分析为各个工位提出了改善意见,以达到提高效率和经济效益的目的。但由于我刚刚接触轴承行业,所以本论文的理论性并不是极其的专业。所以我也只能说是“浅析”滚动轴承的加工工艺。希望通过阅读此论文,可以使你对滚动轴承有个感性的认识。 此次进行模特排时法的研究是为了找出适合不同操作者劳动强度的操作方法,使操作者具有适当的劳动紧张程度,确保劳动者在完成工作任务的基础上,保持充沛的体力。
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