像破案一样工作着——李宏
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第一次见到李宏时,记者误认为是他的助手,这位年届四十的刀具工程师看起来像是只有三十出头,精力充沛,也十分健谈。
李宏是一汽解放公司无锡柴油机分公司CA6DL机加工车间的刀具主管工程师,这次采访便在这个著名车间的二楼办公区域进行。透过二楼的落地玻璃,可以俯瞰车间的全景,CA6DL发动机的缸盖、缸体和凸轮轴三条生产线一览无余,整个车间显得十分恢弘大气。
“我的工作就是用好这里的刀具,不断地发现问题,不断改进。”李宏指着下面的生产线说。气缸体、气缸盖2条进口生产线,几百多把刀具,身为车间的刀具主管工程师,李宏身上的任务有多重可想而知。

加入CA6DL机加工车间

2003年进入CA6DL机加工车间,是李宏职业生涯中的一件大事。回想起当时的细节,他记忆犹新。
2002年到2003年,公司两次安排他去德国瓦尔特刀具公司进行实地参观考察,那里先进的硬质合金刀具给李宏留下了很深的印象。“当时正是CA6DL机加工车间的筹备期,不过我并不知道会被派到CA6DL机加工车间主管刀具。”他说。
2003年3月,李宏从德国验收曲轴内铣机床回来,正是非典肆虐的时候,在家里呆着还没几天,一纸调令下来,李宏正式来到CA6DL机加工车间,那天是4月13日。
从大学毕业进入无锡柴油机厂,李宏已经工作了20个年头。在进入CA6DL机加工车间之前的16年,他主要从事工艺装备及专用机床的设计,涉及夹具、量具、辅具和一些非标设备的设计等诸多领域。“整个柴油机的主要零部件的工艺设计都搞过了,曲轴、凸轮轴、气缸体、气缸盖、飞轮壳、连杆、气门摇臂……还搞过一年产品方面的机型改进。”李宏回忆道,“这样下来,我对柴油机主要关键部件的工艺,都有了很深的了解。”
“之前在刀具方面做得也不是特别多,真正深入刀具领域就是从进入CA6DL机加工车间开始,对世界先进刀具有了一个全面的了解。”他说。而显而易见的是,之前那些丰富的工作经验为他接下来即将挑起的重任打下了坚实的基础。
刚进入CA6DL机加工车间的那段时间对李宏来说确实很辛苦。
因为缺少经验,在刀具使用条件、切削参数、刀具管理等方面,遇到了不少问题。当时的重点问题在于编制相关刀具管理流程,所以在研究管理手段上花了很多工夫。“那个时候几乎每天晚上都忙到夜里1点多钟,有几次到凌晨3点钟,然后早上8点又开始上班。”他回忆道。
经过3年的发展,CA6DL机加工车间的刀具管理如今已形成了流畅的体系,但李宏依旧感到重任在肩。作为车间惟一一个搞刀具的主任工艺师,他深感压力和责任,在他看来,在车间内部搞方案和刀具厂家搞开发不一样,只许成功、不许失败,一旦失败就将给实际生产造成损失。

享受工作

工作中的李宏认真、灵活、专注,这或许正是一个优秀的刀具工程师应有的职业气质。
谈起对刀具工程师职业的理解,李宏说,作为刀具工程师,首先是要用好刀具,保证生产正常运作,服务好生产;第二就是不断改进,通过改进来解决问题。刀具工程师的工作成绩全来自于此,这就要求对整个工艺和设备状态有很好的把握。
他常用“破案”一词来形容自己的工作状态。“一把刀,可能用在别的地方很好,用在这里就不好了。有时候很难发现问题在哪里,甚至可能没有任何头绪。这个时候,要抓住所有的蛛丝马迹,仔细观察,反复思考,反复查找,反复尝试,整个过程真的就和破案一样。”他常常感慨。
“有时拿一把刀具问车间的年轻人有什么问题,第一遍往往都没看出什么问题;第二遍,一些细心的人仔细对照样本,就能看出问题来。”他强调,“有些我们习以为常的东西,第一次找,找不到问题,再找找可能就发现问题了。”
“搞这行其实真是蛮有意思的,万变不离其宗,基本的原理都是相通的,弄懂了之后,追根溯源便能找出问题所在。”
当我们谈到他不久前的一次工艺改进,李宏很是得意兴奋,他说,经过3个月的实施之后已经看到了明显的效益。但转念间,他又念叨起另一个难以解决的“悬案”,“真是比较郁闷!”他脱口而出地感叹道,“其实在具体工作中,有很多复杂的情况要具体分析。如果生产线上某台机床出现了一些瓶颈工序,就需要应用效率更高、质量更稳定的刀具;而像毛坯质量不稳定一类的问题,只能用不同的刀具来试,如果都不行,那只能降低生产节拍;针对一些比较严重问题,如节拍瓶颈、频繁断刀等,可能就要考虑原本的工艺能否再用下去,需要从刀具工艺上作根本的改变。”
实际上除了研究工艺改进方案之外,作为工厂的二级培训师,李宏还负责对车间的操作工进行刀具基础知识培训。针对刀具的基本知识、车间生产线上所使用的刀具的结构特点和切削的形式,他制作了培训课件。“有些操作工对这些缺乏经验,比如难以分清断刀和崩刃、前刀面磨损和后刀面磨损,通过培训形成系统性,今后工作可以开展得更顺畅。”李宏说。

“希望做些相关的研究工作”

三年的时间并不长,但却足以使李宏成为了一位经验丰富的刀具工程师。在这个过程中,他也有很多自己的体会。
“首先,对一个刀具工程师来讲,细心非常重要。”在李宏看来,决定一切的是态度。人的智商有高有低,但是只要有这种细心的态度,今后肯定会积累很多经验。
“再就是多动手非常重要。刀具工程师就是要多动手,做一个刀具工程师不动手去调调刀,老是指挥人家是不行的。”李宏认为,既有理论又有实践才是最完美的。有一次,公司中试车间的一台ZOLLER对刀仪出现了拉不紧刀具的现象,负责计量的同事请他去帮忙,尽管不是他的本职工作,但喜欢琢磨的他凭借着丰富的经验,迅速找到了问题所在,摆弄两下,就修好了。
“另外,同行之间的交流也非常重要。”尽管主要的工作都是在车间进行,但李宏觉得交流在任何时候都非常重要,不参与行业的交流,只囿于车间,就是闭门造车。
尽管如此,他依然会在工作中遇到一些困惑。用他的话说,碰到一些问题的时候,找不出原因,或者找不到更好的解决办法的情况下,就觉得比较郁闷,常常感觉到手里的武器不够用。因此,他希望自己能像一些国外的刀具工程师那样,做些相关的研究工作,以更便于“破案”。
比如,刀具加工过程中的状态监测,相关数据信息的采集等工作比较困难。现在主要还是在事后根据刀具的状态和工件的加工质量来判断加工中的状态,再来作出改进。比如从一片铁屑的颜色可以看出加工时的温度,然后得知应该如何调整切削参数。“但这只是一种事后行为,我们期待在这一行业上动态监测技术上能有新的发展 。”
另外,从刀具的长效使用来讲,也还是欠缺的,需要进行一些技术研究,比如对某种钻头应该用什么参数、什么工艺方法去修磨。而刀具的合理寿命设定也值得推敲。对可以修磨的刀具,如果一次性用足了95%以上的寿命后再去修磨,在下次使用时会因内部应力发生局部改变而造成断刀,而用了70%就去修磨,可能寿命更长久,李宏希望通过自己的研究,弄明白究竟用到什么程度进行修磨是比较合理的。
“在表象的层面已经积累了很多的经验,也的确需要再搞一些深层次的东西。这对应用层面,对寻找原因、分析问题、解决问题方面,肯定会有大的提高。再比如材料研究,有时间的话,想去好好研究个一两年。”李宏认真而坚定地说。
李宏在CA6DL机加工车间的三年里,做过不少刀具方面的改进,案头的问题改进表已有厚厚一沓了,这些成绩让李宏颇为得意。他拿出一份今年3月的问题改进表,“这个是我个人最满意的,改进之后每年大约可节约费用68.34万元。”
记者看到问题改进表上“改善效果”一栏中写着“提高加工效率:单机加工时间降低7.8%;降低刀具使用成本:以年产量3万台计算,节约费用68.34万元。”在李宏的改进项目中,每年能够节约费用数十万元的并不在少数。
2006年3月以前,车间在缸盖喷油孔及其邻近的高压油孔的加工中,工艺采用的是德国GROB公司的方案:先钻Φ4.25的半圆定位孔,再钻Φ12.3的高压油孔,二者最终形成的横截面为葫芦状(如下图)。
由于在钻Φ12.3孔的过程中要贯穿到已加工的Φ4.25孔,为减少断续切削时产生的震动,避免硬质合金钻头断刀, 钻削时需采用带导向的阶梯钻,以减少受力不均对钻头的影响。但采用这种工艺在实际的生产中频频出现断刀现象,为了避免断刀只能牺牲加工效率,该工序也成为了生产线上的瓶颈,无法提高加工效率。即使如此,断刀现象仍然突出,尤其是钻头修磨以后断刀频次更高达50%。“作为企业生产来讲,要既能提高产量,又降低成本,这就两难了。”李宏不得不从工艺本身寻找突破。
能不能先钻比较大的高压油孔,再想办法在其圆周上加工出一个半圆孔?李宏的想法似乎有些奇特,“毕竟,这样的情况从常规的工艺的角度上来说是不合理的。”他又向肯纳德国公司的刀具经理托马斯先生咨询了现在的工艺方案是出于何种考虑,对方的回答仅仅是“这种方案是比较成熟的方案,没有其他更好的方案”。<考虑到高压油孔和半圆定位孔并没有特别高的精度要求,李宏开始琢磨是否可以在大孔内壁用立铣刀铣出半圆孔。这样可以通过加大钻头的进给,适当兼顾立铣刀的加工效率,从整体上来提高这道工序的工效,李宏开始了大胆的尝试。
于是,头部带有Φ6直径导向的硬质合金阶梯钻被改成了单阶的合金钻,半圆定位孔加工的两刃钻头则被换成了三刃立铣刀。这样一来,钻头寿命大大提高,修磨也变得十分简便;而铣削Φ4.25钻头所带来的效率下降则由整个加工过程平衡掉,生产节拍因单阶钻头进给的加快而缩短了7.8%,达到了单件333秒的生产要求(实际为325.5秒),更为重要的是加工成本降幅明显。
“实际上,在一般情况下不应该是这种方案,但我现在要兼顾生产实际,也是万不得已,就不得不做改进。所以说改进也要因地制宜,具体问题具体分析。目前改进已经实施了3个月了,现在效益已经出十分明显。”李宏一再强调“因地制宜”的重要性。
本文作者:记者 徐俊霞 张伟
原载:机电商报专刊《金属切削》2006年8月号
上载于:2006-10-28 16:08:56

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