Skäreggprepareringens påverkan på slitage hos hårdmetallborrar : En fallstudie enligt DMAIC på Scania Motorbearbetning

Sammanfattning: Den ökande efterfrågan på högre produktkvalitet inom tillverkningsindustrin kräver hög stabilitet och lång livslängd på borrverktyg under borrningbearbetningsprocessen. En metod för att öka produktkvaliteten och därmed förlänga livslängden på borrverktyg är skäreggpreparering. Skäreggpreparering används för att skapa en kantgeometri som ger borrverktyget både en bättre styrka och högre tålighet mot slitage. Det mest förekommande slitaget på borrverktyg är fasförslitning och det utvecklas snabbt under den initiala slitningsperioden under borrens livslängd. Syftet med det här examensarbetet var att genom flerfaktorförsök undersöka hur skäreggprepareringsprocessen kan förbättras för att minska fasförslitning under den initiala slitningsperioden på belagda hårdmetallborrar. Skäreggprepareringsprocessen studerades som en fallstudie på Scania Motorbearbetning. Fallstudien genomfördes efter problemlösningsmetodiken DMAIC (Define, Measure, Analyse, Improve och Control) som inkorporerade försöksplanering, vilket medförde att två ytterligare faser tillkom: Pre-analyze och Experiment. Datainsamlingen bestod av både kvalitativ och kvantitativ data. Den kvalitativa datan erhölls från intervjuer under Measure-fasen och den kvantitativa datan erhölls från det genomförda experimentet under Experiment-fasen, som sedan analyserades i Analyze-fasen. Baserat på litteraturstudien, nulägesbeskrivningen och intervjuerna bestämdes försöksfaktorerna till processtid, borrens djup i slipmedel, rotationsriktning på rotor och rotationshastighet på spindel samt responsvariablerna till skäreggradie och total fasförslitning. Försöksfaktorerna testades i ett fullständigt tvånivåers faktorförsök med 4 faktorer och 4 centrumpunkter. Analysen av resultaten från experimentet visade att korrelationen mellan responsvariablerna var försumbar under den initiala slitningsperioden. Vidare identifierades inte några signifikanta effekter baserade på responsvariabeln total fasförslitning. Däremot kunde det konstateras att de försöksfaktorer som påverkade responsvariabeln skäreggradie var processtid, borrens djup i slipmedel och rotationsriktning på rotor. En optimeringsmodell togs fram i Improve-fasen för att optimera skäreggprepareringsprocessen med avseende på skäreggradie. Optimeringen utgick från att ha en stor skäreggradie under förutsättningen att den nuvarande processtiden halveras. Optimeringsmodellen kunde inte bekräftas, därför togs en rekommendation fram som beskriver stegen för att bekräfta den framtagna optimeringsmodellen. Vidare togs två ytterligare rekommendationer fram med syfte att undersöka skäreggprepareringsprocessen med avseende på andra typer av slitage samt undersöka verktygsslitage under verktygets fulla livslängd. I Control-fasen togs en kontrollplan fram som stöd för att kontrollera rekommendationerna. Avslutningsvis bidrog det här examensarbetet med nya insikter och slutsatser om utveckling av fasförslitningen under den initiala slitningsperioden under en borrs livslängd.