机械设计制造及其自动化专业生产实习报告字

中国地质大学（北京）现代远程教育专 科 实 习 报 告题 目零件机械加工工艺实际操作学生姓名 蒋祯其 批 次 专 业 机械设计制造及自动化 学 号学习中心2014 年 5 月中国地质大学（北京）继续教育学院专科毕业设计（论文）任务书中国地质大学（北京）继续教育学院 专科生毕业论文（文科类）评语表指导教师签字：年月日目 录实习目的. 1实习地点与内容. 8实习总结. 错误！未定义书签。实习建议. 21致 谢. 22参考文献. 23实习的目的1. 通过此次生产实习，将课堂上学习的理论知识初步地与实际相结合，进一步强化我们所学到的知识和检测所学知识的掌握程度。2. 通过下厂生产实习，深入生产第一线进行观察和调查研究，获取必须的感性知识和使学生叫全面地了解机械制造厂的生产组织及生产过程，了解和掌握本专业基础的生产实际知识，巩固和加深已学过的理论知识，并为后续专业课的教学，课程设计，毕业设计打下基础。3. 在实习期间，通过对典型零件机械加工工艺的分析，以及零件加工过程中所用的机床，夹具量具等工艺装备，把理论知识和实践相结合起来，培养我们的考察，分析和解决问题的工作能力。4. 通过实习，广泛接触工人和听工人技术人员的专题报告，学习他们的生产经验，技术革新和科研成果。5. 通过参观有关工厂，掌握一台机器从毛坯到产品的整个生产过程，组织管理，设备选择和车间布置等方面的知识，扩大知识面。6. 通过自己动手加工工件，巩固了在工程训练过程中学习的生产技能，感受到真实的工厂环境，准时上下班，破除在学校懒散的习惯，感受企业的效率。7. 通过记实习日记，写实习报告，锻炼与培养我们的观察，分析问题以及搜集和整理技术资料等方面的能力。实习的时间地点与具体内容1. 5月30日，在机械楼开动员大会，老师向我们交代了在实习过程中的基本流程基本内容，相关要求及应该注意的事项，诸如，守时，着装，安全，以及实习笔记等相关问题。2. 5月31日，在我校西二教学楼，陈甦欣老师为我们做汽车传动系基础知识讲座。在讲座中，陈老师主要讲授汽车传动系的构成，其中重点介绍汽车后桥的相关知识以及测量原理。最后任永强老师又补充了变速箱的相关知识，并且给我们补充了许多汽车结构方面的资料。3. 6月1日，参观合肥美菱股份有限公司，张雷老师带队，此次美菱之行主要参观了该公司在发展过程中所创造出来的各种具有跨时代意义的冰箱，并了解了与其相关的一些突破性技术和核心技术。主要有：1 dy-158型单门直冷式电冰箱，中国第一代家用 冰箱，产于1984年.2 181效应核心技术：大冷冻室设计bcd-181型电冰箱，于1989年投入市场，打破中国冰箱技术受制于国外的局面，引起行业181效应，而且此类冰箱在1990年获商业部授予的“全国最畅销商品”荣誉称号。此品冷冻室57开，比洋款大一倍，另设2个蓄冷器，断电后也可以持续保温十五小时。3 bcd-4502e9电冰箱，获得具有“中国设计界奥斯卡奖”之称的“产品创新技术金奖”4 纳米旋风核心技术：纳米抗菌及纳米光催化2001年，推出中国第一台纳米材料冰箱。51996年，推出中国第一台模糊控制冰箱，核心技术为模糊控制技术，新型双毛细管分流制冷技术还有一些关键性技术，如美菱冰箱的节能法宝-聚氨酯泡沫该泡沫导热系数低，在使用过程中可以有效降低能耗，并且泡沫孔径小，性能佳，不易变形，是美菱冰箱重要节能法宝之一。蒸发器低温制冷剂在蒸发器管类蒸发，吸收热量，从而降低冰箱内食品的温度，该蒸发器结构紧凑，密封性，清洁度，干燥度，耐腐蚀性等技术指标全国领先。4. 6月2日参观安徽巨一自动化装配有限公司，任永强老师和陈甦欣老师带队。主要参观了“巨一”集团为“北奔”所研制的一套汽车主减速器装配线，陈老师重点讲解了该装配线的三个环（主环，差环和合环），了解了各个环路的装配过程以及三个环路相互配合以最终完成总成装配。任老师主要为我们讲解了空载试验台和加载试验台的工作方式以及该实验所达到的目的和效果。后来，任老师又为我们介绍了自动化控制中，控制柜中的相关电器元件和电子元件，耐心的讲解了plc控制与单片机控制的异同（两者实现的功能基本相同，但前者可大大简化外电路和编程工作，且能适应恶劣工况），和总线控制给电路以极大的简化（没有总线控制，控制元件将有许多的线与执行元件相接，给安装和使用带来极大的不便，而总线控制只需要两根线，通过编程给每个执行元件分配地址）。5. 6月3日参观安凯集团车桥制造厂，卫道柱老师和张雷老师带队。主要参观了总成车间和加工车间，前一天在巨一参观只看到静止的装配线，没有看到其工作过程，而在安凯能真真实实的看到工人师傅在装配的全过程，加深了对车桥成配工作过程的印象，在此过程中，卫老师耐心地回答我们每个人的问题，详细地讲解了总成车间的一些非常重要的环节，例如刹车片的工作原理。在生产车间，看到最多的是数控机床和加工中心，传统的机床不多，而且他们在用传统机床加工工件时，都是加乳化油，加工效率比较高，表面非常光滑，这与在工程训练中心所使用的加工方法截然不同。最后，由于冲压车间正在施工，有安全隐患，没能去参观。6. 6月7日在工程训练中心实习，此日，主要分配工种（我在焊接），工培梁老师交代整个生产实习的任务以及各个工种的任务。此次任务为加工糕点切片机的相关零部件的加工，梁老师详细的介绍了整台机器的工作原理，运行状况以及各个零部件的加工方法，注意事项。最后到焊接车间郑老师处，再次明确任务，熟悉车间环境。7. 6月9日在工培焊接车间实习，郑老师交代，此日主要进行焊接实操的练习，巩固和复习工程训练阶段的焊接课程，为后来的焊接工件打下基础。郑老师要求训练内容：熟练地引燃电弧，在铁板上熟练地焊处45毫米的焊缝。8. 6月10日在工培中心焊接车间实习，郑老师指导我们正式开始焊接糕点切片机框架。在老师的指导下，我们先使框架定位，然后再每一个接头处点焊，初步使之固定，然后把焊条对准焊缝满焊，这样才能使之牢固，在此过程中，同学们都积极主动地动手。9. 6月13日在工培中心焊接车间实习，郑老师指导我们继续前一天没完成的工作，将剩下没能焊接完地部件继续焊完，在框架焊接好了以后，我们又对其外表面焊接处进行打磨，修正，使用电砂轮。10. 6月14日在在工培中心焊接车间实习，郑老师指导我们接着做第二个框架，继续重复前两天的工作。11. 6月15日，按老师的要求，我们每个人都必须写一份工艺过程。12. 6月16日，整理实习笔记，书写实习报告。13. 6月17日，整理实习笔记，书写实习报告。实习总结通过学习老师的讲座，参观实习以及自己翻阅一些相关资料，我对汽车传动系有了一定的了解。汽车传动系主要包括：发动机，减速器，传动轴，万向节，驱动桥。 其主要功用：1、减速和变速，2、实现汽车倒驶，3、中断传动，4、差速作用。转向桥 转向桥可以与非独立悬架相配，也可以与独立悬架相配，可分为：1.与非独立悬架匹配的转向桥 ，汽车非独立悬架转向桥主要由前梁、转向节、转向主销等几部分组成；14. 与独立悬架匹配的转向桥，独立悬架采用的断开式转向桥，属于无主销式转向节。 汽车驱动桥汽车驱动桥由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。其主要功用是将万向传动装置传来的发动机动力经过降速，将增大的转矩分配到左、右驱动车轮。汽车主减速器功用：将输入的转矩增大并相应降低转速，以及当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。可分为： 单级主减速器、双级主减速器 ，单速式、双速式 。其工作原理：依靠齿数少的齿轮带齿数多的齿轮来实现减速的，采用圆锥齿轮传动则可以改变转矩旋转方向。 将主减速器布置在动力向驱动轮分流之前的位置，有利于减小其前面的传动部件（如离合器、变速器、传动轴等）所传递的转矩，从而减小这些部件的尺寸和质量。驱动桥主减速器总成是汽车最关键的部件之一，其装配质量直接影响汽车的运行平稳性、噪声、寿命及能耗。 汽车后桥减速器的装配质量主要受两个因素影响，一个是主减速器内主齿总成的装配质量，另一个是主减速器内主、被动齿轮是否啮合良好。主减速器齿轮的支承、安装调整和润滑：为了减少主减速器内齿轮的冲击噪声，并使轮齿沿其长度方向的磨损比较均匀，需要保证主动和从动齿轮之间正确位置关系，为此在主减速器内设有啮合调整装置，还要使这些齿轮有足够的支承刚度，以保持在传动过程中不至于发生较大变形而影响正常啮合。在安装调整中，主要应作好以下两件事： （1）圆锥滚子轴承的预紧：在消除轴承间隙后，再对轴承加一定的轴向压紧力。压紧力过小，则不能满足轴的支承刚度需要；压紧力过大，则会导至传动效率降低，并且加速轴承磨损。(2)齿面接触情况调整：先在从动锥齿轮轮齿上涂以红色颜料（红丹粉与机油的混合物），然后使主动锥齿轮往复转动，于是从动锥齿轮轮齿的两工作面上便出现红色印迹。通过调整主动锥齿轮的前后位置和从动锥齿轮的左右位置，可以调节齿面接触情况。应使动齿轮轮齿正转和逆转工作面上的印迹均位于齿高的中间，并偏于小端，占齿面宽度的60以上。主减速器总成的装配质量在很大程度上取决于主齿轴承正确的预紧程度和主减速器主、被齿轮的正确啮合位置。轴承预紧度的调整 。调整目的：提高支承刚度 ；调整装置：调整垫片、波形套（主动锥齿轮）。主被齿啮合的调整 。调整目的：提高主被齿啮合精度 ；调整装置：调整螺母、调整垫片（从动锥齿轮）。问题1：主减总成装配时调整垫片太薄则主齿轴承上的预紧力过大，导致轴承发热，影响轴承寿命，而调整垫片太厚则预紧不足，容易降低主减总成的传动精度。由此必须选择合适的主减垫片保证适当的预紧力。问题2：汽车后桥主减速器中的主动齿轮、被动齿轮在运转中若没有正确的相对啮合，主被齿啮合传动时，会存在较大的冲击噪声。因此装配时必须选择适当的减壳垫片使主被动齿轮处于最佳啮合状态。图1是汽车主减速器主齿总成，在主动齿轮上压入了两个配对的圆锥滚子轴承，上轴承和下轴承的两个内圈之间装隔套和调整垫片，油封外圆涂抹润滑脂后压装入轴承端盖4孔内，外部再通过一个锁紧螺母拧紧主齿凸缘，主齿凸缘作用在上轴承的内圈上，轴承的预紧力由上轴承和下轴承内圈之间的隔套和调整垫片实现调节。通过对主齿总成的结构分析，我们提出了如图2所示的测量模型，测量分两步：(1)把下轴承内圈放入测量芯棒，然后放上轴承座，再放上上轴承内圈，最后放上已知高度为h1的辅助隔套，这次不放隔套（为了测量准确，即模拟轴承的实际运行状态，这种状态必须使轴承座旋转一段时间再进行测量）；(2)把下轴承内圈放入测量芯棒，然后放上隔套，再放上上轴承内圈，最后放上已知高度为h2的辅助隔套，这次不放轴承座；显然由图2可知如果第一次(放上轴承座)能测量出测量芯棒台阶面到上轴承内圈上端面的距离a1，第二次（不放轴承座，放上隔套）能测量出a2，则装配时的预选垫片厚度则为delt =a1- a2。为了减小因传感器的非线性因数对测量精度的影响，设计时考虑公差范围使h1+a1与h2+a2接近，并且比测量芯棒高3mm左右。图2 测量原理图显然a1,a2的高度难以直接测出，这里我们提出基于相对测量原理（基准量加变化量）利用辅助隔套间接测量其差值的新方法。具体是在测量的第一步用带有传感器的测量压环压住辅助隔套(参考图3)，轴承座旋转一段时间后读取传感器的记录值sa1。在测量第二步中带有传感器的测量压环压住辅助隔套后直接读取传感器记录读值sa2。显然由图2的尺寸关系(图2中芯轴高度未变)可以得到如下公式：a1+h1-delta1 = a2+h2-delta2 (1)delt = a1-a2 = h2-h1+delta1- delta2 (2)这里delta1为第一步测量时辅助隔套上端面到测量芯轴上端面的距离，delta2为第二步测量时辅助隔套上端面到测量芯轴上端面的距离。由于辅助隔套h1,h2的高度已知，显然要得到预选垫片厚度delt =a1- a2,转化为只要求得delta= delta1- delta2 即可。参考图3可知：delta1 sc-sa1，delta2sc-sa2 (3)这里sc为传感器与测量压环齐平时传感器的读数值。由(2)(3)式可得：delt = h2-h1+ sa2- sa1 (4)由此基于相对测量原理经简单的两步测量即可得到预选垫片厚度。根据以上原理研制了相应的垫片预选机，该机由机身、上测量系统和传动系统三部分组成，结构如图3在上测量系统的传感器保持器11内装有位移传感器10，在初始状态传感器也处于预压缩，压簧8使辅助测头17阶梯端面与垫环完全接触，这时辅助测头伸出测量压环16一小段(4mm左右)，显然测量状态测量压环16与辅助隔套2压平接触时，辅助测头抵在测量芯轴的上端面上，辅助测头17阶梯端面与垫环脱离接触，这时压簧及传感器被进一步压缩。轴承座通过固定在机身上的芯轴定位，通过电机带动轴承座转动，来消除轴承内圈和轴承座之间的间隙，以确保所测间隙的精度。上气缸带动上测量系统做上下运动。具体测量过程如下：(1)基于测量定位芯轴18，依次放下轴承内圈、轴承座、上轴承内圈及辅助隔套h1。(2)按测量按钮，上测量系统下降，测量压环16压上辅助隔套h1后，电机带动轴承座转动，待消除轴承内圈和轴承座间的间隙，读取此时的传感器读数sa1，然后上测量系统上升，完成第一次测量。(3)依次取下辅助隔套h1、上轴承内圈和轴承座，再放上隔套、上轴承内圈和辅助隔套h2。(4)按测量按钮，上测量系统下降，测量压环16压上辅助隔套h2, 读取此时的传感器读数sa2。上测量系统上升，完成第二次测量。(5)计算机根据公式(4)即可得到预选垫片厚度,最后根据实际情况加上垫片补偿量即为实际所需的垫片厚度。3、差速器功用：1，使左右车轮可以不同的车速行驶,2，将主减速器传来的扭矩平均分给两半轴，使两侧的车轮驱动力相等。分类： 1、轮间差速器；2、轴间差速器 。差速器工作情况，行星齿轮运动：1、公转 ；2、自转；3、既公转又自转。工作原理：当汽车直线行驶时，路面阻力反映到差速机构上，使得行星齿轮与半轴齿轮啮合点a、b受相等（pa=pb)，行星齿轮相当于一个等臂的杠杆，则ma=par， mb=pbr ，ma=mb (大小相等，方向相反）所以，行星齿轮没有自转，只有公转，差速器不起差速作用 。此时，n1=n2=n0且，n1=n2=2n0 。当汽车转弯行驶时路面阻力反映到差速机构上，使得行星齿1，轮与半轴齿轮啮合点a、b受力不相等，如图汽车右转弯，（papb)，由于行星齿轮相当于一个等臂的杠杆，则ma=par ，mb=pbr mamb 。 在mb-ma的作用下，行星齿轮发生自转，同时也有公转，差速器起差速作用 。此时，n1=n0+n ， n2=n0 - n ， 但仍有n1+ n2=2n0。无论差速器差速与否，普通行星齿轮差速器都具有转矩等量分配的特性。在参观巨一集团和安凯集团的过程中，满目所见的都是主减速器的装配线，在巨一的时间里，了解的更多的是装配线的基本结构，基本组成，没有看到装配线上的动作，对其工作状态没有很清晰地了解。而到安凯，真正亲眼看到工人师傅在装配线上工作，目睹了主减速器装配线上的自动化装配过程。装配线包括主齿总成装配线、差速器总成装配线。装配线上的自动化设备有：清洗机、主齿轴承与主齿轴承座高速垫片测选机、单头主齿螺母强扭及预紧力测定机、主齿导向轴承外圈压装机、差壳螺栓（母）与从动齿轮螺栓（母）与从动齿轮螺栓（母）拧紧机、减壳与主减壳总成翻转机、轴承座螺栓与轴承盖螺栓拧紧机、测隙检测专机、专用油压机、半轴齿轮垫片测选机等。图为“巨一”为“北奔”作的一条自动化车桥总成装配线，分为三个环：主环，差环，合环。主环装配主齿，差环装配差速器，合环总成车桥。主锥轴承座测量选片机：先开机在经过一段延时联接以太网，然后称重，再测量，选片（亮灯出所对应的垫片），最后复测，一般先测上写轴承高度，再测隔套。主环上，空盘进入工位，主齿上线，碰到接近开关和停止开关时停在当前工位，通过压力机压轴承，当快到达转角时，碰上停止开关和接近开关，旋转90度，当到下一个转角时，重复上一步，最后下线，空盘回到初始位置，继续工作。差环上四轴拧紧机拧差速壳左右螺栓，压力机压装，其余同主环类似。合环上，主环和差环上下线的主齿和差速器，都进入合环，由翻转机翻转180度，借助双轴拧紧机拧紧。接触开关/停止开关 接触开关/停止开关在与水平面垂直的方向上构成封闭环四轴拧紧机（安凯） 已经装好的主减速器（安凯）已经装好的后桥 （安凯） 加载试验台（安凯）总线控制（巨一）现场总线控制系统（fieldbus control system，fcs）是由各种现场仪表通过互连与控制室内人机界面所组成的系统；一个全分散、全数字化、全开放和可互操作的生产过程自动控制系统。以现场总线作为技术支撑的fcs在工业自动化领域具有很高的精确性、组志简单、设计安装方便、易于维护和扩展、可以节约软硬件投资等优势。采用现场总线主要有以下优点： （1）可以减少12-23的隔离器、端子柜、io柜、lo终端，这样大大节省了10装置及装置室的空间； （2）由于免去了da及ad转换的过程，使信号精确度可以从05提高到01； （3）由于可以将pid功能植入到变送器或执行器中去，使控制周期大为缩短。目前可以从dcs的每秒调节23次增加到每秒1020次，从而改善了调节性能； （4）组态简单，安装、运行、维护简便； （5）采用ip67的防护等级，使之完全适合高炉现场的恶劣环境。没有总线控制，控制元件将有许多的线与执行元件相接，给安装和使用带来极大的不便，而总线控制只需要两根线，通过编程给每个执行元件分配地址。在工程训练中心，我们主要是加工糕点切片机上的相关零部件，我在焊工主要焊接糕点切片机支撑架。糕点切片机整体视图下图为机器的传动部件，电机通过减速箱减速后把动力分别送给凸轮和棘轮，凸轮控制刀具的起落，刀具的运动方式由凸轮的形状决定。棘轮控制糕点在工作台上作间歇运动，其间歇时间与运动时间的比值主要由固定棘爪的摇杆的运动方式决定。这样两钟运动相互配合，就实现了我们所期望的功能：刀具在切割糕点的时候，糕点静止不动，当刀具离开糕点时，糕点才运动。并且，在棘轮上加遮板还可以实现有级调速。下图为糕点切片机支撑架，该架对精度要求不高，但材料较薄，易焊透，定位也有一定困难，故也有一定难度。加工工艺：1. 如下图，先将两条横向方钢与纵向的方钢定好位，借助直角尺辅助保证相对的两条方钢平行，相邻的两条垂直，点焊，使其初步固定。2如下图，借助直角尺保证竖直的方钢垂直底面，点焊，使其初步固定3，如下图，保证外表面对齐，点焊，使其初步固定。4，如下图，将方钢定位，然后点焊，使其初步定位。5.对每一处交接处进行满焊，每一处焊三条焊缝。（靠外表面不用焊）6，焊接时，焊条必须与焊缝成一定角度，否则，焊条会站在工件上。运条时，焊条对准焊缝，紧贴焊缝，既不能过快，也不能过慢，防止虚焊和焊透。我在焊接焊完，老师在检查质量实习建议本次生产实习虽然时间比较短，但却是第一次进入企业，零距离地感受企业的氛围，这也引导我去思考了一些问题。在实习的过程中，通过参观，通过老师的讲解，通过与老师交流，本来一无所知的汽车知识，现在也渐渐的有了一些粗线条的概念了。在实习过程中，看到了，摸到了一些东西，而这些原本只是在书本上的模模糊糊的一张看不懂得图片。最重要的是，我似乎已经渐渐地感觉到自己正在走进这个专业，正在走进这个行业，多了一点兴趣，多了一点目标感，少了一点迷茫与困惑。我个人认为，学生最希望得到的是那些在课堂上无论如何努力都没办法得到的东西，如果能提供更多更好的进入企业的机会，可能学生会对所学的专业少一分迷茫，多一份兴趣。还有非常重要的一点，生产实习过程中不能安排考试，否则，实习的效果将大大削弱。历时将近两个，终于这篇论文呢将近尾声。在做这篇论文期间我遇到了很多的困难与问题，幸而在同学和老师的帮助下一一解决了这些问题。尤其要感谢我的指导老师陈老师，他对我无私得指导和帮助，不厌其烦的为我解释我在论文期间遇到的困难，并且帮助我修改论文、督促我的论文进程。感谢这篇论文中所涉及的学者，本文涉及了数位学者的研究文献，如果没有这些学者们所给我的启发和帮助，我将很难完成这篇论文。当然，也要感谢我的同学和朋友在论文期间对我的帮助，尤其是在我排版时遇到的一些问题。由于我水平的有限，论文中还会有许多欠缺与不足的地方，恳请各位老师的批评与指正。1 白成轩，机床夹具设计新原理，北京：机械工业出版社，1997年 2 徐鸿本，机床夹具设计手册，沈阳：辽宁科学出版社，2004年3 赵家齐，机械制造工艺学课程设计指导书第2版，北京：机械工业出版社2000 年 4 史全富等，金属切削手册第三版，上海：上海科学技术出版社，2000年5 陈家芳，实用金属切削加工工艺手册第二版，上海：上海科学技术出版社2005年 6王志平，机床数控技术应用m，高等教育出版社，2003。7周永强，高等学校毕业设计指导m，北京：中国建材工业出版社，2002。 8孙少龙，机械加工工艺手册第1卷m，北京：机械工业出版社，1991。 9李洪，机械加工工艺手册m，北京：机械工业出版社，1990。10李庆寿，机械制造工艺装备设计适用手册m，银川：宁夏人民出版社，1991。 11张茂，机械制造技术基础.北京：机械工业出版社，2008.3 12许晓旸，专用机床设备设计m，重庆：重庆大学出版社，2003。 13马贤智，机械加工余量与公差手册m，北京：中国标准出版社，1994。