机械专业认知实习报告

来源:m.fanwen118.com时间:2021.10.14

认知实习报告

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前言:

本学期末的认知实习开始于20xx年7月12日到15日结束,中间包括课程讲解,工厂参观,网上资料查找自学与相关图片视频学习等。本次实习的主要目的在于使学生了解机械工程中基本的生产系统、设备、常用机构和零件类型、基本的控制系统和控制方法、以及与学科专业相关的实验仪器设备,增强学生的工程实感,激发学生的学习兴趣,为专业课程学习进行铺垫和打基础。通过这几天的认知实习,参观各个工厂,我们更深入地了解了实际生产中的各种机床设备,零件的加工流程和企业的生产管理,对工厂的生产环境与工作氛围有更贴切的认识。同时我们也了解到我国生产技术上的先进之处与瓶颈局限,明白了自己对于未来国家就技术发展的责任。这些对于我们这些终将走入社会的大学生而言都具有十分重要的意义。

本次实习参观了武汉重型机床厂,武汉重工铸锻有限责任公司,3303工厂。主要任务是参观各厂指定的车间,了解相关设备,并记录学到的内容,完成每日实习的日记,并通过网络学习,加深认识与理解,最后作总结,写一份实习报告。

概况: (实习单位简介)

1. 武汉重型机床厂:简称武重,是国内生产重型、超重型机床规格最大、品种最全的大型骨干企业,产品主要服务于能源、交通、冶金、机械、铁路、航空、航天、军工等行业。主导产品有重型、超重型立式车床、卧式车床、不落轮对车床、卧式铣镗床和落地式铣镗床、龙门镗铣床、滚齿机、回转工作台及各种专用机械设备等8大类、50多个系列、300余个品种。重型机床产品全部实现数控化。大部分产品达到国际九十年代水平,超重型数控立式车床、超重型卧式车床、超重型数控龙门移动镗铣床达到当代国际先进水平。目前,已完成主导产品高档复合化技术升级,尤其是超重型机床全部实现了复合化加工,武重技术创新、极限制造均处行业的前列。其中,有世界最大规格、最大承重的超重型数控立式车床系列产品(加工直径28米)、超重型卧式车床系列产品(加工6米、两顶尖承重500吨)、超重型数控双龙门移动式镗铣床(加工宽度10米)等,成为武重向国家重点行业和国防建设提供重大技术装备的最具竞争力品牌,也是世界唯一能生产多品种超重型机床产品的厂家。

2. 武汉重工铸锻有限责任公司:创建于19xx年,隶属于中国船舶重工集团公司,是中国造船工业和中南地区的最大铸锻中心,是集炼钢、锻造、有色铸造、机械加工、热处理、成套设备制造于一体的国家大型企业。我国第一支万吨轮螺旋桨,第一根TR镦锻全纤维曲轴,第一支大口径厚壁无缝钢管,华西村天下第一钟等在我们公司诞生,填补了国内空白。船用大马力低速柴油机曲轴生产基地在青岛海西湾建成并投产。公司拥有水压机大型锻件、大口径厚壁无缝钢管、船用柴油机曲轴总成、有色铸件、成套设备等五条专业化生产线。为中外造船、航天航空、水利电力、石油化工、矿山冶金、机械制造等行业用户提供了各类大中型船用轴系、舵系、螺旋桨、船用大型柴油机曲轴、中速柴油机曲轴及低速柴油机零部件、1

认知实习报告 电站用大口径厚壁无缝钢管等优质铸锻件产品及成套设备产品,是我国造船工业铸锻件专业配套基地和大口径厚壁无缝钢管生产基地。

3. 3303工厂 :即国营武汉长虹机械厂,其前身为中国民族工业知名品牌“汉阳造”的拥有者——汉阳兵工厂。工厂坐落在武汉市南郊旅游胜地白云洞,厂内环境优美,景色宜人。工厂占地面积337万平方米,京珠、沪蓉高速公路及107国道在厂前通过,厂内有铁路专线与京广铁路相连,交通十分便利。为适应现代化大生产需要,工厂先后引进具有国内先进水平的大型生产和检测设备,如数控仿型铣、加工中心、数控齿轮磨床、高压发泡设备、等离子切割机、铝板阳极氧化生产线、自动油漆生产线、三坐标检测仪、直读光谱仪、电液伺服材料试验机等200余台套。CAD/CAM技术广泛运用,厂内局域网实现了全厂网络信息化管理。目前工厂已形成了较强的机械、电子、模具、表面处理等综合设计、加工和检测能力。

工艺系统:

通过这几天的认知实习,我们认识到了一些生产设备机床,简要介绍其中的一部分如下:

1. 数控重型卧式车床DL125:这是我们在武重见到的第一台机床。DL系列数控重型卧式车床是武重集团引进德国席士公司的设计、制造工艺、使用、验收和维修的图纸和技术文件后,开发的新一代数控重型卧式车床。这类车床采用模块化设计,具有承载量大、精度高、结构合理、使用范围广、操作方便等优点。除具备重型车床的基本性能外,还可以进行锥面、曲面、台阶面、槽和螺纹的数控自动加工,并能配置不同的附件,进行磨削、铣削、镗孔及钻削的加工。可广泛适应于能源、交通、冶金、航空、军工及其他重型机器制造行业,加工汽轮转子、围带、发电机、水轮转子、机器主轴、卷扬机、船舶绳筒等。125代表车床中心高度为1250mm。

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2. 数控镗床FB260和FB200:具有镗孔、钻孔、铣削、切槽等加工功能,配上高精度回转工作台、直角铣头等功能附件,可以实现五面加工。其主轴直径为260mm,主轴锥孔为60mm,主轴转速为2.5~600r/min。该机床采用了联邦德国DIN标准,其特点是:机床整体设计采用有限元法;主轴箱升降、立柱移动及滑枕导轨均采用恒流静压,一腔一泵;主轴箱重心偏移补偿采用电液机构,滑枕挠变采用预变形滚轮机构;进给传动系统全部采用滚珠丝杆螺母副和双齿轮消除间隙传动技术,提高了微进给精度;机床数控系统采用西门子8MC系统,还配有LIDA光栅尺,有较高的定位精度和完善的自诊断功能。

3. 45MN立式水压机:此产品由45MN冲孔水压机本体、移

动工作台、水控制系统、水泵站、机械化设备、自动检测及控制

装置和电气控制系统等组成,可以极大地满足目前国内市场对高

压锅炉、电站、化肥设备等领域对高压无缝钢管的需求,也可为

石油和煤层提供大量大规格无缝钢管。该机在工艺路线和本体结

构上与传统压机有着根本区别,技术上还具有压力穿孔、拔伸变

形、斜轧延伸结合等最新工艺特点,同时应用了卧式锥型穿孔机

孔型调整等关键新技术。这不仅在技术工艺上填补了国际空白,

也在设计和制造上达到了当今世界一流水平。(如右图)

4. 数控磨齿机:从德国引进,能够磨削外圆≤800mm、各种

模数(包括非标准模数)的各种齿轮,磨削精度可达德标2级。

该设备具有根据加工对象,自动修正砂轮的功能;加工完成后能

够自动输出各种加工参数;能够通过互联网,将加工中的故障反

映到客服中心,通过网络解决问题。设有纵向工件移动滑台、横

向进给移动滑台、工件分度头、螺旋角分度头及独立的3轴在线

砂轮修整器共7个交流伺服数控轴及交流变频调速电主轴,所有

数控轴均为全闭环控制。

5. 数控缠簧机:能够根据加工弹簧的种

类,更换不同种类的模块;输入程序后可实现

无输入程序后可实现无人操作,加工效率极高。

加工钢丝直径≤6mm。它的最大特点是简单易

学、操作方便, 调簧便捷,加工精度高。(如

右图)

另外主要见到的一些设备主要是机械加

工机床,比如车床,铣床,镗床等等。总的来

说,看到很多学校没有的设备,开阔了视野,

对机械行业有了更深的认识,对各种产品的工艺流程有了更多的感性认识。

认识感悟:

1. 现实生产制造中我们要注意生产工序、原则,注意安全第一。很多工作都是在空中作业,在上面的人和在下面的人都必须注意安全。

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2. 设计用于制造的机械产品一定要注意其功能的多样性,不能一种机床只能做某种加工,这是不适应大型生产加工要求的。生产中我们可以通过更换附件头等方法实现其功能的多样性。

3. 这几天参观的机床基本都是可以通过数控来实现加工的,数控机床具有高速度、高精度、智能化、开放型以及高可靠性的优点,而人工控制加工再很多方面都无法满足要求。所以,我们在校期间一定需要注意这方面的学习,对数控有角深入的了解。

4. 大学生需要走进企业,不能与现实生产脱节,否则在认识上就会有很大的偏差。现在很多同学都觉得去认知实习就是参观参观,没有意义,类似“打酱油”。其实我觉得感受到这种氛围,对我们来说就有很大的意义,而过程中的思考与总结也十分重要。

5. 注重平日学习的积累,虽然我们学的知识会与实际有很大的脱节,但是不注重基础知识的学习对于深入的了解是无益的。

6. 工厂的6S管理原则:整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全。这也是参观时,这件留给我的印象。如果我们只注重机械生产而不注意合理管理,那么生产效率将会很低,同时工厂风貌也会很不好,尤其是器械厂里,每天都会有很多铁屑,需要及时清理。而安全是第一的,走入车间之前就应该做好准备,以防人身伤害。

7. 在很多大型的机器中中,很多零部件都需要很高的精度,以此达到较好的配合,实现准确的工作指令,提高能源的利用率。而我们生产要达到这样的精度,则需要我们要有足够高的技术水平与生产能力,工具十分重要,作为将来的工程师,我们大学生应该树立严谨的工程思想,在技术方面做到精细与高效,设计产品是也要注意所能达到的生产水品,细节决定水准的高低,做好很多细微之处对于机械的发展是十分重要的。

8. 很多产品的生产或许是有多种工艺流程的,也可能有多种加工方法,我们应该综合考虑各种方法,并做综合比较,得到最优的工艺。比如在武汉重工铸锻有限责任公司世看到巨大的铜钟,当时以为直接铸造出来包括花纹等,回来后在想想,发现其实可以分段铸造,然后焊接合成,这样的工艺流程应该更好。

其实,实习过程中很多值得我们去学习与思考。在3303工厂实习时,看到那边的插齿机正在加工一个斜齿轮,觉得他的传动系统很特别,因为它把电机的转动转变为往复运动。通过观察与询问师傅,知道它其实就是通过一个连杆机构实现运动转换的,这在机械原理课程中有相似的内容。所以,在实习参观中结合自己学过的知识对于加深理解和培养兴趣有很大的帮助。

20xx年7月

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第二篇:机械专业认知实习报告 13300字

实习报告班级:机电BG091指导教师:

实习时间:2011.7.4日~7.8日实习名称:专业认识实习

实习单位:机械学院实习基地

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第一部分:a.工件材料的种类、特点、用途

金属材料来源丰富,并具有优良的使用性能和加工性能,是机械工程中应用最普遍的材料,常用以制造机械设备、工具、模具,并广泛应用于工程结构中。金属材料大致可分为黑色金属两大类。黑色金属通常指钢和铸铁;有色金属是指黑色以外的金属及其合金,如铜合金、铝及铝合金等。

钢分为碳素钢(简称碳钢)和合金两大类。

碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。工业用碳钢的含碳量一般为0.05%~1.35%。

耐磨性等)MnCr、Ni、Mo、W、V、Ti等)(一)碳钢

1.碳钢的分类

(12S、P(3)按钢的用途分类分为两类:分为三类:分为三类:

碳素结构钢,主要用于制造各种工程构件和机械零件;

碳素工具钢,主要用于制造各种工具、量具和模具等。

2.碳钢的用途举例

Q195、Q215,用于铆钉、开口销等及冲压零件和焊接构件。

Q235、Q255,用于螺栓、螺母、拉杆、连杆及建筑、桥梁结构件。Q275,用于强度较高转轴、心轴、齿轮等。

Q345,用于船舶、桥梁、车辆、大型钢结构。

08钢,含碳量低,塑性好,主要用于制造冷冲压零件。

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10、20钢,常用于制造冲压件和焊接件。也常用于制造渗碳件。

35、40、45、50钢属中碳钢,经热处理后可获得良好的综合力学性能,主要用制造齿轮、套筒、轴类零件等。这几种钢在机械制造中应用非常广泛。

T7、T8钢,用于制造具有较高韧性的工具,如冲头、凿子等。

T9、T10、T11钢,用作要求中等韧性、高硬度的刃具,如钻头、丝锥、锯条等。

T12、T13钢,用于要求更高硬度、高耐磨性的锉刀、拉丝模具等。

(二)合金钢

1.合金钢的分类方法有多种,常见的有以下两种。

(1)按用途分类分为三类:

耐热钢、(2)铵合金元素总含量多少分类

低合金钢,中合金钢,高合金钢

2、、15MnTi、、、钢用于制造大型船舶、20Cr、20MnV钢,适于制造渗碳小齿轮、小轴、活塞销等。

20CrMnTi钢,常用于制造汽车、拖拉机上的齿轮。

18Cr2Ni4WA、15CrMn2SiMo、20Cr2Ni4A钢,常用于制造大型渗碳齿轮和轴类件。

40MnB、40Cr、35CrMo、40CrMnMo钢,用于制造重要调质件,如主轴、曲轴、连连杆和齿轮等机械零件。

65Mn、60Si2Mn钢属弹簧钢,主要用于制造截面小于25mm的弹簧,如车箱板簧和机车板簧、扭杆簧等。

GCr15、GsiMnMoV钢属轴承钢,主要用于制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体,也可用于制造冷冲模、冷轧辊等。

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CrWMn、CrMn、9Mn2V钢,用于制造测量工具,如卡尺、千分尺、量规、块规塞规等。

W18Cr4V、W6Mo5C4V2钢,用于制造高速切削的刃具,如钻头、铣刀、滚刀、拉刀、铰刀车刀等。

5CrMnMo、3Cr2W8V钢,属热模具钢,用于制造热锻模、热压模、压铸模等。

Cr12、Cr12MoV钢,属冷模具钢,用于制造冷冲模具、冷切剪刀具等。1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13钢,属马氏体不锈钢,用于制造抗弱腐蚀性介质并承受冲击载荷的零件,还可用来制造具有较高硬度和耐磨性的医疗工具等。

、1Cr18Ni9Ti有Mn13铁路道岔等。

2.11%磷2.5%~4.0%。

铸铁可分为白口铸铁可分为白口铸铁和灰口(一)白口铸铁

白口铸铁中的碳几乎全部以Fe3形式存在,断口呈银白色,性能硬而脆,很难进行切削加工,工业上极少用来制造机械零件。主要用作炼钢原料或用于可锻铸铁的毛坯。

(二)灰口铸铁

灰口铸铁中的碳大部分或全部以自由状态的石墨形式存在,断口呈暗灰色。根据灰口铸铁中石墨存在形式不同,它又可分为普通灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等。

1.普通灰口铸铁

简称灰口铸铁,其石墨形态呈片状。由于片状石墨的存在,割裂了金属基体

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组织,减少了承载的有效面积,因此其综合力学性能较低,但其减振性、耐磨性、铸造性及切削加工性较好,主要用于制造承受压力的床身、箱体、机座、导轨等零件。

2.可锻铸铁

可锻铸铁是由白口铸铁经石墨化退火后而得到,其后墨形态呈团絮状。由于其石墨呈团絮状,对金属基体的割裂作用减小,故其抗拉强度、塑性、韧性都比灰口铸铁高,主要用于制造一些形状比较复杂而在工作中承受一定冲击载荷的薄壁小型零件,如管接头、农具等。

3.球墨铸铁

球墨铸铁中石墨形态呈球状。由于球状石墨对金属基体的割裂作用更小,因凸轮轴等。

适于采用铸焊联合工艺制造重型铸件。生产如机车其中碳素铸钢应用较广,约占铸钢件的80%。

铜合金及铝合金

铜、铝合金是工业上最常用的有色合金。因具有某些特殊的使用性能,使其成为现代工业技术中不可缺少的材料。

(一)铜合金

在纯铜中加入某些合金元素(如锌、锡、铝、铍、锰、硅、镍、磷等),就形成了铜合金。铜合金具有较好的导电性、导热性和耐腐蚀性,同时具有较高强度和耐磨性。

根据成分不同,铜合金分为黄铜和青铜等。

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1.黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金。按照化学成分,黄铜分为普通铜和特殊黄铜两种。

(1)普通黄铜普通黄铜是铜锌二元合金。由于塑性好,适于制造板材、棒材、线材、管材及深冲零件,如冷凝管、散热管及机械、电器零件等。铜的平均含量为62%和59%的黄铜也可进行铸造,称为铸造黄铜。

(2)特殊黄铜为了获得更高的强度、抗蚀性和良好的铸造性能,在铜锌合金中加入铝、硅、锰、铅、锡等元素,就形成了特殊黄铜。如铅黄铜、锡黄铜、铝黄铜、硅黄铜、锰黄铜等。

铅黄铜的切削性能优良,耐磨性好,广泛用于制造钟表零件,经铸造制作轴瓦和衬套。

2.青铜

()锡青铜3%~14%5%锡青铜适于冷加工使用;锡~锡含量大于10%的锡青铜适于铸造。锡青(2)铝青铜以铝为主要合金元素的铜基合金称铝青铜。铝青铜的力学性能比黄铜和锡青铜高。实际应用的铝青铜的铝含量在5%~12%之间,含铝为5%~7%的铝青铜塑性最好,适于冷加工使用。铝含量大于7%~8%后,强度增加,但塑性急剧下降,因此多在铸态或经热加工后使用。铝青铜的耐磨性以及在大气、海水、海水碳酸和大多数有机酸中的耐蚀性,均比黄铜和锡青铜高。铝青铜可制造齿轮、轴套、蜗轮等高强度抗磨零件以及高耐蚀性弹性元件。

(3)铍青铜以铍为基本元素的铜合金称铍青铜。铍青铜的含铍量为

1.7%~2.5%。铍青铜的弹性极限、疲劳极限都很高,耐磨性和抗蚀性优异,具有良好的导电性和导热性,还具有无磁性、受冲击时不产生火花等优点。铍青铜主要用于制作精密仪器的重要弹簧、钟表齿轮、高速高压下工作的轴承、衬套以

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及电焊机电极、防爆工具、航海罗盘等重要机件。

(二)铝合金

铝中加入合金元素就形成了铝合金。铝合金具有较高的强度和良好的加工性能。根据成分及加工特点,铝合金分为形变铝合金和铸造铝合金。

1.形变铝合金

形变铝合金包括防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金等。因其塑性好,故常利用压力加工方法制造冲压件、锻件等,如铆钉、焊接油箱、管道、容器、发动机叶片、飞机大梁及起落架、内燃机活塞等。

2.铸造铝合金

铸造铝合金是用于制造铝合金铸件的材料,按主要合金元素的不同,铸造铝(1的零件,也可制造日用品。

()铝铜铸造铝合金外形简单的零件,如舰般配件、氨用泵体等。

(4)铝锌铸造铝合金铝锌合金价格便宜、铸造性能优良、强度较高,但抗蚀性差、热裂倾向大,常用于制造汽车、拖拉机发动机零件及形状复杂的仪器元件,也可用于制造日用品。

b.钢的常用热处理

热处理方法很多,常用的有退火、正火、淬火、回火和表面热处理等。热处理既可以作为预先热处理以消除上一道工序所遗留的某些缺陷,为下一道工序准备好条件;也可作为最终热处理进一步改善材料的性能,从而充分发挥材料的潜力,达到零件的使用要求。因此,不同的热处理工序常穿插在零件制造过程的各

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个热、冷加工工序中进行。

退火

退火是把工件加热到适当的温度(对碳钢一般加热至780~900℃),保温一定时间后随炉子降温而冷却的热处理方法。

工具钢和某些重要结构零件的合金钢有时硬度较高,铸、锻、焊后的毛坯有时硬度不均匀,存在着内应力。为了便于切削加工,并保持加工后的精度,常对工件施以退火处理。

退火后的工件硬度较低,消除了内应力,同时还可以使材料的内部组织均匀细化,为进行下一步热处理(淬火等)做好准备。

正火

正(对800~930而塑性和韧性稍低。明显,成本降低。淬火

淬火是将工件加热到适当的温度(对碳钢一般加热到760~820℃),保温后在水中或油中快速冷却的热处理方法。工件经淬火后可获得高硬度的组织,因此淬火可提高钢的强度和硬度。但工件淬火后脆性增加、内部产生很大的内应力,使工件变形甚至开裂。所以,工件淬火后一般都要及时进行回火处理,并在回火后获得适度的强度和韧性。

回火

将淬火后的工件重新加热到某一温度范围并保温后,在油中或空气中冷却的操作称为回火。回火的温度大大低于退火、正火和淬火时的加热温度,因此回火并不使工件材料的组织发生转变。回火的目的是减小或消除工件在淬火时所形成

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的内应力,适当降低淬火钢的硬度,减小脆性,使工件获得较好的强度和韧性,即较好的综合机械性能。

根据回火温度不同,回火操作可分为低温回火、中温回火和高温回火。

表面热处理

表面热处理按处理工艺特点可分为表面淬火和表面化学热处理两大类。

表面淬火钢的表面淬火是通过快速加热,将钢件表面层迅速加热到淬火温度。然后快速冷却下来的热处理工艺。通常钢件在表面淬火前均进行正火或调质处理,表面淬火后应进行低温回火。这样,不仅可以保证其表面的高硬度和高耐磨性,而且可以保证心部的强度和韧性。

按照加热方法不同,(简称。表面化学热处理950~C,通人气体渗碳剂进行渗碳。目前常采用的方法是将煤油、丙酮、酒精等液体碳氢化合物放入渗碳炉内,使受热后分解出活性碳原子,深入工件表面。也可以直接通入天然气、液化石油气等气体进行渗碳。渗碳适用于低碳钢和低碳合金钢。渗碳后可使零件表面1—2mm厚度内的含碳量提高到0.8%—1.2%。渗碳后的零件,其表面硬度和耐磨性并不高。为了获得高硬度和高耐磨性的表面层,同时改善心部的组织,渗碳后还要进行淬火和低温回火。

第二部分:机械原理及设计基本知识

一:连杆机构

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最简单的平面连杆机构是由四个构件组成的,称为平面四杆机构。它的应用非常广泛,而且是组成多杆机构的基础。

平面连杆机构中最常用的是四杆机构,它的构件数目最少,且能转换运动。多于四杆的平面连杆机构称多杆机构,它能实现一些复杂的运动,但杆多且稳定性差。

根据构件之间的相对运动为平面运动或空间运动,连杆机构可分为平面连杆机构空间连杆机构。根据机构中构件数目的多少分为四杆机构、五杆机构、六杆机构等,一般将五杆及五杆以上的连杆机构称为多杆机构。当连杆机构的自由度为1时,称为单自由度连杆机构;当自由度大于1时,称为多自由度连杆机构。根据形成连杆机构的运动链是开链还是闭链,亦可将相应的连杆机构分为开链连杆机构(机械手通常是运动副为转动副或移动副的空间开链连杆机构)和闭链连杆机构。单闭环的平面连杆机构的构件数至少为4,因而最简单的平面闭链连杆机构是四杆机构,其他多杆闭链机构无非是在其基础上扩充杆组而成;单闭环的空间连杆机构的构件数至少为3,因而可由三个构件组成空间三杆机构。

<外啮合、内啮合、齿轮<>★人字齿齿轮机构:工作稳定性好,承载能力高,工作时轴向力可抵消。减速机

★曲线齿圆柱齿轮机构:

●空间齿轮机构:

★锥齿轮(相交)机构<直齿、斜齿、曲线齿>交角一般为90度,其中斜齿用于低速重载,曲齿用于高速重载。

★交错轴(平行但不相交)斜齿轮机构:可以实现任意交错角的两交错轴之间的传动。齿面为点接触,接触应力大,齿面任意压溃,促使轮齿磨损加快。齿面的滑动速度大,承载能力小。不宜用于高速、大功率的传动。通常仅用于仪表或载荷不大的辅助传动装置中,来传递任意交错轴之间的运动。

★蜗轮蜗杆机构(交错)在机床、冶金机械、起重机械船舶和仪表中应用。★准双曲线齿轮机构:传动平稳,利用偏置距可增大小轮直径,能实现两端支撑,提高耐性。应用:越野车、小客车、卡车。

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★非圆齿轮机构:非圆齿轮是分度曲面不是旋转曲面的齿轮,它和另一个齿轮组成齿轮副以后,在啮合过程中,其瞬时角速度比按某种既定的运动规律而变化。非圆齿轮的英语为non-circulargear。非圆齿轮可以实现特殊的运动和函数运算,对机构的运动特性很有利,可以提高机构的性能,改善机构的运动条件。非圆齿轮广泛运用于自动机器仪器仪表及解算装置中。非圆形齿轮用于提高性能、简化复杂机械过程。

非圆齿轮应用案例:问题:停止和暂停运动时非圆齿轮应用。采用停止、暂停或者逆向运动,输入速度保持不变。

解决办法:采用持续转动的非圆形齿轮和圆形齿轮以及差动齿轮。改变圆形齿轮的比率使齿轮的速度曲线沿着速度轴变动。非圆形齿轮可以提供两种速度,瞬间停止、停止和暂停,或者相反的运动,这取决于所使用的圆形齿轮。●按齿廓曲线:渐开线齿、摆线齿、圆弧齿

●按齿面硬度:软齿面(≤350HB)硬齿面(>350HB)HB:布氏硬度HR:洛氏硬度.软齿面应用于强度、速度及精度要求不高的场合;应齿面用于高速、重载、要求尺寸紧凑及精密机器。

不能保证良好润滑;50.15%~0.6%软齿面:35、45、50、40Cr、38SiMnMo8~7

硬齿面:45、50、40CrNi、20Cr、、,精度为5~4

用于尺寸较大材料:6★调质:中碳钢和中碳合金钢,硬度达到:220~260HBS,软齿面。可精切,易

于跑合。

★正火:中碳钢正火:机械强度要求不高的齿轮;铸钢正火:大直径齿轮。★表面淬火:中碳钢和中碳合金钢,硬度达到:50HRC,软齿面。中小尺寸齿轮:

中高频感应加热,大尺寸齿轮:乙炔火焰,批量生产:齿轮淬火机。不需磨齿。

★渗碳淬火:低碳钢和低碳合金钢(20,20Cr)硬度达到:56~62HRC。用于受

冲击载荷的重要齿轮。需要磨齿或用硬质合金滚刀滚刮。

★渗氮:氮化钢38CrMoAl.齿面硬度达到:60~62HRC。用于受冲击载荷不大的

场合。不需磨齿。

★碳氮共渗:氰化,可代替渗碳淬火,有剧毒,应用受限。

一般小齿轮硬度高于大齿轮30~50HBS,大小齿轮采用不同牌号钢制造。

各种齿轮的图片:

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机械专业认知实习报告

三带传动

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带传动的类型和特点

带传动由主动带轮1、从动带轮2和挠性带3组成,借助带与带轮之间的摩擦或啮合,将主动轮1的运动传给从动轮2,如图8-1所示。

一、带传动的类型

根据工作原理不同,带传动可分为摩擦带传动和啮合带传动两类。

1.摩擦带传动

摩擦带传动是依靠带与带轮之间的摩擦力传递运动的。按带的横截面形状不同可分为四种类型,如图8-2所示。

(1)平带传动。平带的横截面为扁平矩形(图a),内表面与轮缘接触为工作面。常用的平带有普通平带(胶帆布带)、皮革平带和棉布带等,在高速传动中常使用麻织带和丝织带。其中以普通平带应用最广。平带可适用于平行轴交叉传动和交错轴的半交叉传动。

(2)V带传动。V带的横截面为梯形,两侧面为工作面(图b),工作时V带FQ的作用下,V(3)多楔带传动。Vc)V带长度不等,传力不均的缺点。

(4)d),,传动。

2.啮合带传动

啮合带传动有两8-3所示。

a)。

(2)b)。

(1)(2)胶带富有弹性,能缓冲吸振,传动平稳无噪声。

(3)过载时可产生打滑、能防止薄弱零件的损坏,起安全保护作用。但不能保持准确的传动比。

(4)传动带需张紧在带轮上,对轴和轴承的压力较大。

(5)外廓尺寸大,传动效率低(一般0.94~0.96)。

根据上述特点,带传动多用于①中、小功率传动(通常不大于100KW);②原动机输出轴的第一级传动(工作速度一般为5~25m/s);③传动比要求不十分

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准确的机械。

a)同步齿形带传动14图8-3啮合带传动b)齿孔带传动

第三部分:机械制造基本知识

一、机械制造要经历的过程(批量生产)

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12★吃刀深度(t)

待加工面和已加工面之间的垂直距离,也就是每次走刀车刀切入工件的深度。

如图所示它的计算公式为:

t=(D–d)/2(毫米)

式中:D—工件待加工面的直径(毫米)d—已加工面的直径(毫米

★走刀量(S)

工件每转一转车刀沿走刀方向移动的距离,它是表示辅助运动(走刀运动)大小的参数。(单位:毫米/转)

★切削速度(V)

主运动的线速度称为切削速度,它可以理解为车刀在一分钟内,车削工件表面的理论展开直线长度(假定切屑没有变形和收缩),它是表示主运动速度大小的参数(单位:米/分)它的计算公式为:

v=πDn/1000米/分

式中:D—工件待加工表面的直径(毫米)n—车床主轴每分钟转数(转/分)

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★吃刀深度(t)

待加工面和已加工面之间的垂直距离,也就是每次走刀车刀切入工件的深度。

如图所示它的计算公式为:

t=(D–d)/2(毫米)

式中:D—工件待加工面的直径(毫米)d—已加工面的直径(毫米

★走刀量(S)

工件每转一转车刀沿走刀方向移动的距离,它是表示辅助运动(走刀运动)大小的参数。(单位:毫米/转)

★切削速度(V)

主运动的线速度称为切削速度,它可以理解为车刀在一分钟内,车削工件表面的理论展开直线长度(假定切屑没有变形和收缩),它是表示主运动速度大小的参数(单位:米/分)

它的计算公式为:

v=πDn/1000米/分

式中:D—工件待加工表面的直径(毫米)

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三、机床型号的含义

JB1838-85●最大切削直径为320320●320通用特性、结构特征代号组、系别代号(万能外圆磨床)

基本参数代号(最大磨削直径320●工作台宽度260毫米的卧式轻型铣

X

机床类别代号(铣床类)

通用特性、结构特征代号(轻型类)

组、系别代号(卧式)

基本参数代号(工作台宽度260毫米)

1、机床类别代号Q6226B16

机床类别代号采用大写汉语拼音表示。如车床的汉语拼音是“Chechuang”,所以用“C”表

示。各

类机床代号见下表:类别代号读音

车床C车

钻镗床床ZT钻镗

M磨

磨床2M

3M

齿轮加螺纹加工机床工机床

SY牙

铣床

X铣

刨床B刨

拉床L拉

电加工锯机床D电

床G割

其它机床Q其

2磨3磨

注:磨床种类较多共分三类。一般常用磨床为第一类用“M”表示。超精加工机、抛光机、砂带抛光机为第二类用“2磨”。轴承套圈、滚球、叶片磨床划为第三类用“3磨”表示。齿轮磨床和螺纹磨床按其用途,分别属于齿轮加工机床和螺纹加工机床,故分别用“Y”和“S”表示。2、通用特性代号。

机床除有普通型特性外,还具有下表中所列通用特性。其代号列于类别代号一般由机床厂自行标志代号。例如上海机床厂用代号“H”与设计序号组成,沈阳第一机床厂设计的第一台专用机床的型号是S1-001

四、车床主要组成部分及其功能(以C6140为例,图2)

17

★床身—?

—?★?

?,?★??)—?★?)—???★?—?(1)?(2)?(3)?(4)?板?(5)?★?—?

?

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床???

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作?

?

?以?

?

向直线移

六、车刀的种类和用途

由于车削的内容不同,必须采用不同种类的车刀。常用车刀的名称及用途如下:

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(1).90°车刀—用于车削工件的外圆阶台和端面;

(2).45°车刀—用于车削工件的外圆端面和倒角;

(3).车槽刀—用于切断工件或在工件上车出沟槽;

(4).内孔刀—(5)—(6).螺纹车刀—(7)—除机床外还要具备以下条件才能正常完成金属零件的切削加工:

1、机床附件——卡盘、专用夹、具活顶尖、钻夹头、变径套、分度头、平口钳等,不同机床

所需附件不同,种类繁多不逐一列举。

2、机床工具——各种车刀、钻头、铣刀、各种刀杆等。

3、量具——游标卡尺、外径千分尺、内测千分尺、万能角度尺、深度尺、正玄尺等。

八、动手练习内容

学会车床、铣床、钻床的基本操作,结合《机械制图》课程的内容,按图加工,完成小榔头的制作练习:

1、学习车床的基本操作技能:

学习了车床的主要性能和组成部分,了解车床的传动系统,主要机床附件的使用

方法,学会了车床的操作要领,主要进行了车外圆、车端面、车槽、车圆锥面、倒角等技能的动手练习,完成了小榔头车加工制作。

2、学习钻床的基本操作技能:

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主要进行了钻孔练习,完成了小榔头把孔的预制孔制作。

3、学习铣床的基本操作技能:

学习了铣床的主要性能和组成部分,主要进行了铣平面、垂直面、铣长孔(铣沟槽)等技能练习,完成了小榔头的铣加工制作。

第四部分:机械零件成形和加工知识

一:轴类零件的加工

一、轴类零件的分类、技术要求

轴是机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件,以传递扭矩。按结构形式不同,轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等如图6-1,其中阶1⑴轴类零件材料常用4540Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn20CrMnTi、20Mn2B、等低碳合金钢或⑵大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经抗弯锻造毛坯在加工前,均需安排正火或退火处理,使钢材内部晶粒细化,消除锻造应力,降低材料硬度,改善切削加工性能。

调质一般安排在粗车之后、半精车之前,以获得良好的物理力学性能。表面淬火一般安排在精加工之前,这样可以纠正因淬火引起的局部变形。精度要求高的轴,在局部淬火或粗磨之后,还需进行低温时效处理。

三、轴类零件的安装方式

轴类零件的安装方式主要有以下三种。

1.采用两中心孔定位装夹

20

一般以重要的外圆面作为粗基准定位,加工出中心孔,再以轴两端的中心孔为定位精基准;尽可能做到基准统一、基准重合、互为基准,并实现一次安装加工多个表面。中心孔是工件加工统一的定位基准和检验基准,它自身质量非常重要,其准备工作也相对复杂,常常以支承轴颈定位,车(钻)中心锥孔;再以中心孔定位,精车外圆;以外圆定位,粗磨锥孔;以中心孔定位,精磨外圆;最后以支承轴颈外圆定位,精磨(刮研或研磨)锥孔,使锥孔的各项精度达到要求。

2.用外圆表面定位装夹

对于空心轴或短小轴等不可能用中心孔定位的情况,可用轴的外圆面定位、夹紧并传递扭矩。一般采用三爪卡盘、四爪卡盘等通用夹具,或各种高精度的自动定心专用夹具,如液性塑料薄壁定心夹具、膜片卡盘等。

3.用各种堵头或拉杆心轴定位装夹

6-2。

形状、位置精度和表面粗糙度,主轴前端内、形状精度以及表面粗糙度要求,可以采用精密磨如图6-4个独立的砂轮架,精磨在两个工位上进行,工位Ⅰ精磨前、后轴颈锥面,工位Ⅱ用角度成形砂轮,磨削主轴前端支承面和短锥面。

主轴锥孔相对于支承轴颈的位置精度是靠采用支承轴颈A、B作为定位基准,而让被加工主轴装夹在磨床工作台上加工来保证。以支承轴颈作为定位基准加工内锥面,符合基准重合原则。在精磨前端锥孔之前,应使作为定位基准的支承轴颈A、B达到一定的精度。主轴锥孔的磨削一般采用专用夹具,如图6-5所示。夹具由底座1、支架2及浮动夹头3三部分组成,两个支架固定在底座上,作为工件定位基准面的两段轴颈放在支架的两个V形块上,V形块镶有硬质合金,以提高耐磨性,并减少对工件轴颈的划痕,工件的中心高应正好等于磨头砂轮轴的中心高,否则将会使锥孔母线呈双曲线,影响内锥孔的接触精度。后端的浮动卡头用锥柄装在磨床主轴的锥孔内,工件尾端插于弹性套内,用弹簧将浮动卡头外壳连同工件向左拉,通过钢球压向镶有硬质合金的锥柄端面,限制工件的轴向窜

21

动。采用这种联接方式,可以保证工件支承轴颈的定位精度不受内圆磨床主轴回转误差的影响,也可减少机床本身振动对加工质量的影响。

主轴外圆表面的加工,应该以顶尖孔作为统一的定位基准。但在主轴的加工过程中,随着通孔的加工,作为定位基准面的中心孔消失,工艺上常采用带有中心孔的锥堵塞到主轴两端孔中,如图6-2所示,让锥堵的顶尖孔起附加定位基准的作用。

主轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段,即粗加工阶段(包括铣端面、加工顶尖孔、粗车外圆等);半精加工阶段(半精车外圆,钻通孔,车锥面、锥孔,钻大头端面各孔,精车外圆等);精加工阶段(包括精铣键槽,粗、精磨外圆、锥面、锥孔等)。

在机械加工工序中间尚需插入必要的热处理工序,这就决定了主轴加工各主要表面总是循着以下顺序的进行,即粗车→调质(预备热处理)→半精车→精车→淬火→→精磨。

→→钻通孔→→→(以精加工外圆面定位)。

当主要表面加工顺序确定后,对主轴以非-回火为最终热处理工序之后的精加工阶段进行,这样半精加工后残余应力所引起的变形和热处理后的变形,就不会影响螺纹的加工精度。

二:箱体类零件的加工

一、箱体零件概述

箱体类零件通常作为箱体部件装配时的基准零件。它将一些轴、套、轴承和齿轮等零件装配起来,使其保持正确的相互位置关系,以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。因此,箱体类零件的加工质量对机器的工作精度、使用性能和寿命都有直接的影响。

22

箱体零件结构特点:多为铸造件,结构复杂,壁薄且不均匀,加工部位多,加工难度大。

箱体零件的主要技术要求:轴颈支承孔孔径精度及相互之间的位置精度,定位销孔的精度与孔距精度;主要平面的精度;表面粗糙度等。

箱体零件材料及毛坯:箱体零件常选用灰铸铁,汽车、摩托车的曲轴箱选用铝合金作为曲轴箱的主体材料,其毛坯一般采用铸件,因曲轴箱是大批大量生产,且毛坯的形状复杂,故采用压铸毛坯,镶套与箱体在压铸时铸成一体。压铸的毛坯精度高,加工余量小,有利于机械加工。

三、齿轮齿面加工方法的分类

1.按齿面形成的原理不同,齿面加工可以分为两类方法:

⑴⑵展成法法,工件的齿面由刀具的切削刃包络而成,剃齿、2⑴而孔径大时则采用锥堵。高,夹紧方式:

1向位置,并采用面向定位端面的夹紧方式。这种方式可使定位基准、设计基准、装配基准和测量基准重合,定位精度高,适于批量生产。但对夹具的制造精度要求较高。

2)以外圆和端面定位工件和夹具心轴的配合间隙较大,用千分表校正外圆以决定中心的位置,并以端面定位;从另一端面施以夹紧。这种方式因每个工件都要校正,故生产效率低;它对齿坯的内、外圆同轴度要求高,而对夹具精度要求不高,故适于单件、小批量生产。

⑵齿轮毛坯的加工齿面加工前的齿轮毛坯加工,在整个齿轮加工工艺过程中占有很重要的地位,因为齿面加工和检测所用的基准必须在此阶段加工出来;无论从提高生产率,还是从保证齿轮的加工质量,都必须重视齿轮毛坯的加工。

23

在齿轮的技术要求中,应注意齿顶圆的尺寸精度要求,因为齿厚的检测是以齿顶圆为测量基准的,齿顶圆精度太低,必然使所测量出的齿厚值无法正确反映齿侧间隙的大小。所以,在这一加工过程中应注意下列三个问题:

1)当以齿顶圆直径作为测量基准时,应严格控制齿顶圆的尺寸精度;

2)保证定位端面和定位孔或外圆相互的垂直度;

3)提高齿轮内孔的制造精度,减小与夹具心轴的配合间隙。

⑶齿端的加工齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。倒圆、倒尖后的齿轮在换档时容易进人啮合状态,减少撞击现象。倒棱可除去齿端尖边和毛刺。倒圆时,铣刀高速旋转,并沿圆弧作摆动,加工完一个齿后,工件退离铣刀,经分度再快速向铣刀靠近加工下一个齿的齿端。齿端加工必须在齿轮淬火之前进行,通常都在滚(插)齿之后,剃齿之前安排齿端加工。

四.车刀1.1.车刀

机械夹固刀片的车刀又可分为机床车刀和工人不必磨刀,所以在现代生产中

的有麻花钻、中心钻和深孔钻等;另一类是对工件上已有孔进行再加工的刀具,常用的有扩孔钻、铰刀及镗刀等。例如,下图示标准高速钢麻花钻的结构。工作部分(刀体)的前端为切削部分,承担主要的切削工作,后端为导向部分,起引

导钻头的作用,也是切削部分的后备部分。

铣刀3.3.铣刀

铣刀是一种应用广泛的多刃回转刀具,其种类很多。按用途分有:1)加工平面用的,如圆柱平面铣刀、端铣刀等;2)加工沟槽用的,如立铣刀、T形刀和角度铣刀等;3)加工成形表面用的,如凸半圆和凹半圆铣刀和加工其它复杂成

形表面用的铣刀。铣削的生产率一般较高,加工表面粗糙度值较大。

拉刀4.4.拉刀

拉刀是一种加工精度和切削效率都比较高的多齿刀具,广泛应用于大批量生产中,可加工各种内、外表面。拉刀按所加工工件表面的不同,可分为各种内拉

24

刀和外拉刀两类。使用拉刀加工时,除了要根据工件材料选择刀齿的前角、后角,根据工件加工表面的尺寸(如圆孔直径)确定拉刀尺寸外,还需要确定两个参数:

(1)齿升角af[即前后两刀齿(或齿组)的半径或高度之差];(2)齿距p[即相

邻两刀齿之间的轴向距离]。

(1)刀具基本参数(模数、齿形角、齿顶高系数等)应与被加工齿轮相同。

(2)刀具精度等级应与被加工齿轮要求的精度等级相当。

(3)刀具旋向应尽可能与被加工齿轮的旋向相同。滚切直齿轮时,一般用左旋齿刀。

自动线与数控机床刀具7.7.自动线与数控机床刀具

这类刀具的切削部分总的来说与一般刀具没有多大区别不同情况,只是为了适应数控机床和自动线加工的特点,对它们提出了更高的要求。

1、足够的硬度

2、足够的强度和韧性

4、良好的工艺性

为了便于制造,要求刀具材料有较好的可加工性。如,切削加工性、铸造性、锻造性和热处理性等。

5、良好的经济性

(二)常用的刀具材料

高速钢

?定义:是一种加入较多的钨、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。

25

?性能:有较高的热稳定性;有较高的强度、韧性、硬度和耐磨性;制造工艺

简单,容易磨成锋利的切削刃,可锻造。是制造钻头、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等的主要材料。

?分类:

按用途分:通用型高速钢和高性能高速钢;

按制造工艺分:熔炼高速钢和粉末冶金高速钢。

1、通用型高速钢

钨钢:典型牌号为W18Cr4V,有良好的综合性能,可以制造各种复杂刀具。

钨钼钢:典型牌号为W6Mo5Cr4V2,可做尺寸较小、承受冲击力较大的刀具;W6MoCr4V2Co8和超硬高速钢W2Mo9Cr4Co8超高强度钢等难加工材料。

高而后锻压成材或刀具形状。由难熔金属化合物(如WC、TiC)和金属粘结剂(Co)经粉末冶金法制成。

硬质合金以其切削性能优良被广泛用作刀具材料(约占50%)。如大多数的车刀、端铣刀以至深孔钻、铰刀、拉刀、齿轮刀具等。

具有高耐磨性和高耐热性,但抗弯强度低、冲击韧性差,很少用于

制造整体刀具。它还可用于高速钢刀具不能切削的淬硬钢等硬材料。

ISO将切削用的硬质合金分为三类:(各种牌号的应用范围见p16表1.1)

1、YG(K)类,即WC-Co类硬质合金

2、YT(P)类,即WC-TiC-Co类硬质合金

26

3、YW(M)类,即WC-TiC-TaC-Co类硬质合金

(三)其它刀具材料

1、涂层刀具

2、陶瓷:硬度高、耐用度高,还可用于冲击负荷下的粗加工,切削效率

显著提高。

3、金刚石

4、立方氮化硼

三、刀具的参数

(1)前角

前角γo导热体积减少,影响刀具使用寿命。(2o一般,刀具后角越小;(3)主偏角

主偏角κr的大小影响切削条件和刀具寿命。在工艺系统刚性很好时,减小主偏角可提高刀具耐用度、减小已加工表面粗糙度,所以κr宜取小值;在工件刚性较差时,为避免工件的变形和振动,应选用较大的主偏角。

(4)副偏角

副偏角κr'的作用是可减小副切削刃和副厚刀面与工件已加工表面之间的摩擦,防止切削振动。κr'的大小主要根据表面粗糙度的要求选取。

(5)刃倾角

刃倾角λs主要影响刀头的强度和切屑流动的方

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