机械制造工艺实习报告

专业机械工程及其自动化

班级        

学号        

姓名          

北京邮电大学自动化学院

2013.9

目录

前言................................................................... 7

第一章 企业情况及生产管理特点.............. 7

1.1 洛阳一拖公司...................................................................... 7

1.1.1 公司简介................................................................................................. 7

1.1.2 主营业务................................................................................................. 8

1.1.3 重点产品................................................................................................. 8

1.1.4 企业文化................................................................................................. 8

1.2 中信重工............................................................................ 11

1.2.1 企业简介................................................................................................ 11

1.2.2 企业文化................................................................................................ 12

1.2.3 主要产品................................................................................................ 12

第二章 典型零件加工工艺过程................ 12

2.1 发动机................................................................................ 12

2.1.1 工作原理................................................................................................ 12

2.1.2 工作参数及有关定义.............................................................................. 14

2.1.3 气缸分类................................................................................................ 15

2.1.4 气缸数量................................................................................................ 16

2.1.5 气缸加工工序......................................................................................... 16

2.1.6 汽缸套................................................................................................... 17

2.2 齿轮.................................................................................... 19

2.2.1 齿轮分类................................................................................................ 19

2.2.2 齿轮加工方法......................................................................................... 21

2.2.3 齿轮加工过程......................................................................................... 22

第三章  热处理工艺................................... 24

3.2 渗碳工艺............................................................................ 25

3.2.1 简介....................................................................................................... 26

3.2.2 一拖公司渗碳工艺.................................................................................. 30

3.3 氮化工艺............................................................................ 30

3.3.1离子氮化................................................................................................. 30

3.3.2软氮化.................................................................................................... 31

第四章 拖拉机装配工艺............................. 32

４. １拖拉机总装工艺............................................................. 32

４. ２装配工艺后续生产线..................................................... 35

第五章 ＡＧＶ运输车................................. 36

５.１简介.................................................................................. 36

５.２AGV小车的优点.............................................................. 37

５.３AGV的引导方式.............................................................. 37

５.４AGV的应用...................................................................... 39

５.５AGV小车操作说明.......................................................... 40

第六章 第六章心得体会............................. 41

６.1 实习时间安排及主要收获.............................................. 41

６.2 心得感悟.......................................................................... 44

前言

  作为学校第一届”卓越工程师计划”的学生,我们今年有幸集体去洛阳实习.洛阳是个既古老又现代的城市.千年帝都，牡丹花城.洛阳以其古老的文化吸引着无数人的神往.洛阳一拖公司、矿山机械厂、滚珠轴承厂、铜加工厂、热电厂、高速柴油机厂、耐火材料厂、黄河冶炼厂,这八个国家重点项目均坐落于洛阳,让洛阳这个古老的城市散发着更加迷人的现代化工业气息。

   暑假在家时便对这次洛阳之旅充满期待.首次来洛阳,深深折服于这座千年帝都深厚的文化底蕴,同时也对坐落于这座城市的国家重点项目充满好奇.作为机械专业的学生,平时在大学课堂上学到的都是理论知识,很少有机会接触到真正的车间.这次洛阳实习给我们所有人一个深入生产一线的机会.从象牙塔走出的我们这才意识到:我们在学校学到的东西有多么微薄。要成为一名优秀的机械工程师,前方还有许多路需要我们去走。

第一章  企业情况及生产管理特点

1.1    洛阳一拖公司

1.1.1 公司简介

中国一拖集团有限公司(以下简称一拖集团)，总部位于河南洛阳。^[1]是按照现代企业制度要求，由国有独资公司改制而成的多元持股有限责任公司，是我国“一五”时期156个重点建设项目之一。

经过五十余年奋斗，一拖集团已发展成为以农业机械、工程机械、动力机械、车辆和零部件制造为主要业务的大型综合性机械制造企业集团，最大的子公司－－第一拖拉机股份有限公司是我国唯一在香港上市的农机制造企业。拥有国家级技术中心，具有较强的自主创新研发能力，产品设计能力和制造水平在国内处于领先地位。拥有的“东方红”商标是中国驰名商标。累计为社会提供大中小型拖拉机、工程机械、动力机械等产品300多万台，向国家上缴利税50多亿元，为我国农业机械化和机械工业的发展做出了应有的贡献。

“十五”期间一拖集团销售收入年均增长36．8%，企业综合实力一直处于中国企业500强之列。20##年经济总量跨过了百亿大关，实现了“十一五”良好开局。20##年， 一拖集团累计实现销售收入121亿元， 同比增长18%； 实现利润2．69亿元，同比增长为62%；实现出口总额8925万美元， 同比增长57%，企业步入—个新的发展阶段。

1.1.2 主营业务

在农业装备方面，中国一拖公司以履带和轮式全系列拖拉机、收获机械、农机具等产品为发展重点，在现有技术、品牌、规模等优势的基础上，通过资源优化配置和资金投入，进一步培育、巩固和发展拖拉机和农村工程机械产品的核心竞争力，从而打造国内第一、国际知名的农业装备制造基地。

在工程机械领域，中国一拖公司立足路面机械、土方作业机械、搬运及小型农用工程机械等业务，通过加大技术改造和研发投入，提高产品技术、研发能力和关键零部件的制造能力和水平，提升现有产品品牌优势，形成产业经济规模。

在动力机械领域，中国一拖公司立足大中型拖拉机、收获机械、装载机、压路机、推土机、叉车及中型发电机组等动力配套市场，在确保非道路机械用配套动力领域领先地位的同时，不断向车用柴油发动机领域扩展。

在零部件业务上，中国一拖公司以做精做专复杂锻件、铸件、变速箱、驱动桥、覆盖件为重点，提升技术水平和制造水平，打造黄金供应链，在为主机产品提高核心竞争力提供支撑的同时，也成为行业内重要的曲轴锻件、铸件、齿轮箱桥和车身覆盖件供应商。

1.1.3 重点产品

 大型轮式拖拉机、中型轮式拖拉机、履带式拖拉机、压路机、柴油发动机、农用、工程机械、叉车、车桥和组合专用机床、中小型工业推土机、小型 轮式拖拉机、车辆产品　

1.1.4 企业文化

（一）经营宗旨

为客户创造价值，为员工创造机会，为股东创造效益，为社会承担责任。

1、客户是任何企业生存和发展的基础，也是企业存在的唯一理由，谁能为客户带来比其他企业更好的回报，谁就能赢得客户相对持久的忠诚，谁就能拥有常青的基业。

2、人是企业最大的资源和财富，靠人创业，靠人兴业，尊重和关心每一位员工，不断创造其与公司共同成长的机会，是提高企业竞争力的关键因素之一。

3、效益是企业活动的动因，是调动各方面积极性的重要方式和手段，也是衡量企业成功与否的重要标志。为股东创造效益是企业的责任和应尽的义务。

4、在任何社会制度和体制下，企业都必须为社会承担责任。企业的终极发展，不仅是企业自身的生存发展，也是促进整个社会和谐发展。

（二）愿景

成为国际装备制造最具活力的创新型企业。

1、随着世界经济一体化进程的加快，国际竞争国内化趋势越来越突出，我们必须以国际化的视角，站在世界经济发展的高度确定企业的发展愿景。

2、装备制造是我们所处的核心竞争行业，同样也是我们安身立命的领域，我们应专注于这个行业，孜孜不倦，专心致志，奋发图强。

3、最具活力意味着我们有着高于竞争对手的持续发展的核心竞争能力，通过不断创新、不断超越的过程，使企业成为装备制造业世界瞩目的力量，获得世界的尊重。

（三）核心价值观

出第一的产品，育第一的人才，创第一的业绩。

1、第一的产品，意味着拥有第一的竞争力。第一的产品从市场中来，能为客户创造价值；具有引导、创造市场需求的能力；掌握核心技术，是市场竞争中技术领先的产品。

2、第一的人才是具有良好职业精神、高超职业技能、崇高职业理想、认同企业核心理念的人才；中国一拖能够为这样的人才提供广阔平台；人才决定着企业的兴衰，第一的人才，是“三个第一”的核心。

3、第一的业绩，就是从客户、员工、股东和社会几个层面不断超越和领先对手，快速接近企业的愿景。

4、追求第一的过程，就是不断创新和超越的过程，这是高绩效企业的永恒追求。

（四）企业训词

生存勿忘质量 发展必须创新

1、质量是企业的生命，以“质量零缺陷，标准国际化”质量理念为指导，创新质量管理工作，让质量成为一拖产品在市场上的首选卖点。

2、创新是企业生存发展的灵魂。创新能把我们的潜能变成企业竞争的巨大优势，变成比竞争对手创造更多财富和价值的现实能力。

（五）质量理念

质量零缺陷，标准国际化

1、零缺陷管理要求每一位员工努力使自己的工作没有缺点，零缺陷的精髓是第一次就把事情做好。

2、标准国际化要求企业标准适应国内外市场竞争需要。

3、质量工作最基本要求是符合标准，最终目的是产品和服务符合对顾客的承诺，满足顾客需求。

（六）服务理念

体贴 快捷 专业 增值

1、急用户之所急，想用户之所想，主动认真负责，体贴关爱客户。

2、迅速响应，立即行动，及时提供相应的服务，响应用户的需要。

3、业务技术过硬，能够保证为用户提供所需的技术服务，落实各项服务措施。

4、通过为用户排忧解难，能够尽可能地超越用户期待，最大限度地为用户创造价值。

（七）人才理念

事业以人为本 发展以人为先 给想干者机会 给能干者舞台 给干成者激励

1、人才是企业取得成功的关键，是企业发展的第一资源，优秀人才是架通战略和执行的桥梁，是企业发展的前提。我们追求员工与企业的共同发展，每个员工的成功就是公司的成功。

2、企业发展规划首先有专业化的人才队伍支撑，把优秀员工的培育、引进和发展放在突出位置，打造优秀的人才文化是企业引进招聘人才、培育人才、使用人才和留住人才的关键环节。

3、尊重员工的平等权利，坚持公开、公平、公正原则，提供均等机会，鼓励员工主动进取，竞争求胜。

4、尊重员工的个体差异，通过上岗靠能力的用人机制促进第一人才脱颖而出，达到人尽其才、才尽其用。

5、尊重员工的劳动价值，凭业绩获得多样性激励，追求企业与员工的和谐共赢。

1.2    中信重工

1.2.1 企业简介

中信重工机械股份有限公司（原洛阳矿山机器厂，是我国第一个五年计划期间兴建的156项重点工程之一，著名物理学家钱伟长曾担任公司技术顾问，公司第一任厂长纪登奎曾任国务院副总理，毛主席的好学生、县委书记的好榜样焦裕禄同志曾在公司担任一金工车间主任。1993年并入中信集团，更名为中信重型机械公司。20##年元月，改制为中信重工机械股份有限公司。 公司通过ISO9001:2000质量体系认证、ISO14001:2004环境管理体系认证和GB/T28001-2001职业健康安全管理体系认证。拥有甲级工程设计院，即洛阳矿山机械工程设计研究院，是国内最大的矿山机械综合性技术开发研究机构。经过50多年的发展，公司服务领域已从单一的矿山机械产品，扩展到煤炭、建材、冶金、有色、电力、化工、洗选、环保、军工等行业，产品遍及国内各地，远销欧、美、亚、非等国际市场。众多科研成果填补国内空白，达到国际先进水平。被誉为“中国工业的脊梁，重大装备的摇篮”。

中信重工机械股份有限公司^[2]（原中信重型机械公司），20##年元月通过股份制改造，正式成立中信重工机械股份有限公司。公司历经50多年的建设与发展，已成为中国最大的矿山机械与水泥设备制造企业、中国最大的重型机械制造企业之一。被国家定点为机电产品出口基地企业，赋予外贸自营权和对外经济合作经营权。企业整体通过ISO9001：2000版质量体系认证，并通过ISO14001：2004环境管理体系认证和GB/T28001-2001职业健康安全管理体系认证。银行信用等级为AAA级。

公司主要产品有：采掘、提升、选煤、破碎粉磨、水泥、冶金轧钢、环保机械，发电设备、大功率减速器、大型铸锻件等。可为矿山、建材、冶金、有色、电力、化工、环保、军工等行业提供重大技术装备，同时可承担工程成套业务。主导产品具有自主知识产权。产品覆盖国内大多数省、直辖市、自治区，并远销亚、非、欧、美、澳等20多个国家和地区，在国内外市场占据较大份额。

1.2.2 企业文化

诚信为本：以诚信为本，是企业的兴盛之路。员工忠诚企业，企业取信客户。用诚信肩负起社会责任，以诚信构筑起双赢的桥梁。

客户至上：拥有客户就拥有企业的未来，客户永远是企业的上帝。将客户的理想与追求变为现实，是企业最大的满足。

变革创新：市场的态势不断变化，客户的需求不断更新。以变革创新适应市场和引导市场，是企业智慧的外在体现。永不停歇的变革创新，是推动企业生生不息的动力所在。

精致管理：成功的管理在于每一个经营环节的缜密和精心链接。产品质量在于不放过生产过程中的每一个细微之处。因而精致的管理是质量的灵魂，高质量的产品是物化的企业文化。

1.2.3 主要产品

提升机、工程钻机、破碎站、回转窑、磨机、辊压机、立磨、活性石灰成套设备、转炉、氧化球团窑、冷轧机组、球磨机、过滤机、启闭机、减速器、成套项目、电控

第二章  典型零件加工工艺过程

2.1 发动机

2.1.1 工作原理

 往复活塞式内燃机所用的燃料主要是汽油(gasoline)或柴油(diesel)。由于汽油和柴油具有不同的性质，因而在发动机的工作原理和结构上有差异。 
一. 四冲程汽油机工作原理   汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。 
  (1) 吸气冲程(intake stroke)   活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启，排气门关闭，曲轴转动180°。在活塞移动过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内气体压力从pr逐渐降低到pa，汽缸内形成一定的真空度，空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸，并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。由于进气系统存在阻力，进气终点 (图中a 点)汽缸内气体压力小于大气压力0 p ，即pa= (0.80～0.90) 0 p 。进入汽缸内的可燃混合气的温度，由于进气管、汽缸壁、活塞顶、气门和燃烧室壁等高温零件的加热以及与残余废气的混合而升高到340～400K。  

  (2) 压缩冲程(compression stroke)   压缩冲程时，进、排气门同时关闭。活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。活塞上移时，工作容积逐渐缩小，缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高，到达压缩终点时，其压力pc可达800～2 000kPa，温度达600～750K。在示功图上，压缩行程为曲线a～c。 
  (3) 做功冲程(power stroke)   当活塞接近上止点时，由火花塞点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量的热能，使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。燃烧最高压力pZ达3 000～6 000kPa，温度TZ达2 200～2 800K。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。随着活塞下移，汽缸容积增加，气体压力和温度逐渐下降，到达 b 点时，其压力降至300～500kPa，温度降至1 200～1 500K。在做功冲程，进气门、排气门均关闭，曲轴转动180°。在示功图上，做功行程为曲线c-Z-b。
 (4) 排气冲程(exhaust stroke)      排气冲程时，排气门开启，进气门仍然关闭，活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。排气门开启时，燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出，另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。由于排气系统的阻力作用，排气终点r 点的压力稍高于大气压力，即pr=(1.05～1.20)p0。排气终点温度Tr=900～1100K。活塞运动到上止点时，燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出，这部分废气叫残余废气

2.1.2 工作参数及有关定义

工质：与能量转换有关的工作物质

循环热效率：工质所做的循环功W与循环加热量Q之比

压缩比：ε=Va/Vc

压力升高比：λ=Pz/Pc

循环平均压力Pi：单位气缸容积所做的循环功

指示功Wi：一个实际循环工质对活塞所做的有用功

平均指示压力Pmi：发动机单位汽缸工作容积的指示功

指示热效率ηi：实际循环指示功与所消耗的燃料热量之比

指示燃料消耗率bi：单位指示功的耗油量

平均有效压力Pme：发动机单位气缸工作容积所输出的有效功

有效功率Pe：指示功率减去机械损失功率是发动机的对外输出功率

有效扭矩Ttq：发动机工作时，由功率输出轴输出的扭矩

有效燃油消耗率be：单位有效功的耗油量

有效热效率ηe：发动机有效功We与所消耗的燃料热量Q之比

升功率PL：发动机每升工作容积所发出的有效功率

比质量me：发动机干质量m与所给出的标定功率之比

机械效率ηm：有效功率与指示功率之比

过量空气系数α：燃烧1千克燃料实际提供的空气量L与理论上所需空气量Lo之比

充气效率ηv：实际进入汽缸的新鲜工质与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜工质之比.

喷油泵速度特性：喷油泵油量控制机构位置固定，循环供油量随喷油泵转速变化的关系

负荷特性：发动机转速不变，其经济性指标随负荷而变化的关系

速度特性：发动机性能指标随转速变化的关系

外特性：节气门保持全开，所测得的速度特性为外特性

燃料调整特性：一定节气门开度和一定转速下，发动机功率Pe和燃油消耗率be随燃料消耗量β（或α）的变化曲线。

调速特性：在调速器起作用时，保持调速手柄位置一定，发动机性能指标随转速或负荷变化的关系。

扭转储备系数：μ=(Ttqmax-Ttq)／Ttq×100%

稳定调速率：δ2=（n3-n1）/n标定

瞬时调速率：δ1=（n2-n1）/n标定

万有特性：较全面的表示发动机的性能，应用多参数的特性曲线。

点火提前角调整特性：汽油机保持节气门开度，转速以及混合气浓度一定时，汽油机功率和耗油率随点火提前角该表而变化的关系

分子变更系数：1千克燃料所形成的混合气燃烧后的摩尔数与燃烧前的摩尔数之比

2.1.3 气缸分类

水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体——曲轴箱，也可称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。

气缸体应具有足够的强度和刚度，根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同，通常把气缸体分为以下三种形式。

(1)一般式气缸体其特点是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。这种气缸体的优点是机体高度小，重量轻，结构紧凑，便于加工，曲轴拆装方便；但其缺点是刚度和强度较差

(2)龙门式气缸体其特点是油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。它的优点是强度和刚度都好，能承受较大的机械负荷；但其缺点是工艺性较差，结构笨重，加工较困难。

(3)隧道式气缸体这种形式的气缸体曲轴的主轴承孔为整体式，采用滚动轴承，主轴承孔较大，曲轴从气缸体后部装入。其优点是结构紧凑、刚度和强度好，但其缺点是加工精度要求高，工艺性较差，曲轴拆装不方便。

2.1.4 气缸数量

汽缸数：汽车发动机常用缸数有3、4、5、6、8、10、12缸。排量1升以下的发动机常用三缸，1～2.5升一般为四缸发动机，3升左右的发动机一般为6缸，4升左右为8缸，5.5升以上用12缸发动机。一般来说，在同等缸径下，缸数越多，排量越大，功率越高；在同等排量下，缸数越多，缸径越小，转速可以提高，从而获得较大的提升功率。

2.1.5 气缸加工工序

2.1.6 汽缸套

气缸直接镗在气缸体上叫做整体式气缸，整体式气缸强度和刚度都好，能承受较大的载荷，这种气缸对材料要求高，成本高。如果将气缸制造成单独的圆筒形零件(即气缸套)，然后再装到气缸体内。这样，气缸套采用耐磨的优质材料制成，气缸体可用价格较低的一般材料制造，从而降低了制造成本。同时，气缸套可以从气缸体中取出，因而便于修理和更换，并可大大延长气缸体的使用寿命。气缸套有干式气缸套和湿式气缸套两种

干式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后，其外壁不直接与冷却水接触，而和气缸体的壁面直接接触，壁厚较薄，一般为1～3mm。它具有整体式气缸体的优点，强度和刚度都较好，但加工比较复杂，内、外表面都需要进行精加工，拆装不方便，散热不良。

  气缸体

湿式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后，其外壁直接与冷却水接触，气缸套仅在上、下各有一圆环地带和气缸体接触，壁厚一般为5～9mm。它散热良好，冷却均匀，加工容易，通常只需要精加工内表面，而与水接触的外表面不需要加工，拆装方便，但缺点是强度、刚度都不如干式气缸套好，而且容易产生漏水现象。应该采取一些防漏措施。

2.1.7 气缸性能

气缸体的工作条件十分恶劣。它要承受燃烧过程中压力和温度的急剧变化以及活塞运动的强烈摩擦。因此，它应具有以下性能：

①有足够的强度和刚度，变形小，保证各运动零件位置正确，运转正常，振动噪声小。

②有良好的冷却性能，在缸筒的四周有冷却水套，以便让冷却水带走热量。

③耐磨，以保证气缸体有足够的使用寿命。气缸体上部是并列的气缸筒，气缸体的下部是曲轴箱，用来安装曲轴，其外部还可安装发电机、发动机支架等各种附件。气缸体大多用铸铁或铝合金铸造而成，铝合金缸体成本较高，但重量轻、冷却性能好，得到越来越广泛的应用。机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。因此，机体必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。

2.2 齿轮

2.2.1 齿轮分类

齿轮的齿形包括齿廓曲线、压力角、齿高和变位。渐开线齿轮比较容易制造，因此现代使用的齿轮中 ，渐开线齿轮占绝对多数，而摆线齿轮和圆弧齿轮应用较少。

在压力角方面，小压力角齿轮的承载能力较小；而大压力角齿轮，虽然承载能力较高，但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大，因此仅用于特殊情况。而齿轮的齿高已标准化，一般均采用标准齿高。变位齿轮的优点较多，已遍及各类机械设备中。

另外，齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮 ；按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮；按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮；按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。

齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。20世纪50年代前，齿轮多用碳钢，60年代改用合金钢，而70年代多用表面硬化钢。按硬度 ，齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。

软齿面的齿轮承载能力较低，但制造比较容易，跑合性好， 多用于传动尺寸和重量无严格限制，以及小量生产的一般机械中。因为配对的齿轮中，小轮负担较重，因此为使大小齿轮工作寿命大致相等，小轮齿面硬度一般要比大轮的高。

硬齿面齿轮的承载能力高，它是在齿轮精切之后 ，再进行淬火、便面淬火或渗碳淬火处理，以提高硬度。但在热处理中，齿轮不可避免地会产生变形，因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切 ，以消除因变形产生的误差，提高齿轮的精度。

2.2.2 齿轮加工方法

渐开线齿轮加工方法有2大类，一个是仿形法，用成型铣刀铣出齿轮的齿槽，是“模仿形状”的。另一个是展成法。

(1)滚齿机滚齿：可以加工8模数以下的斜齿

(2)铣床铣齿：可以加工直齿条

(3)插床插齿：可以加工内齿

(4)冷打机打齿：可以无屑加工

(5)刨齿机刨齿：可以加工16模数大齿轮

(6)精密铸齿：可以大批量加工廉价小齿轮

(7)磨齿机磨齿：可以加工精密母机上的齿轮

(8)压铸机铸齿：多数加工有色金属齿轮

(9)剃齿机：是一种齿轮精加工用的金属切削机床

2.2.3 齿轮加工过程

齿轮加工工艺过程大致要经过如下几个阶段：毛坯热处理、齿坯加工、齿形加工、齿端加工、齿面热处理、精基准修正及齿形精加工等。

加工的第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段。由于齿轮的传动精度主要决定于齿形精度和齿距分布均匀性，而这与切齿时采用的定位基准（孔和端面）的精度有着直接的关系，所以，这个阶段主要是为下一阶段加工齿形准备精基准，使齿的内孔和端面的精度基本达到规定的技术要求。在这个阶段中除了加工出基准外，对于齿形以外的次要表面的加工，也应尽量在这一阶段的后期加以完成。第二阶段是齿形的加工。对于不需要淬火的齿轮，一般来说这个阶段也就是齿轮的最后 加工阶段，经过这个阶段就应当加工出完全符合图样要求的齿轮来。对于需要淬硬的齿轮，必须在这个阶段中加工出能满足齿形的最后精加工所要求的齿形精度，所以这个阶段的加工、是保证齿轮加工精度的关键阶段。应予以特别注意。

加工的第三阶段是热处理阶段。在这个阶段中主要对齿面的淬火处理，使齿面达到规定的硬度要求。

 加工的最后阶段是齿形的精加工阶段。这个阶段的目的，在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形，进一步提高齿形精度和降低表面粗糙度，使之达到最终的精度要求。在这个阶段中首先应对定位基准面（孔和端面）进行修整，因淬火以后齿轮的内孔和端面均会产生变形，如果在淬火后直接采用这样的孔和端面作为基准进行齿形精加工，是很难达到齿轮精度的要求的。以修整过的基准面定位进行齿形精加工，可以使定位准确可靠，余量分布也比较均匀，以便达到精加工的目的。

（二）定位基准的确定

定位基准的精度对齿形加工精度有直接的影响。轴类齿轮的齿形加工一般选择顶尖孔定位，某些大模数的轴类齿轮多选择齿轮轴颈和一端面定位。盘套类齿轮的齿形加工常采用两种定位基准。

1）内孔和端面定位

选择既是设计基准又是测量和装配基准的内孔作为定位基准，既符合“基准重合”原则，又能使齿形加工等工序基准统一，只要严格控制内孔精度，在专用芯轴上定位时不需要找正。故生产率高，广泛用于成批生产中。

 2）外圆和端面定位 齿坯内孔在通用芯轴上安装，用找正外圆来决定孔中心位置，故要求齿坯外圆对内孔的径向跳动要小。因找正效率低，一般用于单件小批生产。

（三）齿端加工齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱，和去毛刺等。倒圆、倒尖后的齿轮，沿轴向滑动时容易进入啮合。倒棱可去除齿端的锐边，这些锐边经渗碳淬火后很脆，在齿轮传动中易崩裂。用铣刀进行齿端倒圆，倒圆时，铣刀在高速旋转的同时沿圆弧作往复摆动（每加工一齿往复摆动一次）。加工完一个齿后工件沿径向退出，分度后再送进加工下一个齿端。

齿端加工必须安排在齿轮淬火之前，通常多在滚（插）齿之后。

齿轮淬火后基准孔产生变形，为保证齿形精加工质量，对基准孔必须给予修正。

对外径定心的花键孔齿轮，通常用花键推刀修正。推孔时要防止歪斜，有的工厂采用加长推刀前引导来防止歪斜，已取得较好效果。

对圆柱孔齿轮的修正，可采用推孔或磨孔，推孔生产率高，常用于未淬硬齿轮；磨孔精

度高，但生产率低，对于整体淬火后内孔变形大硬度高的齿轮，或内孔较大、厚度较薄的齿轮，则以磨孔为宜。磨孔时一般以齿轮分度圆定心，所这样可使磨孔后的齿圈径向跳动较小，对以后磨齿或珩齿有利。为提高生产率，有的工厂以金刚镗代替磨孔也取得了较好的效果

圆柱齿轮的加工工艺程一般应包括以下内容：齿轮毛坯加工、齿面加工、热处理工艺及齿面的的精加工。在编制工艺过程中，常因齿轮结构、精度等级、生产批量和生产环境的不同，而采取各种不同的工艺方案。

编制齿轮加工工艺过程大致可以划分如下几个阶段：

    1)齿轮毛坯的形成：锻件、棒料或铸件；

    2)粗加工：切除较多的余量；

    3)半精加工：车、滚、插齿；

    4)热处理：调质、渗碳淬火、齿面高频感应加热淬火等

        5)精加工：精修基准、精加工齿形

 1、基准的选择对于齿轮加工基准的选择常因齿轮的结构形状不同而有所差异。带轴齿轮主要采用顶点孔定位；对于空心轴，则在中心内孔钻出后，用两端孔口的斜面定位；孔径大时则采用锥堵。顶点定位的精度高，且能作到基准重合和统一。对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种定位、夹紧方式。

（1）以内孔和端面定位这种定位方式是以工件内孔定位，确定定位位置，再以端面作为轴向定位基准，并对着端面夹紧。这样可使定位基准、设计基准、装配基准和测量基准重合，定位精度高，适合于批量生产。但对于夹具的制造精度要求较高。

（2）以外圆和端面定位

当工件和加剧心轴的配合间隙较大时，采用千分表校正外圆以确定中心的位置，并以端面进行轴向定位，从另一端面夹紧。这种定位方式因每个工件都要校正，故生产率低；同时对齿坯的内、外圆同轴要求高，而对夹具精度要求不高，故适用于单件、小批生产。

综上所述，为了减少定位误差，提高齿轮加工精度，在加工时应满足以下要求：

    1)应选择基准重合、统一的定位方式；

    2)内孔定位时，配合间隙应近可能减少；

3)定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来，以保证垂直度要求。

第三章  热处理工艺

3.1 热处理工艺简介

  热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工艺。

热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。

加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多，最早是采用木炭和煤作为热源，近而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制，且无环境污染。利用这些热源可以直接加热，也可以通过熔融的盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。

  金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。

  加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度，是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。

 

冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。

3.2 渗碳工艺

3.2.1 简介

渗碳是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中，加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区，保温足够时间后，使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳，心部仍保持原有成分。 相似的还有低温渗氮处理。这是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度

渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25%)。渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。渗碳工艺广泛用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。

按含碳介质的不同﹐渗碳可分为气体渗碳、固体渗碳﹑液体渗碳﹑和碳氮共渗（氰化）。

气体渗碳是将工件装入密闭的渗碳炉内，通入气体渗剂（甲烷、乙烷等）或液体渗剂（煤油或苯、酒精、丙酮等），在高温下分解出活性碳原子，渗入工件表面，以获得高碳表面层的一种渗碳操作工艺。

固体渗碳是将工件和固体渗碳剂（木炭加促进剂组成）一起装在密闭的渗碳箱中，将箱放入加热炉中加热到渗碳温度，并保温一定时间，使活性碳原子渗人工件表面的一种最早的渗碳方法。

液体渗碳是利用液体介质进行渗碳，常用的液体渗碳介质有：碳化硅，“603”渗碳剂等。

碳氮共渗（氰化）又分为气体碳氮共渗　、液体碳氮共渗、固体碳氮共渗

渗碳与其他化学热处理一样﹐也包含3个基本过程。

①分解

渗碳介质的分解产生活性碳原子。

②吸附

活性碳原子被钢件表面吸收后即溶到表层奥氏体中﹐使奥氏体中含碳量增加。

③扩散

表面含碳量增加便与心部含碳量出现浓度差﹐表面的碳遂向内部扩散。碳在钢中的扩散速度主要取决于温度﹐同时与工件中被渗元素内外浓度差和钢中合金元素含量有关。

渗碳零件的材料 一般选用低碳钢或低碳合金钢(含碳量小於0.25%)。渗碳后必须进行淬火才能充分发挥渗碳的有利作用。工件渗碳淬火后的表层显微组织主要为高硬度的马氏体加上残余奥氏体和少量碳化物﹐心部组织为韧性好的低碳马氏体或含有非马氏体的组织﹐但应避免出现铁素体。一般渗碳层深度范围为0.8～1.2毫米﹐深度渗碳时可达2毫米或更深。表面硬度可达HRC58～63﹐心部硬度为HRC30～42。渗碳淬火后﹐工件表面产生压缩内应力﹐对提高工件的疲劳强度有利。因此渗碳被广泛用以提高零件强度﹑冲击韧性和耐磨性﹐借以延长零件的使用寿命。

1、直接淬火低温回火

组织及性能特点：不能细化钢的晶粒。工件淬火变形较大，合金钢渗碳件表面残余奥氏体量较多，表面硬度较低

适用范围：操作简单，成本低廉用来处理对变形和承受冲击载荷不大的零件，适用于气体渗碳和液体渗碳工艺。

2 、 预冷直接淬火、低温回火

淬火温度800-850℃ 。组织及性能特点：可以减少工件淬火变形，渗层中残余奥氏体量也可稍有降低，表面硬度略有提高，但奥氏体晶粒没有变化。

适用范围：操作简单，工件氧化、脱碳及淬火变形均小，广泛应用于细晶粒钢制造的各种工具。

3、 一次加热淬火，低温回火

淬火温度820-850℃或780-810℃ 。组织及性能特点：对心部强度要求较高者，采用820-850℃淬火，心部为低碳M，表面要求硬度高者，采用780-810℃淬火可以细化晶粒。

适用范围： 适用于固体渗碳后的碳钢和低合金钢工件、气体、液体渗碳的粗晶粒钢，某些渗碳后不宜直接淬火的工件及渗碳后需机械加工的零件。

4、 渗碳高温回火，一次加热淬火，低温回火

淬火温度840-860℃ 。组织及性能特点：高温回火使M和残余A分解，渗层中碳和合金元素以碳化物形式析出，便于切削加工及淬火后残余A减少。

适用范围：主要用于Cr—Ni合金渗碳工件

 5、 二次淬火低温回火

组织及性能特点：第一次淬火（或正火），可以消除渗碳层网状碳化物及细化心部组织（850-870℃），第二次淬火主要改善渗层组织，对心部性能要求不高时可在材料的Ac1—Ac3之间淬火，对心部性能要求高时要在Ac3以上淬火。

适用范围：主要用于对力学性能要求很高的重要渗碳件，特别是对粗晶粒钢。但在渗碳后需经过两次高温加热，使工件变形和氧化脱碳增加，热处理过程较复杂。

6、 二次淬火冷处理低温回火

组织及性能特点：高于Ac1或Ac3（心部）的温度淬火，高合金表层残余A较多，经冷处理（-70℃/-80℃）促使A转变从而提高表面硬度和耐磨性。

适用范围：主要用于渗碳后不进行机械加工的高合金钢工件。

7、 渗碳后感应加热淬火低温回火

组织及性能特点：可以细化渗层及靠近渗层处的组织。淬火变形小，不允许硬化的部位不需预先防渗。

适用范围：各种齿轮和轴类

渗碳工艺是一个十分古老的工艺，在中国，最早可上溯到20##年以前。起先是用固体渗碳介质渗碳。在20世纪出现液体和气体渗碳并得到广泛应用。后来又出现了真空渗碳和离子渗碳。到现在，渗碳工艺仍然具有非常重要的实用价值，原因就在于它的合理的设计思想，即让钢材表层接受各类负荷（磨损、疲劳、机械负载及化学腐蚀）最多的地方，通过渗入碳等元素达到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度及耐蚀性﹐而不必通过昂贵的合金化或其它复杂工艺手段对整个材料进行处理。这不仅能用低廉的碳钢或合金钢来代替某些较昂贵的

 

高合金钢，而且能够保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。因此，完全符合节能、降耗，可持续发展的方向。

近年来，出现了高浓度渗碳工艺，与传统工艺在完全奥氏体区（温度在900~950℃，渗碳后表面碳质量分数为0.85%~1.05%）进行渗碳不同，它是在Ac1～Accm之间的不均匀奥氏体状态下进行，其渗层表面碳浓度可高达2%～4%。其结果可获得细小颗粒碳化物均匀、弥散分布的渗层。其渗碳温度降至800℃～860℃温度范围，可实现一般钢材渗碳后直接淬火；由于高浓度渗碳层含有很高数量（20%～50%）的弥散分布的碳化物，故显示出比普通渗碳更

优异的耐磨性、耐蚀性，更高的接触与弯曲疲劳强度，较高的冲击韧度、较低的脆性及较好的回火稳定性。该工艺还具有适用性广、对设备无特殊要求等优点，具有较高的经济效益和实用价值，近年来在国内外获得竞相研究与开发。

为了防止渗碳过程中奥氏体晶粒的粗化，一般都在钢材中添加适量的钛，通过形成碳氮化钛粒子钉扎晶界而阻止晶粒长大。国家标准规定渗碳钢中钛添加量为0.04～0.08wt%。然而，最近有研究工作表明，当钛含量超过0.032%，就会在渗碳钢冶炼铸锭凝固时析出氮化钛。这种氮化钛尺寸达到微米数量级，起不到阻止奥氏体晶粒长大的作用，反而由于这种呈立方体的粒子的尖角效应以及与基体组织的不连续性而成为微裂纹的策源地和裂纹扩展的中继站，严重损害钢材的韧塑性。工作还表明，将钛含量降至0.02～0.032%，仍然能够同样有效地起到控制奥氏体晶粒长大的作用，而又可避免有害氮化钛粒子的形成，因此是值得推荐的合理的选择范围。

3.2.2 一拖公司渗碳工艺

  渗碳机的加热电源频率高则渗碳层浅,频率低则渗碳渗碳层深,加工过程中有机械校正热处理变形，圆柱体的下压头在人工机械力作用下对零件进行校正.

  渗碳工艺分为两种:井式气体熔碳炉（零件在炉内不运动）;自动大型渗碳线（双开渗碳淬火，零件在不同的设备中运动）

  自动大型渗碳线主要分为预处理炉与主炉,主炉分为5区,各区温度及碳势如下表:

 

  井式渗碳工艺流程:炉盖掀起，零件进入，炉温升高，渗碳进行，保温，淬油，回火.淬火后清洗剂为亚硝酸钠和碱水.喷砂作用是清洗表面油污，铁屑，杂志，表面强化, 渗碳后表面发黑，清洗后变光滑

  渗碳主炉渗碳介质：丙酮 甲醇，每区两种液体，进入900度炉中汽化，形成渗碳气氛，利用活性碳原子进行渗碳.炉内风扇作用：热量均匀 温度均匀  渗碳气氛均匀.渗碳过程中有温控仪 碳控仪进行渗碳控制.在整个碳化过程中有温控仪和碳控仪.

3.3 氮化工艺

3.3.1离子氮化

   离子氮化是由德国人B.Berghaus于1932年发明的。该法是在0.1～10Torr（Torr = 133.3 Pa）的含氮气氛中，以炉体为阳极，被处理工件为阴极，在阴阳极间加上数百伏的直流电压，由于辉光放电现象便会产生象霓红灯一样的柔光覆盖在被处理工件的表面。此时，已离子化了的气体成分被电场加速，撞击被处理工件表面而使其加热。同时依靠溅射及离子化作用等进行氮化处理。
　  离子氮化法与以往的靠分解氨气或使用氰化物来进行氮化的方法截然不同，作为一种全新的氮化方法，现已被广泛应用于汽车、机械、精密仪器、挤压成型机、模具等许多领域，而且其应用范围仍在日益扩大。
　　离子氮化法具有以下一些优点：
　　①由于离子氮化法不是依靠化学反应作用，而是利用离子化了的含氮气体进行氮化处理，所以工作环境十分清洁而无需防止公害的特别设备。因而，离子氮化法也被称作二十一世纪的“绿色”氮化法。
　　②由于离子氮化法利用了离子化了的气体的溅射作用，因而与以往的氮化处理相比，可显著的缩短处理时间（离子渗氮的时间仅为普通气体渗氮时间的1/3～1/5）。
　　③由于离子氮化法利用辉光放电直接对工件进行加热，也无需特别的加热和保温设备，且可以获得均匀的温度分布，与间接加热方式相比加热效率可提高2倍以上，达到节能效果（能源消耗仅为气体渗氮的40～70％）。
　　④由于离子氮化是在真空中进行，因而可获得无氧化的加工表面，也不会损害被处理工件的表面光洁度。而且由于是在低温下进行处理，被处理工件的变形量极小，处理后无需再行加工，极适合于成品的处理。
　　⑤通过调节氮、氢及其他（如碳、氧、硫等）气氛的比例，可自由地调节化合物层的相组成，从而获得预期的机械性能。
　　⑥离子氮化从380℃起即可进行氮化处理，此外，对钛等特殊材料也可在850℃的高温下进行氮化处理，因而适应范围十分广泛。

3.3.2软氮化

  软氮化实质上是以渗氮为主的低温氮碳共渗，钢的氮原子渗入的同时，还有少量的碳原子渗入，其处理结果与一般气体氮化相比，渗层硬度较氮化低，脆性较小，故称为软氮化。

　　1、软氮化方法分为：气体软氮化、液体软氮化及固体软氮化三大类。目前国内生产中应用最广泛的是气体软氮化。气体软氮化是在含有活性氮、碳原子的气氛中进行低温氮、碳共渗，常用的共渗介质有尿素、甲酰胺、氨气和三乙醇胺，它们在软氮化温度下发生热分解反应，产生活性氮、碳原子。活性氮、碳原子被工件表面吸收，通过扩散渗入工件表层，从而获得以氮为主的氮碳共渗层。

　　气体软氮化温度常用560-570℃，因该温度下氮化层硬度值最高。氮化时间常为2-3小时，因为超过2.5小时，随时间延长，氮化层深度增加很慢。

　　2、软氮化层组织和软氮化特点：钢经软氮化后，表面最外层可获得几微米至几十微米的白亮层，它是由ε相、γ`相和含氮的渗碳体fe3（c，n）所组成，次层为的扩散层，它主要是由γ`相和ε相组成。

　　软氮化具有以下特点：

    1、处理温度低，时间短，工件变形小。

　　2、不受钢种限制，碳钢、低合金钢、工模具钢、不锈钢、铸铁及铁基粉未冶金材料均可进行软氮化处理。工件经软氮化后的表面硬度与氮化工艺及材料有关。

　　3、能显着地提高工件的疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性。在干摩擦条件下还具有抗擦伤和抗咬合等性能。

　　4、由于软氮化层不存在脆性ξ相，故氮化层硬而具有一定的韧性，不容易剥落。

因此，目前生产中软氮化巳广泛应用于模具、量具、刀具（如：高速钢刀具）等、曲轴、齿轮、气缸套、机械结构件等耐磨工件的处理。

第四章　拖拉机装配工艺

４.１拖拉机总装工艺

拖拉机各个部件都是对原材料经过加工和热处理后得到的。生产好零件后，需要对各个零部件进行装配。

　　　　　　　　　　　　　　　　　图４－１　拖拉机生产流程

拖拉机制造总装机械化生产线系统包括整车装配线(工艺链,由多台电动机驱动)、车身输送线、储备线、升降机等。

图４－２　拖拉机总装工艺图

拖拉机装配线一般是由输送设备（空中悬挂和地面）和专业设备（如举升、翻转、压装、加热或冷却、检测、螺栓螺母紧固设备等）构成的有机整体。 

拖拉机制造总装生产线工艺流程由存储区、工件装配区、升降区、检修区、检测区、下线区等组成

主要包括：装配线所用输送设备、发动机和前后桥等各大总成上线设备、各种油液加注设备、出出厂检测设备及各种专用装配设备

1.输送设备：用于总装配线、各总成分装线以及大总成上线的输送

2.大总成上线设备：指发动机、前桥、后桥、驾驶室、车轮等总成在分装、组装后送至总装配线并在相应工位上线所采用的输送、吊装设备。

3.各种油液加注设备：包括燃油、润滑油、清洁剂、冷却液、制动液、制冷剂等各种加注设备。

4.出厂检测设备：前束试验台、侧滑试验台、转向试验台、前照灯检测仪、制动试验台、车速表试验台、排气分析仪。

5.专用装配设备：车号打号机、罗纹紧固设备、车轮装配专用设备、自动涂胶机、液压桥装小车。

拖拉机总装配线由车身储存工段、底盘装配工段、车门分装输送工段、最终装配工段、动力总成分装工段、前梁分装工段、后桥分装工段、仪表板总成工段、发动机总装工段。

　　　　　　　　　　　　　　图４.３　拖拉机总装工工艺图

４.２装配工艺后续生产线

调整：

  1.调整设备：车轮定位调整设备、双轴转鼓实验台、前照灯光束调整仪、怠速调整仪、废气排放量调整设备和雨淋设备等。

  2.调整内容：

     前轮定位、前照灯定位调整

遵循标准

1.总装工艺流程是否满足涵盖装配内容要求

2.总装工艺流程是否满足生产节拍要求

3.总装工艺流程是否满足场地、装备设备布置要求

4.总装工艺流程是否满足人员最省要求

5.总装工艺流程是否满足顺序优化要求

总装质量检验

1.总装质量检验内容

    油漆检验、零部件检验、电器检验、雨淋检验

2.总装质量检验方法

    装配工自检、车间检验、整厂质量检验、

    奥地特检验：每天抽检四辆出厂车、检查质量、分析缺陷原因、追查责任。

　　装配过程中的常见问题： 装配不到位，接线不到位；油漆、碰毛，拉毛

第五章　ＡＧＶ运输车

　　在一拖第三总装厂的总装车间中看到了一种新型运输车。这种小车属于ＡＧＶ的一种。

５.１简介

　(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，通常也称为AGV小车.指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道(electromagnetic path-following system)来设立其行进路线，电磁轨道黏贴於地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。

５.２AGV小车的优点

（1）自动化程度高；

由计算机，电控设备，磁气感应SENSOR,激光反射板等控制。

当车间某一环节需要辅料时，由工作人员向计算机终端输入相关信息，计算机终端再将信息发送到中央控制室，由专业的技术人员向计算机发出指令，在电控设备的合作下，这一指令最终被AGV接受并执行——将辅料送至相应地点。

（2）充电自动化；

当AGV小车的电量即将耗尽时，它会向系统发出请求指令，请求充电（一般技术人员会事先设置好一个值），在系统允许后自动到充电的地方“排队”充电。

另外，AGV小车的电池寿命很长（2年以上），并且每充电15分钟可工作4h左右。

（3）美观，提高观赏度，从而提高企业的形象。

（4）方便，减少占地面积；生产车间的AGV小车可以在各个车间穿梭往复。

５.３AGV的引导方式

1.电磁感应引导 利用低频引导电缆形成的电磁场及电磁传感装置引导无人搬运车的运行。

2.激光引导 利用激光扫描器识别设置在其活动范围内的若干个定位标志来确定其坐标位置，从而引导AGV运行。

3.磁铁－－陀螺引导 利用特制磁性位置传感器检测安装在地面上的小磁铁，再利用陀螺仪技术连续控制无人搬运车的运行方向。

物流搬运机器人－AGV

AGV(Automated Guided Vehicles)又名无人搬运车，自动导航车，激光导航车。其显著特点的是无人驾驶，AGV上装备有自动导向系统，可以保障系统在不需要人工引航的情况下就能够沿预定的路线自动行驶，将货物或物料自动从起始点运送到目的地。AGV的另一个特点是柔性好，自动化程度高和智能化水平高，AGV的行驶路径可以根据仓储货位要求、生产工艺流程等改变而灵活改变，并且运行路径改变的费用与传统的输送带和刚性的传送线相比非常低廉。AGV一般配备有装卸机构，可以与其他物流设备自动接口，实现货物和物料装卸与搬运全过程自动化。此外，AGV还具有清洁生产的特点，AGV依靠自带的蓄电池提供动力，运行过程中无噪声、无污染，可以应用在许多要求工作环境清洁的场所。

一 AGV的种类

AGV从发明至今已经有50年的历史，随着应用领域的扩展，其种类和形式变得多种多样。常常根据AGV自动行驶过程中的导航方式将AGV分为以下几种类型：

1.电磁感应引导式AGV

电磁感应式引导一般是在地面上，沿预先设定的行驶路径埋设电线，当高频电流流经导线时，导线周围产生电磁场，AGV上左右对称安装有两个电磁感应器，它们所接收的电磁信号的强度差异可以反映AGV偏离路径的程度。AGV的自动控制系统根据这种偏差来控制车辆的转向，连续的动态闭环控制能够保证AGV对设定路径的稳定自动跟踪。这种电磁感应引导式导航方法目前在绝大多数商业化的AGVS上使用，尤其是适用于大中型的AGV。

2.激光引导式AGV

该种AGV上安装有可旋转的激光扫描器，在运行路径沿途的墙壁或支柱上安装有高反光性反射板的激光定位标志，AGV依靠激光扫描器发射激光束，然后接受由四周定位标志反射回的激光束，车载计算机计算出车辆当前的位置以及运动的方向，通过和内置的数字地图进行对比来校正方位，从而实现自动搬运。

目前，该种AGV的应用越来越普遍。并且依据同样的引导原理，若将激光扫描器更换为红外发射器、或超声波发射器，则激光引导式AGV可以变为红外引导式AGV和超声波引导式AGV。

3． 视觉引导式AGV

视觉引导式AGV是正在快速发展和成熟的AGV，该种AGV上装有CCD摄像机和传感器，在车载计算机中设置有AGV欲行驶路径周围环境图像数据库。AGV行驶过程中，摄像机动态获取车辆周围环境图像信息并与图像数据库进行比较，从而确定当前位置并对下一步行驶做出决策。

这种AGV由于不要求人为设置任何物理路径，因此在理论上具有最佳的引导柔性，随着计算机图像采集、储存和处理技术的飞速发展，该种AGV的实用性越来越强。

此外，还有铁磁陀螺惯性引导式AGV、光学引导式AGV等多种形式的AGV。

５.４AGV的应用

1．仓储业

仓储业是AGV最早应用的场所。1954年世界上首台AGV在美国的South Carolina州的Mercury Motor Freight公司的仓库内投入运营，用于实现出入库货物的自动搬运。目前世界上约有2万台各种各样AGV运行在2100座大大小小仓库中。海尔集团于20##年投产运行的开发区立体仓库中，9台AGV组成了一个柔性的库内自动搬运系统，成功地完成了每天23400的出入库货物和零部件的搬运任务。

2．制造业

AGV在制造业的生产线中大显身手，高效、准确、灵活地完成物料的搬运任务。并且可由多台AGV组成柔性的物流搬运系统，搬运路线可以随着生产工艺流程的调整而及时调整，使一条生产线上能够制造出十几种产品，大大提高了生产的柔性和企业的竞争力。1974年瑞典的Volvo Kalmar轿车装配厂为了提高运输系统的灵活性，采用基于AGVS为载运工具的自动轿车装配线，该装配线由多台可装载轿车车体的AGVS组成，采用该装配线后，装配时间减少了20%，装配故障减小39%，投资回收时间减小57%，劳动力减小了5%。目前，AGV在世界的主要汽车厂，如通用、丰田、克莱斯勒、大众等汽车厂的制造和装配线上得到了普遍应用。

近年来，作为CIMS的基础搬运工具，AGV的应用深入到机械加工、家电生产、微电子制造、卷烟等多个行业，生产加工领域成为AGV应用最广泛的领域。

3．邮局、图书馆、港口码头和机场

在邮局、图书馆、码头和机场等场合，物品的运送存在着作业量变化大，动态性强，作业流程经常调整，以及搬运作业过程单一等特点，AGV的并行作业、自动化、智能化和柔性化的特性能够很好的满足上式场合的搬运要求。瑞典于1983年在大斯得哥尔摩邮局、日本于1988年在东京多摩邮局、中国在1990年于上海邮政枢纽开始使用AGV，完成邮品的搬运工作。在荷兰鹿特丹港口，50辆称为“yard tractors”的AGV完成集装箱从船边运送到几百码以外的仓库这一重复性工作。

4．烟草、医药、食品、化工

对于搬运作业有清洁、安全、无排放污染等特殊要求的烟草、医药、食品、化工等行业中，AGV的应用也受到重视。在国内的许多卷烟企业，如青岛颐中集团、玉溪红塔集团、红河卷烟厂、淮阴卷烟厂，应用激光引导式AGV完成托盘货物的搬运工作。

5．危险场所和特种行业

在军事上，以AGV的自动驾驶为基础集成其他探测和拆卸设备，可用于战场排雷和阵地侦察，英国军方正在研制的MINDER Recce是一辆侦察车，具有地雷探测、销毁及航路验证能力的自动型侦察车。在钢铁厂，AGV用于炉料运送，减轻了工人的劳动强度。在核电站和利用核辐射进行保鲜储存的场所，AGV用于物品的运送，避免了危险的辐射。在胶卷和胶片仓库，AGV可以在黑暗的环境中，准确可靠的运送物料和半成品。

５.５AGV小车操作说明

1、启动AGV小车之前，请注意小车是否处于导引线中间。如果位置不正确，请 关闭小车电源后 将小车推到导引线中间后再启动小车。小车分车头和车尾，装有液晶屏的为车头，另一侧为车尾，小车启动必须保证车头车尾都在线，即导引线在车头车尾的中间，左右偏差可以在正负10CM，小车启动后会自动调整车头车尾，使之在最佳位置。

2、启动AGV小车之前，请查看小车顶端的红色紧停按钮是否按下。如果处于紧停状态，请旋转紧停按钮使之弹出。

3、旋转车顶的钥匙，启动小车电源。如果听到：“滴”一声短音，并且液晶显示屏上出现蓝色欢迎界面，表示小车启动成功。如果听到：“滴——”的长音，表示小车启动未正常，请旋转钥匙回原位，关闭小车电源后稍等5秒重新启动小车，直到启动成功为止。如果连续3次以上启动未成功，请尽快给小车充电。

4、AGV小车启动正常后，两个黄色的停车灯短暂亮3秒后熄灭，液晶屏上出现蓝色欢迎界面，小车进入内部系统自检过程。短暂自检后，小车进入正常运行状态，等待操作人员进行下一步操作。

5、AGV小车内部铅酸蓄电池能支持连续工作6个小时，如果正常运行中经常发生读地址卡不成功，或小车从停止状态启动不成功，请尽快给小车充电，充电时间请保证8个小时。

6、AGV小车充电时，需要将紧停按钮拍下，将钥匙开关逆时针旋转关闭小车电源。将充电器电源插头接通电源，充电器充电插头插入小车尾部的充电插座，开启充电器电源。小车顶部绿色充电灯亮，表示充电过程正常。察看充电器上各旋钮状态，充电电压必须选择24V档，充电电流顺时针旋转到最大位置。充电8小时以后，请查看充电器上的电流表指针读数，当指针读数小于1A时，代表充电过程接近结束，可以将充电器拔下。

7、AGV小车运行时，出现异常情况小车出轨后，请手动按下“取消”键紧急停车或按下紧停按钮关闭小车电源。在关闭小车电源后将小车推回导引轨道重新运行。小车内部提供出轨保护电路，当小车离开轨道运行2秒后，自动停止运行，同样需要关闭小车电源后，将小车推回轨道运行。

8、由于场地有限，地图复杂，小车的速度尽量为1档和2档 ！当AGV小车在转弯运行时，请保证速度为1档；当小车在停车之前和从停车状态启动时，速度也必须为1档。直线运行时，可以选择2档，尽量不要使用3档和4档。

9、路径输入表最多支持27条路径，在小车屏幕上输入路径时，可通过PAGE UP 和 PAGE UP 按钮翻页。在屏幕顶端会出现当前页号。
　　AGV小车可以选择由计算机远程设置或者小车手动设置。^[1]

第六章 心得体会

６.1 实习时间安排及主要收获

６.2 心得感悟

由于在学校专业排名靠前,我一直认为自己机械工程的基础知识很扎实,并坚信只要保持名列前茅,不用过于深入的学习也能成为一名优秀的机械工程师.很长时间,我一直陶醉在排名之中.可是真正进入工厂实习后我才发现,我们在学校两年学习的内容对于机械加工和机械设计而言,连皮毛都算不上.仅仅是实习第二天晚上的讲座就让我晕头转向,完全不知所云.因此,我很快跳出骄傲自满的泥淖,以全身心的专注投入到这次的实习当中.付出越多,收获越多.10天的实习,给了我在学校课本上远远学不到的内容.这其中,有对自己学习态度更清醒的认知,也有对机械工业更全面的了解，还有对以后专业知识学习的规划.

    这次实习,每一天都有不同的收获.刚开始对各式各样的机床甚是好奇,到后来则慢慢把关注的重点放在机床的工作原理和各种工艺的设计流程上面.实习过程中看到的各式机床外表看起来很相似,但结构上的微小差异就会给工件带来截然不同的构造.虽然经过了几天实习,但我对某些机床的识别度还不是很高,所以还有待于进一步学习.还有,在加工过程中要用到一些切削液、冷却液或是清洁剂,成分不同,作用就不同,这也让我们意识到光靠机械知识进行工业制造远远不够,一名卓越的机械工程师一定具有深厚的数学、物理还有化学基础.学校的课程设置侧重于机械主干,我们还必须在课外时间进行更深入更广泛的自主学习.

   机械工人很辛苦。每天工作在机器轰鸣的车间,行走在沾满黑乎乎机油的地面,操作着噪音巨大而且随时都有可能发生故障的机床,他们都几十年如一日的坚持了下来.即使工作环境再恶劣,他们还是克服了各种困难,在日常工作中磨练自己的操作技艺.有些工人年龄不大就已经用让我们所有人目瞪口呆的速度操作着自己面前的机器.似乎机器就是他身体的一部分.熟能生巧.唯有反复训练才有能力的提升.车间操作工是如此,我们又何尝不是呢?我们的学习条件比他们好,每天在温馨舒适的宿舍生活,在宽敞明亮的教室学习,又有什么理由让自己放慢向前的步伐呢?不论前方有多少困难,不论要承受多大压力,我们都应该向所有的车间工人学习,克服重重困难,潜心工作和学习。

在学校两年学习,以为机械就是在图纸上设计零件,就是对机构进行力学分析.作为女生,在心中总会给自己“不是这块料”的定位。有时候，课堂上有男生表现比我好我也会认为是理所当然。可是参观了工厂才发现,很多车间的熟练工人都是年纪不大的女工.她们比同车间的男性工人表现更出色.参观油泵厂总装车间时,一位30多岁的女工人以让人眼花缭乱的速度操作机器与装卸零件,其专注的神情引来了很多同学的驻足观看.“操作机械,要求更多的是技巧和熟练,而不是单纯的体力。专心学习才出技巧，反复练习才有熟练”面对我的提问，这位工人这样答道。好像就是从那一刻，我突然意识到，在奋斗和梦想的道路上，从来都没有性别之分。只要心中有梦，再大的阻碍都能克服。所有在车间操作机器的女工人都是如此，而在课堂上学习知识的我要比她们幸福得多，为什么不能对自己提出更高的要求呢？

  刚开始很厌恶车间令人抓狂的噪音。两个人贴耳说话，都必须使劲吼。可是在实习最后一天，有那么一瞬间，听到车间隆隆的轰鸣声，我内心突然感到前所未有的踏实。于是，淡淡的笑容浮现上脸颊。环顾总装车间，我在车间20多个工人的脸上没有看到因劳累而产生的疲惫，也没有因噪音而产生的焦虑，而是认真工作的冷峻。我想，他们也如此刻的我一样，对这样的轰隆声已经习以为常，甚至只有听到这样的声音才会踏实安心。重工业是国家之本。而这隆隆的声音不仅让我们感受到了我国重工业快速发展的气息，也预示着我国蓬勃向上的未来。

   我认为，作为一名机械设计师是幸福的.他们会看到自己花费很多时间和精力的设计成果从图纸上的机械图样到早期加工的检验模型,再从模型到大批量生产的成品品,也会看到各式各样的机床一刀刀切割出自己日夜魂牵梦萦的机械实体。那种无以言状的成就感,就如看到自己的孩子长大成人一样令人从内心中感到无比幸福和平和。能看到自己的思想结晶推动了整个社会哪怕只是一点点的进步，这不正是作为机械工程师最大的幸福吗？