机械制造工艺学实习报告

1《机械制造工艺学》课程实习报告姓名：学号：班级：单位：时间：2前言机械设计制造及其自动化专业学生在2年基础课程学习完成后安排1周时间进行机械工程认识实习，为后续的专业基础课和专业课学习提供机械工程感性认识，实习的地点和内容都是在机床厂等实际生产企业进行，接触的生产实际和“机械制造工艺学”紧密相关。课题组老师在指导认识实习过程中，紧密结合金工实习和机械加工工艺的有关知识，编制详细的实习指导书。由浅入深以问题的形式将有关知识点列出，引导学生带着问题在工厂寻求答案，结合现场完整的机械轴类、盘类，箱体类等典型零件加工工艺过程，注重实际加工工艺的现场解剖，引导学生分析加工工艺的重点、难点、关键点，为今后课程学习提供直观的工程知识，提前和工艺学课程教学内容接轨。在进行课程实践环节教学时，学生就不会感到陌生抽象，很多夹具在实习现场都接触过，了解实际应用的方法、场合，在分析定位、夹紧原理时就不会感到抽象。在机械制造工艺学课程结束以后，学院安排我们在包钢机总厂等地进行实习，这些车间的实习内容主要围绕机械制造工艺展开。通过较为系统的实践接触．对于培养学生理论联系实际，将课本知识与生产实践统一起来，今后更好服务于生产劳动具有重要意义。学生在实习过程结合我国机械产品在质量、品种、效率等方面的现状以及今后制造业发展的现实需要，面向企业的产品和生产现场，以制造工艺为主线，了解产品质量、加工效率与经济性三者之间的协调关系，3系统理解工艺系统的刀具、机床、夹具，工件等各要素在生产现场的具体功能和应用，在工程实例分析中总结理论知识，得到升华。包钢集团机械设备制造有限公司的前身是包钢机械总厂，始建于1957年，于1999年4月改制为包钢集团机械设备制造有限公司。它是西部地区最大的冶金机械设备制造企业，具有年产钢水41000吨、异型铸件10000吨的配套能力和25000吨机加工及装配能力，是我国重型冶矿专业设备制造行业的大型骨干企业。机制公司拥有铸钢、铸铁、锻造、铆焊、机加工、木型、工具、检修、轧钢等十余个生产车间和辅助车间。现有在职职工1400余人，各类专业技术人员150余人，其中高级职称15人，中级职称43人，初级职称23人。我公司具有生产大型机械设备的综合能力，可以生产冶金机械产品及其它非标产品。此外，我公司还具有制造一、二类压力容器和中压容器的资质，制造50吨以下桥（门）式起重机械资质。公司拥有现代化的管理手段和完善的质量保证体系，技术力量雄厚工艺水平先进、员工素质较高，装备实力强。公司通过ISO9001-2000质量体系认证。我公司具有科研、开发、设计、制造矿山、选烧、冶金、轧钢、化工等部分和成套设备。主要产品有：连续铸钢机系列；各类冶金车辆及不同规格的盛钢罐、盛铁罐、盛渣罐；各类轧机系列；破碎机系列；球磨机系列；烧结机系列及化工设备等。用户的需求就是我们的目标，敏捷优质、追求卓越是我们的行动口号，我公司立足技术创新、管理创新、服务创新、竭诚为新老用户服务。[编辑本段]企业规模机制公司拥有铸钢、铸铁、锻造、铆焊、机加工、木型、工具、检修、轧钢等十余个生产车间和辅助车间。现有在职职工1400余人，各类专业技术人员150余人，其中高级职称15人，中级职称43人，初级职称23人。4目录一、包钢机械厂生产模式﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍5二、齿轮的加工工艺过程及工序﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍7三、齿轮夹具﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍10四、轴类、齿轮、箱体类典型零件的技术要求﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍11五、车、铣、刨、镗等典型机床的主要性能、规格、结构特点﹍﹍15六、零件的加工工艺路线﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍23七、总结﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍255一、包钢机械厂生产模式包钢机械厂生产模式是以多品种、小批量，订单生产、计划生产与应急抢修相交错的复杂生产模式。为此宝钢机械厂特制定了以产品生产工序为标准的企业数据规划和流程设计方案。技术设计数据、生产计划数据、生产作业数据、经营报价数据、成本核算数据都按照订单---产品---零部件---工序的结构进行组织，以工序设计为龙头，建立了订单和作业指令的影射，按照工序设计、生产计划、生产作业、成品销售重新构造企业的主流程。实践证明这种模型为离散制造业基于工序级的精益生产运作管理提供了有效的解决途径。下面是包钢二机修车间平面及设备布置概况图：678二、齿轮的加工工艺过程及工序1、齿轮加工工艺过程分析⑴定位基准的选择对于齿轮定位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尖定位，孔径大时则采用锥堵。顶尖定位的精度高，且能做到基准统一。带孔齿轮在加工齿面时常采用以下两种定位、夹紧方式：1）以内孔和端面定位即以工件内孔和端面联合定位，确定齿轮中心和轴向位置，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。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。2、圆柱齿轮毛胚与热处理1.齿轮毛坯毛坯的选择取决于齿轮的材料、形状、尺寸、使用条件、生产批量等因素，常用的毛坯种类油：1）铸铁件：用于受力小、无冲击、低速的齿轮；2）棒料：用于尺寸小、结构简单、受力不大的齿轮；3）锻坯：用于高速重载齿轮；4）铸钢坯：用于结构复杂、尺寸较大不宜锻造的齿轮。92.齿轮热处理在齿轮加工工艺过程中，热处理工序的位置安排十分重要，它直接影响齿轮的力学性能及切削加工的难易程度。一般在齿轮加工中有两种热处理工序：1）毛坯的热处理为了消除锻造和粗加工造成的残余应力、改善齿轮材料内部的金相组织和切削加工性能，在齿轮毛坯加工前后通常安排正火或调质等预热处理。2）齿面的热处理为了提高齿面硬度、增加齿轮的承载能力和耐磨性而进行的齿面高频淬火、渗碳淬火、氮碳共渗和渗氮等热处理工序。一般安排在滚齿、插齿、剃齿之后，珩齿、磨齿之前。3、圆柱齿轮齿面（形）加工方法1．齿轮齿面加工方法的分类按齿面形成的原理不同，齿面加工可以分为两类方法：⑴成形法用与被切齿轮齿槽形状相符的成形刀具切出齿面的方法，如铣齿、拉齿和成型磨齿等；⑵展成法齿轮刀具与工件按齿轮副的啮合关系作展成运动切出齿面的方法，工件的齿面由刀具的切削刃包络而成，如滚齿、插齿、剃齿、磨齿和珩齿等。2．圆柱齿轮齿面加工方法选择齿轮齿面的精度要求大多较高，加工工艺复杂，选择加工方案时应综合考虑齿轮的结构、尺寸、材料、精度等级、热处理要求、生产批量及工厂加工条件等。4、加工工艺过程卡片10机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称齿轮共页第页材料牌号毛坯种类锻件毛坯外形尺寸每毛坯件数每台数备注工序号工名序称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件1锻造2热处理正火处理3粗车粗车外圆C6140三爪自定心卡盘游标卡尺4粗车粗车端面C6140三爪自定心卡盘游标卡尺5粗车车齿形C61406镗粗镗通孔C6140通用夹具7半精车半精车外圆C6140三爪自定心卡盘游标卡尺塞规8拉拉键L61109铣铣齿X62w专夹具游标卡尺10铣铣槽X62w通用夹具11精车精车外圆C6130专用夹具卡规12磨磨小端外圆M135专用夹具卡规13检验14入库设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期11三、齿轮夹具1、常用齿轮夹具如下图2、齿轮的定位、夹紧在实习期间，我们所看到的齿轮夹紧元件是以套筒、盘、螺杆及螺母组合而成的。其夹紧及固定原理是基于机械工艺中的六点定位原理而作用的，其中盘和螺母限制了齿轮z轴方向上的自由度，螺杆、套筒限制了齿轮x轴和y轴方向上的自由度。3、三角卡盘工作原理利用均布在卡盘体上的活动卡爪的径向移动﹐把工件夹紧和定位的机床附件。卡盘一般由卡盘体﹑活动卡爪和卡爪驱动机构3部分组成。卡盘体直径最小为65毫米﹐最大可达1500毫米﹐中央有通孔﹐以便通过工件或棒料﹔背部有圆柱形或短锥形结构﹐直接或通过法兰盘与机床主轴端部相联接。卡盘通常安装在车床﹑外圆磨床和内圆磨床上使用﹐也可与各种分度装置配合﹐用于铣床和钻床上。卡盘按驱动卡爪所用动力不同﹐分为手动卡盘和动力卡盘两种。①手动卡盘﹕为通用附件﹐常用的有自动定心的三爪卡盘和每个卡爪可以单独移动的四爪卡盘。由小锥齿轮驱动大锥齿轮。大锥齿轮的背面有阿基米德螺旋槽﹐与3个卡爪相啮合。因此用扳手转动小锥齿轮﹐便能使3个卡爪同时沿径向移动﹐实现自动定心和夹紧﹐适于夹持圆形﹑正三角形或正六边形等的工件。12四、轴类、齿轮、箱体类典型零件的技术要求（一）轴类1、轴类零件的功用、结构特点及技术要求轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项：(1)尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5～IT7）。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6～IT9）。(2)几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。(3)相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01～0.03mm，高精度轴（如主轴）通常为0.001～0.005mm。(4)表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5～0.63μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63～0.16μm。2、轴类零件的毛坯和材料(1)轴类零件的毛坯轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。(2)轴类零件的材料13轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范（如调