机械学院机制工艺实习报告武汉科技大学.docx
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机械学院机制工艺实习报告武汉科技大学
机制工艺实习报告
学院机械自动化学院
专业
学号
学生姓名
指导教师
日期
生产实习报告
1概述
1.1实习性质
机械制造工艺学的研究对象是机械产品的制造工艺，包括零件的加工和装配两方面内容，零件加工和装配工艺实施生产中最活跃的因素，所以在由工件、刀具、机床、夹具构成的工艺系统中，它所包含的范围最广。
因此学生只有在具备了相当的实践知识的前提下，才能对制造工艺的各个环节产生充分而深入的理解。
1.2实习目的
机制工艺实习在高等工科院校的专业教学中占有重要的地位，是大学生阶段获得有关机械制造及加工工艺规程的实践与应用技能的主要途径。
其基本任务就是将学生在课程中学习的理论知识，与生产实践经验相结合，以便进一步理解并掌握有关机制工艺学的基本知识。
1.3实习内容
1、了解典型零件，包括缸体。
飞轮、缸盖、重型轴、轴套、机架等零件的结构特点以及所涉及的主要加工设备。
2、观察分析具体的工艺特点，机制工艺实习
1.4实习日程
5月10日：
实习动员
5月11日：
休息，整理笔记
5月12日：
休息，整理笔记
5月13日：
二轻工业学校
5月14日：
武汉船舶机械厂（461）
5月17日：
武汉重工铸锻公司（471）
5月18日：
武汉船舶技术学院
5月19日：
休息，整理笔记
5月20日：
休息，整理笔记
5月21日：
武钢机械设备公司
2实习公司
2.1武汉第二轻工业学校国家数控实习基地
1）概述
数控实训基地和模具技术中心，现已投入资金2000多万元，建成实训场所8000M2、拥有数控加工中心、线切割机床、电火花成型机床、数控车床、数控铣床、快速成型机床、真空注型机和数控系统综合实验台等各类教学实训设备140余台套以及先进的CAD/CAM专用机房、车、铣、刨、磨设备齐全的金工实习车间，是西门子、华中数控培训系统应用合作伙伴单位，成为集教学、实训、职业技能鉴定和技术服务为一体的多功能国家示范性职业教育实训基地。
2）加工设备
设备1：
西门子数控铣床，可控制4个进给轴、上个数字或模拟主轴；集成大量CNC功能；提供编程模拟及图形循环支持功能，PC卡备份数据，可实现一次编程批量安装。
设备2：
华中数控车床
设备
3：
数控车床CK6132
图2.2.1数控车床
CK6132型数控车床是两轴联动卧式半闭环全功能数控车床，采用机电液一体化设计，具有高精度、高刚性能等特点，能进行柱面、曲面、锥面、阶梯面、内孔、切槽、滚压、刚性攻丝等加工，尤其适用于形状复杂回转零件的单件、小批量或大批量生产。
本机床增加自动送料、下料机构可实现棒料自动切削；利用功能强大的内装PLC及Rs232接口可以与上一级计算机构成柔性加工线。
如图所示，数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成：
1、主轴箱包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。
2、进给伺服系统由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。
3、控制系统数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。
4、辅助装置如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。
5、机床基础件通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架
数控铣床特点：
①半封闭或全封闭式防护，经济型数控铣床多采用半封闭式；全功能型数控铣床会采用全封闭式防护，防止冷却液、切屑溅出，保证安全。
②主轴无级变速且变速范围宽主传动系统采用伺服电机（高速时采用无传动方式—电主轴）实现无级变速，且调速范围较宽，这既保证了良好的加工适应性，同时也为小直径铣刀工作形成了必要的切削速度
③采用手动换刀，刀具装夹方便数控铣床没有配备刀库，采用手动换刀，刀具安装方便
④一般为三坐标联动数控铣床多为三坐标（即X，Y，Z三个直线运动坐标）、三轴联动的机床，以完成平面轮廓及曲面的加工。
⑤应用广泛与数控车削相比，数控铣床有着更为广泛的应用范围，能够进行外形轮廓铣削、平面或曲面型腔铣削及三维复杂型面的铣削，如各种凸轮、模具等，若再添加圆工作台等附件（此时变为四坐标），则应用范围将更广，可用于加工螺旋桨、叶片等空间曲面零件。
此外，随着高速铣削技术的发展，数控铣床可以加工形状更为复杂的零件，精度也更高。
3）与数控机床有关的知识
1.合理选择刀具
1.粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。
2.精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。
3.为减少换刀时间和方便对刀，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。
2.合理选择夹具
1.尽量选用通用夹具装夹工件，避免采用专用夹具；
2.零件定位基准重合，以减少定位误差。
3.确定加工路线
加工路线是指数控机床加工过程中，刀具相对零件的运动轨迹和方向。
1.应能保证加工精度和表面粗糙要求；
2.应尽量缩短加工路线，减少刀具空行程时间。
4.加工路线与加工余量的联系
目前，在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。
如必须用数控车床加工时，则需注意程序的灵活安排。
5.夹具安装要点
目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的，液压卡盘夹紧要点如下：
首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽，卸下拉管，并从主轴后端抽出，再用搬手卸下卡盘固定螺钉，即可卸下卡盘。
2.2武汉船用机械有限公司
1）概述
武汉船用机械有限责任公司地处风景悠美的东湖之滨，是隶属于中国船舶重工集团公司（CSIC）的大型、成套、非标装备制造企业，也是目前国内规模最大、实力最强的船用特辅机专业生产厂家。
公司始建于1958年，占地面积68万平方米，现有员工2000人，其中工程技术人员500余名，各类技能人员1100余名。
公司注册资金22000万元，主营船用机械、港口起重机械、冶金机械、水电机械、桥梁产品、焊接材料、压力容器等系列产品的制造与销售。
2）加工设备
大型数控车、铣、钻、磨、镗床，重型吊车，大型普通车床等重型设备
滚齿机
滚齿机（gearhobbingmachine）是齿轮加工机床中应用最广泛的一种机床，在滚齿机上可切削直齿、斜齿圆柱齿轮，还可加工蜗轮、链轮等。
滚齿机有以下特点：
1）适用于成批，小批及单件生产圆柱斜齿轮和蜗轮，尚可滚切一定参数范围的花键轴.
2）调整方便，具有自动停车机构
3）具有可靠的安全装置以及自动润滑系统
深孔钻镗床（PT37φ300X8米）
根据工件的长短，该产品选用两种加工工件艺：
短工件采用授油器授油并液压顶紧；长工件采用由镗杆尾部授油，四爪卡盘夹紧。
床身导轨采用适宜深孔加工机床的双矩形导轨，承载能力大，导向精度好；导轨经过了淬火处理，耐磨性较高，其主参数是最大钻孔深度。
深孔镗床根据工件情况，可选择下列几种工作形式：
1、工件旋转、刀具旋转和往复进给运动；2、工件旋转、刀具不旋转只作往复进给运动；3、工件不旋转、刀具旋转和往复进给运动。
深孔钻镗床用于加工孔径比（D/L）为1：
6以上的深孔，如枪管、炮筒和机床主轴等部件中的深孔。
适用于机床制造、机车、船舶、煤机、液压、动力机械、风动机械等行业的镗削、滚压加工，使工件粗糙度达0.4-0.8μm。
3）典型零件工艺分析
零件1：
螺旋桨复杂曲面，加工精度要求高，加工余量大，属于复杂加工，采用大型数控机床加工
加工过程：
1 铸造在地上挖坑，放入模型注入钢水等防腐蚀金属
2 车床上加工端面
3 镗床上加工孔
4 插床上加工槽
5 八轴五联动机床加工使每个叶片参数一致
此加工工艺的主要特色是采用了八轴五连动机床加工，使所加工的螺旋桨叶片参数达一致，可降低噪音，减小阻力，用在军用武器上可避开雷达的搜索，取代了传统的手工制作螺旋桨叶片工艺，误差更小，工艺精度达到更高。
零件2：
船用传动轴结构简单，但长达十几米，必须防止变形，除两端定位外，中间悬臂处也需要支撑，加工时保证圆度，采用大型车床加工
2.3武汉重工铸锻有限公司
1）概述
武汉重工铸锻有限责任公司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。
公司创建于1958年，经历了建设、改革、发展的创业历程。
公司建立有完善的质量保证体系，通过ISO9001质量体系认证，船舶产品通过国内、外九家船级社认可并取得大口径厚壁无缝钢管、液压启闭机、超高压容器等产品制造许可证。
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、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。
公司现已成为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，为我国国防和现代化建设作出了重要贡献。
2）加工设备
拥有各类重型卧床、立车、曲轴车床、轧辊磨床、铣刨床、深孔镗床等加工设备以及数控精密机床。
设备名称
型号
规格
数控定梁龙门镗铣床
XKA2420*50
工作台面宽度2000mm
工作台面高度5030mm
卧式镗床
TX6113A-1
主轴直径130mm
曲轴车床
C41100
最大工件回转直径1000mm
3）2.3零件分析
零件1：
螺旋桨铸锻成型，用机器粗打磨，加工精度较高
零件2：
大钟属于大型铸锻件，铸锻要求较高，要防止冷却变形及裂纹，加工精度不高，成型后手工打磨
零件3：
其他大型铸锻件熔炉冶炼，采用合适的工艺铸造，热处理，金加工，成品
零件4：
主轴
合同号
2003协216-1
材料
JB45A
产品图号
精加工质量
12310
产品名称
主轴
粗加工质量
9566
序号
工序名称
工序内容
加工设备
1
划线
检查毛坯表面质量及加工余量，在两端划中心线，孔十字圆线
平台
2
打中心孔
装夹找正，在两端打中心孔75A30
T611H
3
车
装夹找正，按图要求：
切试环，机性合格后，先带白外圆至√，摸底探伤合格后，再按图加工各部，在端面划线找正Φ400
CR61160
4
探伤
超探验收标准JB/T1270-93
5
打引孔
装夹找正，在B端面打引孔Φ105深120
T611H
6
钻镗孔
装夹找正，继续引孔至Φ108深110，钻通孔，并按图一镗通孔到要求
H2Z1
7
检查
按图一检查，合格后转7﹟
8
车
夹T端，顶B端，以法兰Φ910外圆找正，按图二要求加工架位和找正带，带平B端面，并划找正圆Φ300
CR61160
9
镗孔
装夹找正，按图二镗通孔到要求
HzZ1
2.4长江船用机械有限公司
1）概述
武汉船用机械有限责任公司地处风景悠美的东湖之滨，是隶属于中国船舶重工集团公司（CSIC）的大型、成套、非标装备制造企业，也是目前国内规模最大、实力最强的船用特辅机专业生产厂家。
公司始建于1958年，占地面积68万平方米，现有员工2000人，其中工程技术人员500余名，各类技能人员1100余名。
公司注册资金22000万元，主营船用机械、港口起重机械、冶金机械、水电机械、桥梁产品、焊接材料、压力容器等系列产品的制造与销售。
2）主要设备
各种金加工设备，各种铸造设备，热处理设备
3）零件工艺分析
零件1，270型活塞低压铸造工艺流程
1.模具预热与涂料
外模预热温度80-100℃
芯模预热温度160-180℃
底模预热温度200-280℃
试棒模温度66-88℃
芯模涂料芯模涂料保持在0.2mm左右的厚度，并要经常补加在芯模中部的凹下部分涂料要抹去，两小芯片凸出部分要保持涂料在1.2-1.5mm，并在每个活塞浇注前补加
2.低压浇注工艺
3.每炉浇注三个活塞，同时浇注三组试棒
零件2，缸套
1
离心浇注：
离心浇注时，首先在内腔先敷设一层陶土，防止在浇注时发生粘接，同时也可以使浇注时的缺陷可以及时反映出来
2
粗车，粗镗定位面
3
粗镗内孔，以内孔面为基准，精车外圆
4
人工时效
5
半精车，精车，精镗内孔定位面
6
精镗内孔，倒角
7
粗车内孔定位面及非定位面，平大小头端面
8
粗车内孔定位尺寸及非定位尺寸，光平大小头端面
9
粗珩内孔
10
精车外圆
11
精车端面
12
精珩内孔
13
铣气阀坑，去毛刺
14
油漆，油封包装
2.5武钢机械设备制造有限责任公司
1）概述
武汉钢铁集团机械制造有限责任公司是在新中国成立后新建的第一个大型钢铁联合企业中的机械制造企业。
公司现已成为中南地区最大冶金、轧钢、铸造、成套设备等专业制造厂家之一，还是卢森堡PW公司在中国唯一定点制造高炉冷却壁的公司。
公司现占地面积33万平方米，有15个车间，一个专业研究所，员工2400人，其中中、高级技术人员226名，专业技术人员438人，硕士研究生11人。
公司工艺装备先进、科研力量雄厚，不断引进和吸收国内外先进的管理和高新技术并建立完整的质量保证体系，全部实行计算机管理。
公司在开拓国内外市场中，以“我就是用户”及“保持对顾客要求的持续改进”的质量理念求生存、求发展。
不仅在国内拥有众多的合作伙伴，而且同巴西、加拿大、日本、澳大利亚、韩国等国家和地区建立了良好地合作关系，具有十分广阔的发展前景。
2）加工设备
模型车间
设备1，刨床（木工平刨床、单面木工压刨床、双保护木工安全刨床）
设备2，带锯机（细木工带锯机、普通木工带锯机）
设备3，钻床
铸造车间
设备1，砂型等浇设备
锻造车间
设备1，2t液压自由锻锤
设备2，3t液压自由锻锤
设备3，1.5t液压自由锻锤
齿轮加工中心
设备1，滚齿机
设备2，插齿机
设备3，锥齿轮刨齿机
设备4，插床
设备5，数控坐标钻床
金工车间
各种车、铣、镗、钻、磨、插、刨床
3）典型零件加工工艺分析
零件1，高炉冷却壁木模，主要依靠木工机械和工人来生产木制模型，作为工艺过程中的模型和型芯，其外形根据加工图纸确定，在砂型的制作中充当模型，而在砂型制作完成后取出。
零件2，齿轮，主要方法是范成法，不需要特殊刀具，只需要调整适当的机床参数，就可以用相同的刀具加工出不同规格的的齿轮。
一般齿轮坯料经过锻造，然后在金加工车间用车床加工出外圆，再有刨床或者铣床制好端面，由端面做定位基准平面精加工外圆。
然后可以用铣床来加工齿轮轮齿。
零件3，加热炉步进梁花辊辊子
零件名称
加热炉步进梁花辊辊子
工件号
3010-185A
技术要求
表面淬火HRC=40±5
材料
35锻件
工序内容
1
C650
加工各部至图
2
平/T160
至光槽
3
钳
修正各部
零件4，小锥齿轮
零件名称
小锥齿轮
工件号
铁502-501
流程
锻机、热机、热机
材料
45
工序内容
1
C650
粗加工留余量6mm
2
热
调质
3
C650
加工各部至尺寸
4
X53
平齿至尺寸
5
平/B550
平槽至尺寸
6
钳
修整
7
热
淬火
8
钳
3实习总结
通过生产实习了解到典型齿轮加工工艺过程如下：
1．圆柱齿轮加工工艺程的内容和要求
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。
如图为一直齿圆柱齿轮的简图，编制齿轮加工工艺过程大致可以划分如下几个阶段：
序号
工序
内容
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
2．齿轮加工工艺过程分析
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。
2 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，同时齿坯加工所占工时的比例较大，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。
在齿轮图样的技术部要求中，如果规定以分度圆选齿厚的减薄量来测定齿侧间隙时，应注意齿顶圆的精度要求，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，必然使测量出的齿厚无法正确反映出齿侧间隙的大小，所以，在这一加工过程中应注意以下三个问题：
1）当以齿顶圆作为测量基准时，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间的垂直度；
3）提高齿轮内孔的制造精度，减少与夹具心轴的配合间隙；
3 齿形及齿端加工
齿形加工是齿轮加工的关键，其方案的选择取决于多方面的因素，如设备条件、齿轮精度等级、表面粗糙度、硬度等。
常用的齿形加工方案在上节已有讲解，在此不再叙述。
齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。
如图9-13所示。
经倒圆、倒尖后的齿轮在换档时容易进入啮合状态，减少撞击现象。
倒棱可除去齿端尖角和毛刺。
图9-14是用指状铣刀对齿端进行倒圆的加工示意图。
倒圆时，铣刀告诉旋转，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。
4 轮加工过程中的热处理要求
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性。
一般在齿轮加工中进行两种热处理工序，即毛坯热处理和齿形热处理
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