單工位雙面臥式車方組合機(jī)床的整體設(shè)計(jì),單工位,雙面,臥式,組合,機(jī)床,整體,總體,設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué) 畢 業(yè) 實(shí) 習(xí) 報(bào) 告 系別：機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)：02級(jí)2班 姓名：陳文峰 學(xué)號(hào)：02080040 目 錄 前 言 2 1. 工 廠 簡 介 3 1.1焦作市博瑞克液壓機(jī)械有限公司簡介 3 1.2河南焦礦機(jī)器有限公司簡介 4 1.3焦作市制動(dòng)器有限公司簡介 4 1.4中軸集團(tuán)公司簡介 5 2. 部分零件加工工藝 7 2.1鑄態(tài)球鐵曲軸制造工藝 7 2.2凸輪軸制造工藝 10 2.3 M419活塞的加工工藝分析 10 結(jié)束語 15 前 言 這次生產(chǎn)見習(xí)是我們參與實(shí)踐活動(dòng)的很重要的一部分，在老師的帶領(lǐng)下我們見習(xí)了焦作制動(dòng)器廠、中原軸件廠、焦做礦山機(jī)械廠、焦作博瑞克液壓機(jī)械廠等5個(gè)工廠?？梢哉f我們?cè)谶@次實(shí)習(xí)中學(xué)到了很多在課堂沒學(xué)到的知識(shí),受益匪淺： 1.實(shí)習(xí)目的： 生產(chǎn)實(shí)習(xí)是我們機(jī)自專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分，并作為一個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目列入專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的。其目的在于通過實(shí)習(xí)使學(xué)生獲得基本生產(chǎn)的感性知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，擴(kuò)大知識(shí)面；同時(shí)專業(yè)實(shí)習(xí)又是鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生業(yè)務(wù)能力及素質(zhì)的重要渠道，培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生具有吃苦耐勞的精神，也是學(xué)生接觸社會(huì)、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國情的一個(gè)重要途徑，逐步實(shí)現(xiàn)由學(xué)生到社會(huì)的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)我們初步擔(dān)任技術(shù)工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能；體驗(yàn)企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實(shí)際知識(shí)，對(duì)我們學(xué)習(xí)后面的課程乃至以后的工作，都是十分必要的基礎(chǔ)。 2.實(shí)習(xí)內(nèi)容： ①掌握機(jī)械加工工藝方面的知識(shí)及方法 ②了解切削刀具方面的知識(shí)，熟悉常用刀具的結(jié)構(gòu)、選擇、用途等 ③了解機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的知識(shí)，特別是加工中心等典型的數(shù)控設(shè)備 ④了解企業(yè)生產(chǎn)管理模式，學(xué)習(xí)先進(jìn)的管理方式方法 ⑤熟悉、鞏固鑄造工藝及設(shè)備方面的知識(shí) 1. 工 廠 簡 介 1.1焦作市博瑞克液壓機(jī)械有限公司簡介 焦作市博瑞克液壓機(jī)械有限公司創(chuàng)建于1958年，是國家機(jī)械工業(yè)部確定的冶金設(shè)備用液壓缸唯一定點(diǎn)生產(chǎn)廠家；國家液壓缸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)起草，修定單位之一，寶鋼設(shè)備配件研制中心成員單位之一；焦作市高新技術(shù)企業(yè)之一。2001年7月經(jīng)國家經(jīng)貿(mào)委批準(zhǔn)“雙高一優(yōu)”項(xiàng)目，投資3000萬元的冶金設(shè)備用液壓缸易地經(jīng)改項(xiàng)目已完成。并能夠獨(dú)立生產(chǎn)多種高難度非標(biāo)油缸替代進(jìn)口油缸，且CAD覆蓋率達(dá)100％。 公司主要加工設(shè)備260臺(tái)，其中投資額1200萬元從美國西來公司引進(jìn)目前世界上最先進(jìn)的內(nèi)孔加工設(shè)備――刮削滾刀機(jī)，采用鏜，滾壓方法，一次裝卡完成，使缸體內(nèi)孔精度達(dá)IT8級(jí)，并具有壓力自動(dòng)補(bǔ)償?shù)毒?，保證表面粗糙度始終如一。同時(shí)公司還用有先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床，臥鏜銑床，多臺(tái)深孔強(qiáng)力珩磨機(jī)床，深孔鉆鏜床，8米外園磨床，14米車床以及車削中心，數(shù)控加工中心和先進(jìn)的綜合性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)等完善的檢測設(shè)備。 主要產(chǎn)品： 1.重型冶金設(shè)備用液壓缸 （1）JB2162－91冶金設(shè)備用液壓缸 （2 JB/ZQ4395－96重型冶金設(shè)備用液壓缸 （3）CD250/CG250重型冶金設(shè)備用力士樂液壓缸 （4）Y－HG冶金設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)液壓缸 （5）伺服壓下缸 （6）齒條壓下油缸 （7）帶位移顯示傳感器液壓缸 2.HSG01工程用液壓缸 3.標(biāo)準(zhǔn)系列氣缸 （1冶金設(shè)備用氣缸JB1444－1448－74 （2）QG國際標(biāo)準(zhǔn)中型汽缸 4.設(shè)計(jì)制造各種非標(biāo)準(zhǔn)液壓缸，氣缸以及液壓泵站等產(chǎn)品 車床簡介 焦作博瑞克液壓廠投資1200萬從美國西來公司進(jìn)口的刮削滾光機(jī)，直接加工熱軋鋼管，一次向前走刀完成鏜、刮、滾光三道工序，比普通鏜床快15至80倍，刀具為壓力自動(dòng)補(bǔ)償式，能保證加工粗糙度始終保持一致，并按需要自行調(diào)節(jié)，可編程序控制器監(jiān)測機(jī)床運(yùn)行情況?？裳杆僬_地指出任何故障。其加工范圍：缸徑為mm，長度4000mm。加工精度H8，之間選擇。 1.2河南焦礦機(jī)器有限公司簡介 河南焦礦機(jī)器有限公司前身為焦作礦山機(jī)器股份有限公司，工廠始創(chuàng)于1949年。2005年9月，職工共同出次，買斷國有凈資產(chǎn)，完成了企業(yè)改制。 公司下設(shè)11個(gè)生產(chǎn)分廠，有各類加工設(shè)備600余臺(tái)，其中大型、精密、稀有設(shè)備110多臺(tái)，從鑄、鍛、鉚、焊到加工、裝配，形成完善的工藝手段和產(chǎn)品質(zhì)量控制體系，已通過ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證，是一個(gè)具有相當(dāng)規(guī)模和實(shí)力的重型機(jī)械制造企業(yè)。河南省中小礦山機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心站設(shè)在該公司。 公司產(chǎn)品以破碎、粉磨設(shè)備為主導(dǎo)，主要有：年產(chǎn)30萬噸及以上的水泥成套設(shè)備;用于火力發(fā)電機(jī)組的系列煤磨機(jī);各種顎式、錘式、賀錐式破碎機(jī);冶金用氧化球團(tuán)設(shè)備;全套選礦設(shè)備;高低壓電控制裝置;電除塵、水污染處理環(huán)保設(shè)備等。公司還將著力于潔凈煤生產(chǎn)設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備和大型精密鑄造件的市場拓展，以滿足更多不同行業(yè)的需求。 1.3焦作市制動(dòng)器有限公司簡介 焦作制動(dòng)器有限公司擁有先進(jìn)的工業(yè)設(shè)備，雄厚的技術(shù)實(shí)力，完備的檢測手段，嚴(yán)格的質(zhì)量管理體系，高素質(zhì)的專業(yè)銷售隊(duì)伍，信譽(yù)至上的售后服務(wù)宗旨，是公司進(jìn)入市場，贏得用戶的有力保證。公司擁有高效的工程師3人，中級(jí)工程技術(shù)人員17人，技術(shù)人員25人，可為用戶提供國際產(chǎn)品和非標(biāo)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造。 公司生產(chǎn)的主要產(chǎn)品有：電力液壓塊式制動(dòng)器、電力液壓推動(dòng)器、電力液壓盤式制動(dòng)器、電磁鐵塊式制動(dòng)器、電磁盤式制動(dòng)器等。公司生產(chǎn)的制動(dòng)器型號(hào)多，品種齊全，產(chǎn)品暢銷全國各地，應(yīng)用于起重運(yùn)輸、冶金、礦山、港口、建筑等機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)械制動(dòng)，具有結(jié)構(gòu)緊湊，制動(dòng)平穩(wěn)，安全可靠，維修方便，耗電低，壽命長，無噪音，操作頻率高等特點(diǎn)。公司產(chǎn)品首家通過"國家建筑城建機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢測中心"認(rèn)證。 1.4中軸集團(tuán)公司簡介 中軸集團(tuán)公司的核心企業(yè)中原軸件廠原本是一個(gè)小廠，后來由于大膽采用了節(jié)能節(jié)材的生產(chǎn)工藝，在市場競爭中贏得了主動(dòng)，產(chǎn)品供不應(yīng)求，急需擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。當(dāng)時(shí)原焦作市標(biāo)準(zhǔn)件廠北廠有20多畝廠區(qū)和2000平方米的廠房因生產(chǎn)不景氣在閑置。1994年初，中原軸件廠對(duì)其實(shí)施了吸收式合并，迅速在其現(xiàn)成的廠房內(nèi)建起了一條大型生產(chǎn)線，這樣既保證了接收過來的原標(biāo)準(zhǔn)件廠職工有活干，也使企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和經(jīng)濟(jì)實(shí)力迅速壯大。 1996年春節(jié)前夕，中原軸件廠整體收購了破產(chǎn)的原焦作市起重設(shè)備廠，2月7日宣布接收，2月8日該廠440名職工即得到妥善安置。為使下崗職工能早一天上崗，中原軸件廠的領(lǐng)導(dǎo)放棄休息，除夕夜帶領(lǐng)工人在車間抹水泥，整修地面。經(jīng)過28天的緊張奮戰(zhàn)，原來破舊不堪的起重設(shè)備廠被改造成年產(chǎn)30萬件齒輪軸的專業(yè)廠。當(dāng)職工穿著新廠服參加新廠開工典禮時(shí)，不少重新上崗的職工激動(dòng)得流下了熱淚。一位老工人感慨地說：“中軸廠把這么好的設(shè)備安到我們這里，又有這么好的工作作風(fēng)，我們真的有出路了?！碑?dāng)年，齒輪專業(yè)廠就創(chuàng)利320萬元。 “職工的心是企業(yè)的根” 近幾年來，中軸集團(tuán)公司每進(jìn)行一次大的改革行動(dòng)和戰(zhàn)略調(diào)整，都找職工座談?dòng)懻?，以期達(dá)到多數(shù)職工的理解和支持。去年，中軸集團(tuán)公司先后在公司5個(gè)大的成員廠召開職工民主座談會(huì)，每場座談會(huì)均有300到500名職工參加，場面頗為壯觀。座談會(huì)上，對(duì)職工提出的問題，公司領(lǐng)導(dǎo)推心置腹，一一作答。5場座談會(huì)下來，共有120余名職工發(fā)言，或提意見建議，或就企業(yè)的改革和發(fā)展發(fā)表看法。會(huì)后，公司又專門安排人調(diào)查研究，使職工所提的問題得到了圓滿的解決。 廠務(wù)公開在中軸集團(tuán)公司已實(shí)行多年。一次，公司工會(huì)主席尚致和到下面檢查廠務(wù)公開情況，在一個(gè)生產(chǎn)車間聽到有工人議論，說車間管理人員和輔助工太多，就是再減去一半也不會(huì)影響車間生產(chǎn)任務(wù)的完成。尚致和回來后，公司幾個(gè)領(lǐng)導(dǎo)一通氣，立即整改，近一半的管理人員和輔助工被減下來當(dāng)了操作工，車間面貌煥然一新。 中軸集團(tuán)公司從1998年開始劃小核算單位，將原來的生產(chǎn)車間轉(zhuǎn)化為模擬經(jīng)營實(shí)體的專業(yè)廠，讓專業(yè)廠直接面對(duì)市場，對(duì)市場信息作出快速靈敏的反應(yīng)。經(jīng)過一段時(shí)間的探索，中軸集團(tuán)公司決定由公司紀(jì)檢和工會(huì)出面，對(duì)本單位的財(cái)務(wù)、工資分配、招待費(fèi)、通信費(fèi)、勞保用品發(fā)放等每月審查一次，然后簽名認(rèn)可。一個(gè)專業(yè)廠的廠長克扣工人工資4000多元情況被查證落實(shí)后，公司對(duì)這名廠長及時(shí)作出了免除廠長職務(wù)、開除留用的處分。? 其旗下的焦作中軸森特凸輪軸有限公司是專業(yè)研制和生產(chǎn)高檔發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的企業(yè)，注冊(cè)資本2700萬元，現(xiàn)有職工280人，其中高中級(jí)技術(shù)人員63人。公司引進(jìn)德國CBN雙磨頭高線速數(shù)控凸輪型面磨削工藝和主軸徑磨削工藝，采用美國凸輪軸檢測儀及國產(chǎn)先進(jìn)的數(shù)控凸輪軸加工設(shè)備，工藝裝備水平國內(nèi)一流。企業(yè)年產(chǎn)高檔汽車發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸30萬根，主要與廣西玉柴、山東濰柴、一汽大柴、江蘇錫柴等國內(nèi)知名汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廠家配套河南中軸集團(tuán)有限公司是軸類產(chǎn)品的生產(chǎn)基地,依靠H750、H1000、H1200系列楔橫軋機(jī)，能軋制四缸、六缸、八缸等直徑小于120MM，長度小于1200MM的多種鋼制凸輪軸毛坯。引進(jìn)的德國、美國等國際最先進(jìn)的凸輪軸磨削加工及檢測設(shè)備，能同時(shí)滿足不同用戶對(duì)凸輪軸毛坯、半成品、成品的各種需求。 目前該公司凸輪軸同國內(nèi)幾大知名柴油機(jī)主機(jī)廠家直接配套，供貨信譽(yù)良好。 2. 部分零件加工工藝 2.1鑄態(tài)球鐵曲軸制造工藝 1.生產(chǎn)工藝設(shè)備和原材料的選用 （1）熔煉使用3t/h熱風(fēng)雙排大間距沖天爐； （2）球化孕育處理采用堤壩包沖入法球化，包內(nèi)孕育和隨流孕育相結(jié)合的辦法； （3）造型使用國產(chǎn)金屬型覆砂生產(chǎn)線#采用無冒口鑄造，鐵液利用率高，鑄型精度高，剛度好； （4）精選球鐵用的生鐵和鑄造焦。 2.球化孕育處理的材料選擇和工藝控制 生產(chǎn)鑄態(tài)珠光體球鐵曲軸，主要是對(duì)球化和孕育處理工藝進(jìn)行控制。 （1）球化工藝的控制 使用8-5型復(fù)合球化劑#在此基礎(chǔ)上加入適量的合金元素，利用球化劑中的合金元素影響球鐵的二次結(jié)晶，得到所需求的珠光體含量，阻礙鐵素體的形成及石墨球周圍牛眼狀鐵素體的形成，促進(jìn)珠光體的形核和長大。球化劑的化學(xué)成分為：7%-9%Mg，4%—6%Re，40%—44%Si，適量的Cu、Sb、Bi、Ba、Ce。單一的合金元素不能滿足高材質(zhì)的綜合性能要求，需采用多種微量合金元素復(fù)合合金化。其中Sb和Bi對(duì)球鐵起雙重作用，既促進(jìn)石墨化，細(xì)化石墨，同時(shí)促進(jìn)形成珠光體；用Ce和Sb配合穩(wěn)定珠光體的同時(shí)，可改善石墨的圓整性并防止石墨畸變；Ba和Bi配合除促進(jìn)石墨化外，還促進(jìn)Si的孕育效果，能大量增加石墨球數(shù)，使石墨球更加細(xì)小、圓整，同時(shí)減少白口傾向；Cu細(xì)化穩(wěn)定珠光體，確保獲得綜合力學(xué)性能更高的鑄態(tài)球鐵。以上微量元素相互配合，因側(cè)重點(diǎn)不同，生產(chǎn)應(yīng)用中主要體現(xiàn)其綜合效果。 （2）孕育工藝的控制 采用多次孕育以改善基體組織和石墨的均勻性，有效地防止孕育衰退，達(dá)到細(xì)化晶粒組織，消除自由滲碳體，提高綜合力學(xué)性能和切削加工性能的目的。孕育工藝，見表1。 生產(chǎn)鑄態(tài)珠光體球鐵，單靠爐前孕育，孕育的均勻性較差，在澆注后期極易產(chǎn)生孕育衰退，金相組織中石墨球粗大，數(shù)量少，滲碳體含量超標(biāo)，嚴(yán)重惡化力學(xué)性能和切削加工性能。若進(jìn)行二次隨流孕育，可提高孕育的均勻性，改善孕育衰退現(xiàn)象，見表2。 表2顯示：二次孕育明顯優(yōu)于爐前一次孕育，金屬基體組織中的石墨球更加細(xì)小且數(shù)量更多，珠光體含量穩(wěn)定在85%以上，并消除自由滲碳體。 表3顯示：鑄態(tài)球鐵硬度達(dá)到270HB，切削加工性能好，原因是鑄態(tài)球鐵工藝控制中孕育均勻，無偏析，自由滲碳體極少，在強(qiáng)度提高的情況下，伸長率也得到增加?？傊蚧?、孕育劑的加入量應(yīng)根據(jù)原鐵液的品質(zhì)和化學(xué)成分以及孕育效果進(jìn)行調(diào)整。 （3）熔煉控制 獲得優(yōu)質(zhì)的鑄態(tài)珠光體球鐵，球化和孕育工藝只是各工藝控制中的一個(gè)環(huán)節(jié)，原鐵液的品質(zhì)也是一個(gè)重要前提，它需要一個(gè)有效運(yùn)作的質(zhì)量保證體系來保證。嚴(yán)把爐料配料及熔煉操作，爐況穩(wěn)定，保證原鐵液化學(xué)成分準(zhǔn)確，合適的過熱度，嚴(yán)格控制爐 渣中FeO的含量，減少鐵液的含氣量和非金屬夾雜物的含量，從而改善鐵液的品質(zhì)和化學(xué)成分的準(zhǔn)確性。 表4顯示：原鐵液的碳當(dāng)量CE含量為4.0%—4.3%之間，CE低鐵液的過冷傾向大，孕育效果好；Mn高增加縮松傾向，產(chǎn)生一次滲碳體惡化力學(xué)性能，因此不用高M(jìn)n促進(jìn)形成珠光體，而采用球化劑中的其他合金元素保證珠光體；P、S是有害元素，越低越好；處理后的鐵液碳當(dāng)量CE含量為4.3%--4.6%之間，此時(shí)鐵液的流動(dòng)性最好，凝固時(shí)體積膨脹量大，可實(shí)現(xiàn)自補(bǔ)縮和無冒口鑄造，特別適合金屬型覆膜砂鑄造，獲得組織致密、表面光潔度高的鑄件?？刂奇V和稀土的殘留量，主要是保證球化良好的前提下不衰退，同時(shí)要求，否則對(duì)石墨的圓整性不利，其偏析是晶界致脆和反白的根源。另外，要求，避免球化衰退和保證石墨球的圓整性。表5為部分爐次的化學(xué)及力學(xué)性能。只要滿足以上條件，就可以生產(chǎn)出合格的曲軸。 2.2凸輪軸制造工藝 凸輪軸加工工藝包括粗加工、半精交加工和精加工，起工藝流程如下：毛胚--毛胚檢查--銑兩端面、鉆中心孔、車軸頸--粗磨軸頸--鉆油道孔、擴(kuò)、絞球座孔、擴(kuò)螺紋底孔、攻絲、倒角、鉆軸頸油孔--粗磨凸輪--清洗--凸輪表面淬火--校直--精磨軸頸--精磨凸輪--磁粉探傷--精車止推面--磷化--拋光軸頸和止推面--清洗--檢測軸頸及跳動(dòng)--壓裝鋼球及定位銷。 2.3 M419活塞的加工工藝分析 1.M419活塞結(jié)構(gòu) M4 19 活 塞結(jié)構(gòu)如圖1所示。該活塞采用LD8鋁銅合金材料鍛造，它由頂部、頭部、裙部三部分組成。頭部呈圓錐體，裙部呈橢圓，頂部為形;頭部有三道環(huán)槽，上面兩道安裝氣環(huán)，下面一道安裝油環(huán);油環(huán)底部分布著兩排回油孔，油槽下面還有一排油孔;活塞頭部從上至下呈圓錐體，裙部呈橢圓，內(nèi)腔復(fù)雜，壁厚不均勻。 2. 加工定位基準(zhǔn)選擇 M4 19 活 塞銷孔加工采用專用銼床，其他部位加工用通用機(jī)床，配以專用工夾量具。由于活塞內(nèi)腔形狀復(fù)雜、厚度不勻、徑向剛性差，每道工序都要產(chǎn)生夾緊變形而影響精度，因此制訂工藝時(shí)必須充分考慮活塞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和精度要求。 活 塞 的 整個(gè)加工過程分粗、精加工兩個(gè)階段，這對(duì)容易變形的活塞尤為重要。55#工序(精定位的修整)前為粗加工，主要包括止口、外圓、頂面及銑床工序;為避免精加工表面受損傷，主要表面，如外圓、環(huán)槽、活塞銷孔表面的精加工放在55#工序后進(jìn)行。 （1） 精基準(zhǔn)選擇 由于 活 塞 銷孔軸線與裙部外圓軸線垂直且對(duì)稱、活塞環(huán)槽兩側(cè)面與裙部外圓軸線垂直等，故理論上可以用裙部外圓作為定位基準(zhǔn)，但生產(chǎn)中選用裙部止口(中164舒喲作為統(tǒng)一的加工定位基準(zhǔn)，其優(yōu)點(diǎn)為: a. 以 其 作為加工裙部、頭部、頂面和銷孔等主要表面的統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，有利于保證它們的相互位置; b. 采 用 外圓定位時(shí)，由于活塞內(nèi)腔壁厚不均，夾緊外圓必然會(huì)使活塞變形。采用裙部止口定位、軸向壓緊，可減小變形，從而有力保證活塞各結(jié)構(gòu)尺寸; c. 使 用 方便。當(dāng)所要加工的活塞品種改變時(shí)，只需更換止口定位原件即可。 （2） 粗基準(zhǔn)的選擇 由于 活 塞 內(nèi)腔表面是不加工的，而活塞零件要求內(nèi)腔表面相對(duì)外形表面保持相同壁厚，所以必須進(jìn)行粗基準(zhǔn)的選擇，否則活塞重量會(huì)產(chǎn)生相對(duì)其軸線的不對(duì)稱，影響工作平穩(wěn)性。 加工 方 案 最終采用以內(nèi)腔為粗基準(zhǔn)，目的是為了保證壁厚均勻，同時(shí)用內(nèi)腔底面定位，以保證止口端面尺寸。其加工定位如圖20 （3） 精基準(zhǔn)的修整 在 55# 工序進(jìn)行。 （4） 其它基準(zhǔn)使用 以銷孔作為輔助基準(zhǔn)。 3．活塞加工的主要工序分析 本點(diǎn)活塞外圓 、環(huán)槽和銷孔的精加工是活塞加工中的三道主要工序。 （1）外圓精加工 M4 19 活 塞的橫截面為橢圓曲線，縱向帶有錐度，其外圓的精加工除了要獲得規(guī)定的尺寸、形狀和表面粗糙度外，還需要提高與止口的同軸度。這一精加工工序包括: a. 靠 模 車削以活塞的下端面和止口定位，沿軸線壓緊，采用錐度靠模，由刀架上的指針控制刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，以實(shí)現(xiàn)活塞錐度的加工; b. 活 塞 偏心切削為了切削出橫截面為橢圓的活塞外形，采用專用車夾具，夾具以活塞的下端面、止口及活塞銷孔定位，沿活塞軸線壓緊，使活塞的旋轉(zhuǎn)中心與車床主軸的旋轉(zhuǎn)中心偏移0.6土0.lm ，安裝好零件，車一側(cè)橢圓，將零件回轉(zhuǎn)180。重新安裝，車另一側(cè)橢圓，兩次車削，加工活塞外圓的橢圓度。 （2） 環(huán)槽精加工 方法 如 圖 3，在前后刀架上分別裝上兩組切槽刀，以進(jìn)行半精加工和精加工，環(huán)槽的寬度和槽間距離，決定于切槽刀的寬度和夾板的厚度。為了提高槽 寬和槽間距的精度，切槽刀和夾板的兩側(cè)面均需經(jīng)過磨削，其厚度尺寸公差應(yīng)限制在0.00 5^0.Ol mm，為了保證環(huán)槽側(cè)面與裙部軸線垂直，切槽刀應(yīng)與活塞裙 部軸線垂直，也就是要使刀架上裝夾刀具的基準(zhǔn)面與機(jī)床主軸軸線垂直。這可在裝夾刀具前用千分表找正，使其誤差不超過0.O lmm。切槽刀刃口的表面粗糙度對(duì)環(huán)槽側(cè)面的表面粗糙度影響很大，因此要求刃口表面粗糙度Ra為0.2 um，并需經(jīng)過研磨。切削液采用煤油和柴油的混合液。 M419柴油機(jī)在實(shí)驗(yàn)過程中，其活塞裙部油槽曾出現(xiàn)疲勞裂紋。為提高M(jìn)419活塞裙部油槽強(qiáng)度，油槽底部的加工改用滾壓工藝。按要求，活塞油槽寬度應(yīng)為，表面粗糙度應(yīng)為，須在處實(shí)施滾壓。加工油槽時(shí)，粗、精加工一次完成，先用一粗車刀進(jìn)行粗加工，然后再用一精車刀進(jìn)行精加工。精車刀的選用非常重要，既要保證尺寸精度，同時(shí)又要保證表面粗糙度。采用整體切槽刀具，材料選用高速鋼，刀具前角為，以便排屑更順暢。在加工中為了保證兩槽的平行度，采用反切法。車刀反裝，工件反轉(zhuǎn)，這樣可使工件重力和刀的切削力保持一致，不易引起振動(dòng)；此外，切屑又不易嵌在槽中，可提高表面粗糙度質(zhì)量。寬度尺寸由切槽刀保證。在完成槽的精加工后，下一道工序就是進(jìn)行滾壓，此工序在車床上進(jìn)行，選用特定轉(zhuǎn)速保持設(shè)定的力對(duì)槽進(jìn)行滾壓。 （3） 銷孔精加工 為了保證活塞與連桿的連接狀況良好和發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)活塞銷孔提出了很高的技術(shù)要求，即銷孔的精度等級(jí)為IT6級(jí)，表面粗糙度Ra為0.8，圓 度為0.005.銷孔精鏗工序是在金剛石幢床上進(jìn)行的，機(jī)床主軸采用靜壓軸承，剛性好，回轉(zhuǎn)精度高，轉(zhuǎn)速達(dá)到2500轉(zhuǎn)每分鈍為了保證銼桿運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)，在鎖桿內(nèi)加入平衡塊，以達(dá)到較高的加工精度。精幢銷孔，選用活塞端面和止口及活塞銷孔作為定位基準(zhǔn)。銷孔軸線與頂面的距離尺寸，通過尺寸鏈的計(jì)算加以保證。為減小夾緊變形，壓住活塞的頂面來保證加工精度。 按上述工藝試加工50件活塞，其各項(xiàng)尺寸均達(dá)到了圖紙要求?；钊闹饕叽绻钍居谙卤怼? 結(jié)束語 　 為期兩周的實(shí)習(xí)結(jié)束了，在這期間我們總共在五個(gè)單位進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)，在老師和工廠技術(shù)人員的帶領(lǐng)下看到了很多也學(xué)到了很多。讓我對(duì)原先在課本上許多不很明白的東西在實(shí)踐觀察中有了新的領(lǐng)悟和認(rèn)識(shí)。 在這個(gè)科技時(shí)代中，高技術(shù)產(chǎn)品品種類繁多，生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程也各不相同，但不管何種產(chǎn)品，從原料加工到制成產(chǎn)品都是遵循一定的生產(chǎn)原理，通過一些主要設(shè)備及工藝流程來完成的。因此，在專業(yè)實(shí)習(xí)過程中，首先要了解其生產(chǎn)原理，弄清生產(chǎn)的工藝流程和主要設(shè)備的構(gòu)造及操作。其次，在專業(yè)人員指導(dǎo)下，通過實(shí)習(xí)過程見習(xí)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及開發(fā)等環(huán)節(jié)，初步培養(yǎng)我們得知識(shí)運(yùn)用能力。概括起來有以下幾方面： 　　1.了解了當(dāng)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展概況，生產(chǎn)目的、生產(chǎn)程序及產(chǎn)品供求情況。 　　2.了解了機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)方法和技術(shù)路線的選擇，工藝條件的確定以及流程的編制原則。 　　3.了解了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)格、包裝和使用要求。 　　4.在企業(yè)員工的指導(dǎo)下，見習(xí)生產(chǎn)流程及技術(shù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，鍛煉自己觀察能力及知識(shí)運(yùn)用能力。 　　5.社會(huì)工作能力得到了相應(yīng)的提高,在實(shí)習(xí)過程中，我們不僅從企業(yè)職工身上學(xué)到了知識(shí)和技能，更使我們學(xué)會(huì)了企業(yè)中科學(xué)的管理方式和他們的敬業(yè)精神。感到了生活的充實(shí)和學(xué)習(xí)的快樂，以及獲得知識(shí)的滿足。真正的接觸了社會(huì)，使我們消除了走向社會(huì)的恐懼心里，使我們對(duì)未來充滿了信心，以良好的心態(tài)去面對(duì)社會(huì)。同時(shí)，也使我們體驗(yàn)到了工作的艱辛，了解了當(dāng)前社會(huì)大學(xué)生所面臨的嚴(yán)峻問題，促使自己努力學(xué)習(xí)更多的知識(shí)，為自己今后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。 　　6.增進(jìn)了我們的師生感情，從這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)的全過程來看，自始至終我們都服從老師的安排，嚴(yán)格要求自己，按時(shí)報(bào)到，注重安全。 　　本次實(shí)習(xí)使我第一次親身感受了所學(xué)知識(shí)與實(shí)際的應(yīng)用，理論與實(shí)際的相結(jié)合，讓我們大開眼界，也算是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的一個(gè)初審吧！這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)對(duì)于我們以后學(xué)習(xí)、找工作也真是受益菲淺。在短短的一個(gè)星期中，讓我們初步讓理性回到感性的重新認(rèn)識(shí)，也讓我們初步的認(rèn)識(shí)了這個(gè)社會(huì)，對(duì)于以后做人所應(yīng)把握的方向也有所啟發(fā)！ 16 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目 錄 前 言………………………………………………………………………………....1 1. 制定機(jī)床總體設(shè)計(jì)方案…………………………………………………………..….3 1.1設(shè)計(jì)任務(wù)……………………………………………………………………..…3 1.2機(jī)床總體設(shè)計(jì)的依據(jù)………………………………………………………..…3 1.2.1概述……..………………………………………….………………………3 1.2.2機(jī)床的總體布局………………………………………………………..….4 1.2.3.工件及工藝分析………………………………………………………..….5 1.3工件加工原理…………………………………………………………………...6 1.4行星輪計(jì)算及原理誤差分析……………………………………………..……7 2. 機(jī)床配置形式的選擇………………………………………………………….……11 2.1機(jī)床配置形式概述………………………………………………………...….11 2.2機(jī)床支撐件的選擇……………………………………………………………12 2.3床身設(shè)計(jì)…………………………………………………………………...….13 3. 動(dòng)力部件的選擇………………………………………………………………….…16 3.1切削力的計(jì)算及刀具的選擇............................................................................16 3.2電動(dòng)機(jī)的選擇…………………………………………………………………16 4. 液壓滑臺(tái)的設(shè)計(jì)………………………………………………………………….…20 4.1液壓滑臺(tái)系統(tǒng)概述……………………………………………………………20 4.1.1液壓滑臺(tái)系統(tǒng)的特點(diǎn)……………………………………………………20 4.1.2滑臺(tái)對(duì)液壓系統(tǒng)的要求…………………………………………………20 4.2導(dǎo)軌的選擇……………………………………………………………………21 4.2.1導(dǎo)軌的功用和分類…………………………………………………….…21 4.2.2滑動(dòng)導(dǎo)軌………………………………………………………………..…..24 4.2.3滑臺(tái)的結(jié)構(gòu)形式………………………………………………………….36 5. 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算……………………………………………………….……37 5.1液壓系統(tǒng)概述…………………………………………………………………37 5.2參數(shù)幾數(shù)據(jù)……………………………………………………………………38 5.3確定液壓系統(tǒng)工作要求………………………………………………………38 5.4擬訂液壓系統(tǒng)原理圖…………………………………………………………39 5.5計(jì)算和選擇液壓元件…………………………………………………………40 5.5.1液壓缸的計(jì)算…………………………………………………………..…40 5.5.2液壓泵的選擇………………………………………………………..……45 5.5.3選擇控制元件…………………………………………………………..…47 5.6液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算………………………………………………………..……48 5.7液壓結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定……………………………………………………...……48 總 結(jié)..............................................................................................................................52 致 謝……………………………………………………………………......................53 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………..................54 3 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（英文翻譯） 題目 Study on the diamond tool drilling of engineering ceramics 院（系部） 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 年級(jí)班級(jí) 02級(jí)2班 學(xué)生姓名 陳 文 峰 指導(dǎo)教師 焦 鋒 2006年6月10日 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（英文翻譯） 研究工程陶瓷的鉆石工具鉆孔 Q.H. Zhanga, J.H. Zhanga, D.M. Sunb, G.D. Wangc a中國濟(jì)南250061精實(shí)路73號(hào)山東大學(xué)機(jī)械工程系, b中國濟(jì)南山東大學(xué)材料工程系 c中國濟(jì)南機(jī)械設(shè)計(jì)與研究院 摘要：應(yīng)用鉆石工具在工程陶瓷上鉆孔的技術(shù)已經(jīng)形成。 在這個(gè)方法中，鉆孔工具通過摩擦力而旋轉(zhuǎn)。鉆孔機(jī)械的機(jī)制是基于被分析過的斷裂力學(xué)概念以及一種關(guān)于物質(zhì)清除率的理論模型。 按照這個(gè)模式，通過增加靜態(tài)載荷應(yīng)力、鉆探工具的轉(zhuǎn)速以及磨料的顆粒大小可以增大物質(zhì)清除率。選擇含有99.5％Al2O3的陶瓷作為研究物質(zhì)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，鉆石鉆孔在工程陶瓷制造上是一種有效的方法。 關(guān)鍵字：工程陶瓷； 鉆石工具；鉆井； 機(jī)械機(jī)制 1.前言 工程陶瓷有許多良好的物理和機(jī)械特性：高硬度、高熱能阻力、化學(xué)穩(wěn)定性高、低導(dǎo)熱和電氣熱等等。由于具有這些特性，工程陶瓷越來越多的應(yīng)用于一些高技術(shù)領(lǐng)域,從電子和光學(xué)器件發(fā)熱到穿抗零件[1-3]都有應(yīng)用。但是直到今天,他們大多僅限于應(yīng)用光學(xué)、電子儀器的應(yīng)用。原因之一是：燒結(jié)之前的形成過程具有限制，這一過程中的限制和復(fù)雜幾何難以確保有足夠的準(zhǔn)確性和表面的完善性。另外，在目前的使用過程中，也有相當(dāng)?shù)哪娌钌a(chǎn)或者在燒結(jié)過程中強(qiáng)硬的機(jī)械幾何作用，加上系統(tǒng)本身的限制以及大多數(shù)程序中的能力形成都是限制因素。 制造工程陶瓷的最早規(guī)模是通過傳統(tǒng)方法，這種方法非常的費(fèi)時(shí)費(fèi)力。強(qiáng)大的壓縮力和接受力，以及可以接受的表面和地表的破壞在某種程度上是一個(gè)巨大損失。因此，近些年里，在這一領(lǐng)域中的研究已經(jīng)開始應(yīng)用更有效的替代物質(zhì)程序來獲得動(dòng)力，尤其是如何減少發(fā)生故障或表面裂縫的工程陶瓷[4-6]的制作途徑和方法上。 本文通過使用扶輪鉆石工具來研究一種在工程陶瓷上的機(jī)械鉆孔方法，它能提高物質(zhì)清除率，并且可以改善表面完善性。 本文將要探討基本機(jī)制鉆鉆石工具在陶瓷鉆孔上的知識(shí)，從而使提高預(yù)測物質(zhì)遷移率而計(jì)算的靜態(tài)負(fù)載應(yīng)力，摩擦力的表面積和鉆孔工具的合理轉(zhuǎn)速。 2.鉆石工具鉆孔的機(jī)制 鉆石工具鉆孔過程概略圖如圖1所示。這個(gè)工具在鉆孔過程是旋轉(zhuǎn)的，工件是固定裝置的。物質(zhì)遷移的微觀機(jī)制已通過觀察釘磨損的表面得到了普遍調(diào)查。物質(zhì)遷移過程被認(rèn)為是類似于一個(gè)切割工具，在任何情況下，可以取代單人工具或部分工具或破裂的顆粒表面的工作。該工件物質(zhì)被認(rèn)為是一件‘刺’的方式很多部分顆粒磨料上應(yīng)用。 由此得到的結(jié)論是,工程陶瓷的脆性斷裂出現(xiàn)主要在鉆石鉆探工具。理解了這一進(jìn)程,有利于掌握脆性材料的相似性，由于磨料顆粒在工件表面類似于硬度實(shí)驗(yàn)中壓頭的工作。 圖1.鉆石工具鉆孔進(jìn)程的概略圖： (1)大件，(2)水，(3)工件， (4)工具， (5)進(jìn)水外殼。 2.1陶瓷凹槽的研究 通過維克壓頭在陶瓷正常接觸的情況下的變形和斷裂的說明如圖2所示。 圖2 基于凹槽的陶瓷的正常的變形和斷裂 直接的說這一個(gè)區(qū)域是壓變形。兩大裂縫系統(tǒng)已經(jīng)確定，它們是來自區(qū)塑膠:中/測裂縫和橫向裂縫。 這兩種行為的裂縫的殘余變形的彈性來自塑料/塑料材料。徑向裂縫是由一個(gè)楔子固定著在運(yùn)行時(shí)，這樣可以繼續(xù)發(fā)揮在卸貨條件下由于剩余張力而形成的力。橫向裂縫向下展開，強(qiáng)調(diào)只有在剩余的負(fù)荷被替換的條件下，才會(huì)發(fā)生輻射,伴隨著橫向裂縫將大大促進(jìn)物質(zhì)遷移的過程。 如如圖 2所示，在最后發(fā)生輻射和橫向裂縫是最易導(dǎo)致材料變脆的。一種主要的力Pc在輻射斷裂時(shí)的反應(yīng)可以這樣描述[7]： 在此ａ是量綱幾何因素有關(guān)的壓、斷裂韌性，KIC是工件的斷裂緊固性，而Hv是工件材料的維克硬度。 由直徑或裂縫的輻射數(shù)Cr和橫向裂縫CL，分別可以依據(jù)如下等式得出[8]： 其中P是承壓應(yīng)力，而ζ1和ζ2是比例常數(shù)。 人們普遍認(rèn)為橫向裂縫深度Ch是的一部分： 其中是ζ3[9]中的比例常量。 從以上的數(shù)據(jù)中我們可以得到這樣的結(jié)論，位/徑向的尺寸大小或橫向裂縫的變化是隨著負(fù)荷的不斷增加和工件材料斷裂韌性的不斷減少。到目前為止，研究的結(jié)果對(duì)理解實(shí)際的鉆石工具在工程陶瓷鉆孔過程提供了有用的信息。 2.2. 物質(zhì)清除率和不同參數(shù)之間的關(guān)系 根據(jù)陶瓷凹槽的測試結(jié)果表明，由于單一物質(zhì)磨損而引起一種模型物質(zhì)清除率的邊已經(jīng)達(dá)到了論證，正如圖3中所示。 圖3 切削形成過程的概略圖 模型僅考慮沿著表面線性案子的磨料類型。假定單個(gè)磨料循線道路，伴隨著深度不斷降低、工件材料體積被裝置替換為磨料(壓)在正常負(fù)荷P比例大小的橫向裂縫長度和輸送長度d 。清除材料的數(shù)量V0件,這樣得到的結(jié)果 (見圖 4): 圖4 鉆孔工具內(nèi)表面的該略圖 其中CL是在橫向裂縫長度，Ch是橫向裂縫深度，d代表運(yùn)動(dòng)距離。 然后，為一種物質(zhì)清除率所給出的數(shù)值是： 其中ω是工具的轉(zhuǎn)速，r是裂縫軌道的半徑。 假設(shè)有效切削顆粒的密度是λ，顆粒的有效面積是dA(見圖 4)： 然后,工具的物質(zhì)清除率是： 工具表面的有效顆粒數(shù)量是[10]: 其中R1是鉆石鉆孔工具的外半徑，R2是鉆石鉆孔工具的內(nèi)半徑，K1是比例常數(shù)不變；Vg是磨損顆粒的速度，d0是磨損顆粒的平均直徑。然后: 在一個(gè)磨損顆粒中的承壓運(yùn)動(dòng)是： 把等式（2），（3），（9），（10）代入等式（7）中： 把等式（11）簡化為： 其中K是比例常數(shù)不變。 根據(jù)等式(12)，物質(zhì)遷移率Mv將會(huì)增加,主要是通過增加靜態(tài)負(fù)載應(yīng)力W，工具的旋轉(zhuǎn)速度ω和磨損顆粒的大小d0。 3. 實(shí)驗(yàn)程序 對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn)。鉆石鉆孔工具的設(shè)計(jì)是為了接受冷卻(見圖 1)，是一種特殊的鉆石輪外部半徑R2=10毫米，內(nèi)部半徑R1=6毫米。我們準(zhǔn)備了三類鉆石鉆孔工具，而它們的粒度分別是80、120和160，而它們的集合率都是100%。 選擇含有99.5%Al2O3的陶瓷作為研究對(duì)象，水作為冷卻材料。 精確度的衡量一個(gè)通過千分表，準(zhǔn)確度為毫米。鉆孔深度每分鐘可以衡量一個(gè)千分表，然后才能計(jì)算物質(zhì)清除率，(物質(zhì)清除率的截面積是鉆孔工具乘以鉆孔工具每分鐘鉆的深度). 表面粗糙度的測量用(英格蘭)4′度量，具有5%的誤差度。 4. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論 4.1 靜態(tài)負(fù)荷的影響 試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著靜態(tài)負(fù)荷的增加，物質(zhì)遷移率趨向增加，正如圖5所示，這和等式(12)很相似。 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)表面粗糙度略受靜載荷應(yīng)力的影響，它隨著靜電負(fù)荷的增加而提高。目前的實(shí)驗(yàn)已在下列條件下進(jìn)行：ω =7.20 rev/min，C=80。 在靜態(tài)載荷W為25、35、45、55、65N時(shí)，表面粗糙度（Ra）分別時(shí)0.0040、0.0040、0.0042、0.0045、0.0045毫米。 圖5 靜態(tài)負(fù)荷的影響 4.2 鉆孔工具轉(zhuǎn)速的影響 圖6中顯示了鉆孔工具在不同轉(zhuǎn)速下得到的物質(zhì)清除率的效果。還有其他的因素影響物質(zhì)清除率，例如裂縫部位的切屑和磨損顆粒的自我完善。物質(zhì)清除率與鉆孔工具的轉(zhuǎn)速并不都是一致。 對(duì)切削提高物質(zhì)清除率是非常重要的。由于越來越多的轉(zhuǎn)速的鉆探工具，不少切屑形成，來越難走沖。這也將影響磨損顆粒的自我完善。一般來說，自我完善包括兩個(gè)部分，磨損顆粒通過逐步分割而自我完善和通過整體的分開而自我完善。當(dāng)切屑不能完全用水沖走，整體和磨損顆粒難以分割，影響到鉆孔工具的效率：從而物質(zhì)清除率將會(huì)受到影響。此外，切屑與沖的冷卻壓力也會(huì)有所影響。在本實(shí)驗(yàn)中的冷卻壓力是2.0*104Pa，在這種情況下，當(dāng)鉆孔工具的轉(zhuǎn)速達(dá)到1200rpm時(shí)，負(fù)荷就會(huì)發(fā)生。 圖6 鉆孔工具轉(zhuǎn)速的影響 4.3 顆粒大小的影響 根據(jù)等式(12)，物質(zhì)遷移率的增加將會(huì)隨著顆粒大小的增加而增加，這是由測試結(jié)果論證得到的，如圖7所示。 圖7 顆粒大小的影響 磨損顆粒的大小將大大影響表面粗糙度。表面粗糙度主要取決于磨損顆粒的大小。顆粒越大，制成品的表面越粗糙。最近實(shí)驗(yàn)的完成是根據(jù)以下條件：W=55N， ω=720rev/min. 當(dāng)C是80、120和160時(shí)，對(duì)應(yīng)的表面粗糙度(RA)分別是0.0045、0.0040和0.0020mm。 5. 結(jié)論 本文主要對(duì)鉆石鉆孔工具在陶瓷方面的基本機(jī)制做了研究，對(duì)材料清除率的影響因素做了探索。試驗(yàn)結(jié)果表明不論時(shí)增加靜態(tài)負(fù)荷，提高鉆孔工具的轉(zhuǎn)速，還是增大磨損顆粒的面積，都會(huì)達(dá)到增加物質(zhì)遷移率的效果。關(guān)系粗糙度制成品表面的粗糙度和各參數(shù)的關(guān)系是：提高靜態(tài)負(fù)荷，減少轉(zhuǎn)速，提高磨料顆粒大小都會(huì)使成品表面粗糙度增加。 參考資料 [1] R.W.Davidge 巴黎陶瓷機(jī)械行為.劍橋大學(xué)出版社,劍橋,1979年 [2] T.Warren.陶瓷地面:一般模式及制造,并擬轉(zhuǎn)型脆模型.38(4) (1998) 257-275. 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