工程訓(xùn)練中心金工實(shí)習(xí)報(bào)告解讀

PAGEPAGE1工程訓(xùn)練中心金工實(shí)習(xí)報(bào)告我們實(shí)習(xí)的目標(biāo)——做一個(gè)完整的桌虎鉗。記得制圖老師曾經(jīng)在上課時(shí)給我們看過桌虎鉗模型，給我們講了一下它的作用和基本構(gòu)造。整個(gè)虎鉗全部要我們親手加工，我就想這個(gè)虎鉗這么復(fù)雜，這可怎么辦啊？不過，老師告訴我們不用太擔(dān)心，我們只需跟著老師的講解做就可以了。隨著時(shí)間的推移，實(shí)習(xí)開始了……鉗工鉗工一般是利用各種手動(dòng)工具進(jìn)行某些切削的加工方法。其基本操作包括：劃線、鏨削、銼削、鋸削、鉆孔、鉸孔、攻螺紋、套螺紋、刮削、研磨、鉚接、板金下料、裝配等。劃線是在毛坯或切削加工時(shí)的依據(jù)和標(biāo)記，對合格毛坯可以標(biāo)記出加工余量，對缺陷坯件可以采用借料劃線法。老師告訴我們對虎鉗的毛坯必須首先用銼刀將其表面銼光滑。于是我們在看過鉗工教學(xué)視頻后，就用銼刀開始加工我們組的毛坯。每組都分配三種銼刀（平銼、三角銼、圓銼）。不同的銼刀有不同的用處，應(yīng)用于不同的環(huán)境。在了解了基本操作方法后，我們就開始親手操作了，對于虎鉗上的不同表面，我們選擇不同的銼刀開始加工，將毛坯的曲面和平面加工成光滑的面。上下交替或者推銼法，可以將平面加工成曲面。另外因?yàn)榛Q要裝入絲杠，所以還得打孔，用立式鉆床，可以將零件打出孔。不過在打孔前，必須先劃線并用鏨子定位打孔的軸心，這樣便于鉆頭開始打孔。打孔時(shí)要用虎鉗固定毛坯，而且要用粉筆在鉆頭上標(biāo)記出加工深度。而且由于要用螺母和絲杠進(jìn)行傳動(dòng)，所以還要攻螺紋和套螺紋。在加工螺紋時(shí)，要注意先慢慢地將絲錐鉆進(jìn)一到二圈，然后調(diào)整角度，使絲錐正好垂直于加工的毛坯，最后一圈圏地均勻用力攻出螺紋。若絲錐卡住，可以用油浸潤，然后退出絲錐。劃線必須在平面上進(jìn)行，這個(gè)過程中可能用到V形鐵、鋼直尺、劃針、劃線盤、尺座等。另外，臺(tái)式鉆床、立式鉆床的操作，必須要慢、穩(wěn)，以免損壞鉆頭。還有就是用擴(kuò)孔鉆進(jìn)行擴(kuò)孔和圓柱鉸刀進(jìn)行鉸孔。最后當(dāng)然就是要進(jìn)行裝配了，老師將所有裝配要用的零件全部給我們，讓我們進(jìn)行組裝。其中小的零件有墊片、小卡針等。只要將全部零件按順序裝配，不合格部分再進(jìn)行修整，就可以將裝配工作圓滿完成。鑄工鑄造是將金屬熔煉成符合一定要求的液體，并以直接澆注、射壓或吸入等方式將其注入預(yù)先制好的鑄型內(nèi)，經(jīng)冷卻凝固、落砂處理后得到具有一定的形狀、尺寸和性能的零件毛坯或成品鑄件的工藝過程。常用的鑄造方法有砂型鑄造和特種鑄造兩大類。砂型鑄造就是將熔化的金屬注入砂型，凝固后獲得鑄件的方法。特種鑄造是包括低壓鑄造、陶瓷型鑄造、連續(xù)鑄造、金屬型鑄造、熔模鑄造、離心鑄造等多種區(qū)別于傳統(tǒng)砂型鑄造的鑄造方法的統(tǒng)稱。下面介紹鑄工中的名詞術(shù)語：型砂是一種造型材料；砂型是由型砂制出的鑄型。分型面是上、下砂箱的分界面；分模面是分體模型的最大截面。砂芯是由砂制出的型芯；芯頭是型芯砂多出的部分。模型是造型的樣子；鑄型是澆注金屬液體的，具有一定形狀的空腔；鑄件是鑄型的產(chǎn)品。我們看過教學(xué)視頻后，對砂型鑄造有了基本的了解，然后老師就讓我們開始自己動(dòng)手去做，有不會(huì)做的或者不理解的地方可以向他們詢問。做鑄造留時(shí)，還將有氧化性氣體滲入晶界，削弱了晶粒之間的聯(lián)系，這種缺陷稱為過燒。過燒是致命缺陷。為避免過熱和過燒，在加熱過程中要嚴(yán)格控制加熱溫度和坯料在高溫下的停留時(shí)間。自由鍛是利用沖擊力或壓力使金屬在上下兩個(gè)抵鐵之間自由流動(dòng)產(chǎn)生變形而獲得所需形狀、尺寸和質(zhì)量的鍛件的加工方法?？諝忮N的規(guī)格是以其落下的部分（包括工作活塞、錘桿與錘頭）的重量來表示的。它是將電能轉(zhuǎn)化成壓縮空氣的壓力能來產(chǎn)生打擊力的，結(jié)構(gòu)緊湊可單人操作，打擊力不是很大，常用于中小鍛件的生產(chǎn)當(dāng)中。自由鍛基本工序變形程序大，如鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移和切割等。圓形件的修整通常需在摔子內(nèi)完成。沖孔是用沖子在坯料上沖出通孔或不通孔的工序，分為雙面沖孔和單面沖孔。前者用于厚度較大的鍛件，而后者用于較薄的坯料。扭轉(zhuǎn)是將坯料的一部分相對于另一部分旋轉(zhuǎn)一定角度的工序，扭轉(zhuǎn)應(yīng)在始鍛溫度下進(jìn)行，并且被扭轉(zhuǎn)部分的表面與原表面的交接處圓角過渡。另一種鍛造方法是胎模鍛，它是在自由鍛設(shè)備上使用可移動(dòng)模具生產(chǎn)模鍛件的一種鍛造方法。它的鍛造精度和生產(chǎn)率比自由鍛高，制造簡單、成本低，且不像模鍛那樣需要專用的模鍛設(shè)備。板料沖壓是指將板料分離成形而得到工件的加工方法，一般在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行，也稱冷沖壓。沖壓件有較高的精度、質(zhì)量穩(wěn)定、互換性好、操作簡便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。常用的沖壓設(shè)備有剪切機(jī)、機(jī)械壓力機(jī)（即沖床）和液壓機(jī)。沖壓工序分為分離和成形工序。分離工序是使沖壓件與板料沿定向輪廓曲線相互分離的工序，包括剪切、落料、沖孔等；成形工序是使平板毛坯或沖壓半成品的某個(gè)部分或整體改變形狀的工序，包括彎曲、拉伸、脹形、翻邊、擴(kuò)口、縮口等。老師給我們介紹過空氣錘后，我們就開始在開機(jī)狀態(tài)下操作了。不過這次沒有工件，老師說我們的電阻爐壞了，沒辦法預(yù)熱工件。所以只有讓空氣錘空運(yùn)轉(zhuǎn)了，真是遺憾。鋼的熱處理金屬材料熱處理是將鋼在固態(tài)下加熱到預(yù)定的溫度，保溫一定的時(shí)間，然后以一定方式冷卻下來的一種熱加工工藝。其實(shí)質(zhì)是通過改變材料的內(nèi)部組織，調(diào)整和改善金屬材料的性能。熱處理根據(jù)冷卻方式不同分為退火、正火、淬火、回火、表面熱處理等工藝。退火是將工件加熱到一定溫度，保持一定時(shí)間，然后隨爐緩慢冷卻的熱處理工藝。其目的是：降低硬度，改善切削加工性能；細(xì)化晶粒、提高力學(xué)性能；消除內(nèi)應(yīng)力，并為后續(xù)工序作好組織準(zhǔn)備。退火工藝根據(jù)目的不同分完全退火、球化退火和去應(yīng)力退火。正火工藝與退火不同的是在空氣中冷卻，即正火冷卻速度稍快，得到的組織比退火細(xì)小。正火主要用于改善低碳鋼的切削加工性能，消除中碳鋼熱加工缺陷，消除過共析鋼的網(wǎng)狀碳化物，提高普通結(jié)構(gòu)件的力學(xué)性能。淬火是將鋼件加熱臨界溫度以上，保溫后在介質(zhì)（水、鹽水或油）中冷卻的熱處理工藝，碳鋼淬火一般用水或鹽水冷卻，合金鋼淬火則用油冷卻。淬火的目的是提高鋼的硬度和耐磨性，各種工具（如刃具、量具和模具）和機(jī)械零件都需要進(jìn)行淬火處理。各種不同形狀的工件在淬火時(shí)浸入的方式不同?；鼗鹗菍⒋慊鸷蟮墓ぜ匦录訜岬竭m當(dāng)?shù)臏囟龋?jīng)保溫一段時(shí)間后在空氣中冷卻的熱處理工藝?；鼗鸷痛慊鹗蔷o密聯(lián)系的工序，回火后的組織性能就是工件在使用狀態(tài)時(shí)的組織性能。根據(jù)回火時(shí)加熱溫度不同，可以分為以下三種情況：低溫回火加熱溫度150－250攝氏度，其目的是為了降低鋼中的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織，主要用于高碳鋼的刃具、量具、滾動(dòng)軸承和滲碳零件等淬火后的回火；中溫回火加熱溫度為350－500攝氏度，目的是大大減少工件的內(nèi)應(yīng)力，提高塑性和屈服強(qiáng)度，但硬度有所降低。彈簧、鍛模等常用中溫回火處理；高溫回火加熱溫度為500－600攝氏度。高溫回火后可獲得強(qiáng)度、塑性與韌性的良好配合，綜合力學(xué)性能好，但硬度降低很多。生產(chǎn)上通常把淬火后進(jìn)行高溫回火的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理。表面熱處理工藝是為了使某些在沖擊載荷下或在摩擦條件下工作的零件（如曲軸、凸輪、齒輪等）表面具有高的硬度和耐磨性，而心部具有足夠的韌性而進(jìn)行的熱處理工藝。它大致分為表面淬火和化學(xué)熱處理兩類。表面淬火是將工件快速加熱，使表層迅速達(dá)到淬火溫度，而心部溫度仍然很低，然后快速冷卻的熱處理操作。常用的表面淬火方法有火焰加熱表面淬火和感應(yīng)加熱表面淬火?；瘜W(xué)熱處理是將工件放在一定介質(zhì)性能的熱處理工藝。常用的是滲碳和氮化。滲碳使低碳鋼工件表層的含碳量增加后再經(jīng)淬火和低溫回火，滲層工件表層具有很高的硬度和耐磨性。在了解了關(guān)于熱處理基礎(chǔ)知識(shí)后，老師讓我們來到電阻爐旁邊，他準(zhǔn)備讓我們簡單實(shí)踐一下熱處理過程。工種訓(xùn)練中心的電阻爐加熱溫度低，不過對于教學(xué)足夠了。老師打開電阻爐，頓時(shí)一股熱浪撲來。只見里面都是被燒的通紅的錘子，老師用鉗子將其中一個(gè)拿出來，直接轉(zhuǎn)身，調(diào)整好錘子角度，將錘子一端垂直插進(jìn)水池中。然后將另一端放進(jìn)水中，只聽見嗞嗞聲，錘子從紅變黑。最后老師直接將整個(gè)錘子放進(jìn)水中，然后取出，放在一邊，整個(gè)過程結(jié)束了。老師向我們解釋，從一端開始浸入是使溫度逐漸降低，才可以達(dá)到增強(qiáng)性能的效果。隨后，我們輪流重復(fù)老師的操作，自己親自動(dòng)手對錘子進(jìn)行熱處理。數(shù)控加工數(shù)控機(jī)床是指裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)械加工設(shè)備，數(shù)控機(jī)床加工零件的過程按照編好的程序自動(dòng)進(jìn)行加工。數(shù)控機(jī)床主要由輸入/輸出裝置、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、輔助控制裝置和機(jī)床本體等幾部分組成。輸入裝置用來輸入編制好的加工程序。常用的輸入方式主要有磁盤輸入、MDI鍵盤鍵入、DNC直接通信。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工的核心部件，由軟件和硬件兩部分組成。它的控制對象主要有位置、速度、角度等機(jī)械量以及溫度、壓力、流量等物理量。伺服系統(tǒng)是機(jī)床本體和數(shù)控系統(tǒng)之間的電傳動(dòng)聯(lián)系環(huán)節(jié)，主要由伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)控制器及位置、速度檢測反饋裝置等組成。輔助裝置主要用來控制機(jī)床的一些輔助動(dòng)作，包括工件自動(dòng)交換臺(tái)（APC）、自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)（ATC）、切削液起停裝置等。機(jī)床本體是用于完成各種切削加工運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部分，主要包括基礎(chǔ)部件（底座、立柱、工作臺(tái)、導(dǎo)軌等）、主軸部件（主軸箱）、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件及執(zhí)行部件等。數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)：加工對象的適應(yīng)性強(qiáng)，能加工復(fù)雜空間曲線的表面，零件的報(bào)廢率低，加工精度高，生產(chǎn)效率高，可以減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，經(jīng)濟(jì)效益良好。數(shù)控加工編程是根據(jù)加工零件的圖紙、工藝及加工零件的技術(shù)要求等，按照一定的格式、規(guī)則編制的加工指令。數(shù)控編程后把加工程序輸入到數(shù)控系統(tǒng)中，經(jīng)過系統(tǒng)的譯碼和計(jì)算，翻譯成機(jī)床各執(zhí)行部件能夠識(shí)別的語言，控制機(jī)床各部分的動(dòng)作，自動(dòng)完成零件的加工。程序語言主要是確定加工工藝、確定加工軌跡、計(jì)算各刀位數(shù)據(jù)，編寫零件程序。輸入到數(shù)控系統(tǒng)后，對零件進(jìn)行試切，調(diào)試程序。數(shù)控編程的方法分為手工編程和自動(dòng)編程兩種。手工編程是指手動(dòng)逐行編寫零件的加工代碼，適合幾何形狀比較簡單的平面零件或回轉(zhuǎn)體零件，計(jì)算量不大、數(shù)據(jù)處理比較簡單、程序段較短；自動(dòng)編程是指利用專用編輯軟件，在計(jì)算機(jī)中編制數(shù)控加工程序，適合那些表面形狀復(fù)雜、計(jì)算量特別大、程序代碼較長的零件。下面介紹數(shù)控機(jī)床基本操作：換刀：MDIPROG輸入T0101和T0202EOBINSERT循環(huán)（白色）對刀：手搖主軸（正轉(zhuǎn)）速度變化選X100接近工件進(jìn)行輸入：OFSISET輔正形狀光標(biāo)移動(dòng)對應(yīng)刀號輸入測量值按測量檢驗(yàn)：換刀（空換所對刀號）POS看X值手搖正轉(zhuǎn)接近工件看Z值<換刀時(shí)要遠(yuǎn)離工件>程序舉例：M03S50;G00X100Z100;T0202;G00X33Z3;G73U13R7;（R7為7次循環(huán)U13為總的X軸余量）G01X0Z0;G03X4Z-3R5;G02X10Z-13R5;G03X9Z-38R40;G01X14Z-45;M03S700F0.1;G70P70Q？;（？為程序循環(huán)程序截止到第幾行）G00X100Z100;T0303M03S400;G00X15Z-38;G00X9Z-38;G01X60Z-38;G01X16Z-38;G00X16Z-50;G01X0F0.06;G00X100Z100;M05;M30;到此結(jié)束程序代碼解釋：G01直線進(jìn)給G02按運(yùn)動(dòng)方向成順時(shí)針弧G03按運(yùn)動(dòng)方向成逆時(shí)針弧G00X100Y200快速移動(dòng)G01Z70.03F0.1直線插補(bǔ)每轉(zhuǎn)進(jìn)給0.1mmG99M08每轉(zhuǎn)進(jìn)給開切削液M09切削液關(guān)T0201換2號刀具取1號刀補(bǔ)（對刀具磨損的補(bǔ)償）M03S500;主軸正轉(zhuǎn)500r/minN06G03X28Z-14R14;（加工半球面）N07G00X50Z150;（刀架退到安全位置，便于換刀）N11G-3X16Z-25R14;(圓弧逆時(shí)針插補(bǔ))N17G02X16Z-60R25;（圓弧順時(shí)針插補(bǔ)）N01G54G99M03S800;（在零件的右端面中心點(diǎn)建立工件）G92X24Z-22F1.5;（螺紋加工循環(huán)）G04X4;（G04為暫停運(yùn)動(dòng)X4為急停4秒）在老師給我們講解后，我們明白了數(shù)控機(jī)床有日本法蘭克和德國西門子兩種架構(gòu)。老師給我們演示了怎樣輸入程序、怎樣控制手動(dòng)控制、怎樣對刀、怎樣變速等。第二節(jié)，我們編寫了一個(gè)簡單的程序，我們可以自己輸入程序并模擬機(jī)床運(yùn)動(dòng)，看是否可以達(dá)到想要的效果。如果可以實(shí)現(xiàn)，就可以用特殊的材料模擬加工出實(shí)物。不過，當(dāng)我看到加工出來的實(shí)物時(shí)，我才意識(shí)到自己的程序?qū)懙挠绣e(cuò)誤。因?yàn)槲沂前次耶嫷牟輬D的下邊輪廓線寫的程序，沒想到老師后來告訴我應(yīng)該按上輪廓線寫程序。不過我對這次錯(cuò)誤留下了深刻印象，以后錯(cuò)誤就不會(huì)再發(fā)生了。特種加工特種加工又稱為非常規(guī)加工，特種加工具有獨(dú)特的加工機(jī)理，主要靠電能、熱能、光能、聲能、化學(xué)能、磁能及液動(dòng)力能等進(jìn)行加工，適用于高強(qiáng)度、高硬度、高韌性、高脆性等金屬、非金屬材料及各種新型的、特殊材料的加工。電火花線切割加工靠脈沖性火花放電蝕除金屬，使材料切割成型，主要用來加工形狀復(fù)雜的模具、細(xì)小精密零件和能夠?qū)щ姷囊恍└哂捕炔牧稀Ｔ摷庸し椒庸ぞ雀?、生產(chǎn)周期短、制造成本低。實(shí)現(xiàn)正常電火花線切割加工必須具備條件有：工具電極與工件被加工表面之間必須保持一定量的間隙（一般在幾十微米）；必須采用脈沖電源；切割必須在絕緣工作液中進(jìn)行，以利于產(chǎn)生脈沖性的火花放電、排除間隙內(nèi)電蝕產(chǎn)物、冷卻電極，常用的絕緣工作液有煉油、皂化液、去離子水等；被加工材料必須導(dǎo)電。因?yàn)殡娀鸹ň€切割加工可以讓電腦自動(dòng)生成程序代碼，所以只需畫出自己的圖形，然后讓軟件自動(dòng)運(yùn)行程序并自動(dòng)控制。于是在電腦上的軟件上畫圖就成為最重要的工作。老師把電腦交給我們，我們就開始按照自己的想法繪圖。當(dāng)把圖做好后，就可以點(diǎn)自動(dòng)生成代碼，很快一大篇代碼就顯示出來，這就省去了程序的書寫過程，使數(shù)控加工變得很方便。常規(guī)機(jī)械加工車削車削是指在車床上用車刀進(jìn)行切削加工。車削的主運(yùn)動(dòng)是工件的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由刀具的直線移動(dòng)完成的。車削的范圍有：各種回轉(zhuǎn)面及螺紋、端面、溝槽、回轉(zhuǎn)成形面、滾花、繞彈簧、鉆孔、鉸孔和鏜孔等。車床通用性好，是應(yīng)用最廣泛的切削機(jī)床。其加工精度一般為IT11－IT7，甚至可達(dá)IT6，表面粗糙度Ra可達(dá)12.5－0.8μm。車床號CA6136字母代表按順序分別為機(jī)床類別代號（C表示車床類）、通用特性（如A即為結(jié)構(gòu)特性代號）、機(jī)床級別代號（如6表示落地及臥式車床）、機(jī)床型別代號（如1表示臥式車床型）、最大加工直徑為360mm（即36X10）。同學(xué)們需要注意的有：車工實(shí)習(xí)開車前向需要注油的地方加注潤滑油；冬季要開空車轉(zhuǎn)3－5分鐘；切削時(shí)不能隨意離開機(jī)床，不準(zhǔn)用手扯拉切屑；必須停車變速、測量、擦拭工件或刀具；使用銼刀時(shí)必須右手在前，左手握柄。車床一般用光杠實(shí)現(xiàn)進(jìn)給，而用絲杠傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)車螺紋所需的精確傳動(dòng)。車床常配備各種附件，如在三爪卡盤、四爪卡盤、中心型、心軸、跟刀架等，以滿足各種車削工藝的需要。最常用的是三爪卡盤，用于夾持圓形和正六邊形截面的工件，自動(dòng)定心，裝夾方便迅速，但定心精度不高；不規(guī)則的工件裝夾用四爪卡盤或花盤。車床組成部分有：進(jìn)給箱、主軸箱、刀架、尾架、絲杠、光杠、床身、溜板箱（小、中、大）等。在刀架上裝夾刀具，對于切斷刀要注意：工件的切斷處應(yīng)盡可能靠近卡盤，以減小振動(dòng)，車刀伸出長度盡可能短；切斷時(shí)刀尖必須與工件等高；切削速度不宜過大，以免損壞刀具等。刨削在刨床上用刨刀對工件進(jìn)行切削加工的過程稱為刨削加工。刨削時(shí)，刨刀的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，工件的間歇移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。刨削是斷續(xù)切削的過程，生產(chǎn)率較低。刨削刀具簡單、靈活方便、成本低，適用于單件、小批生產(chǎn)和修配工作。刨削主要用來加工平面、各種溝槽和成形面。最常用的設(shè)備是牛頭刨床。其代號B6065型，其中B表示刨床，60表示牛頭刨床，65表示最大刨削長度的1/10。整個(gè)刨床主要組成是：工作臺(tái)、刀架、滑枕、床身、擺桿機(jī)構(gòu)、變速手柄、進(jìn)刀機(jī)械、橫梁、行程位置調(diào)整手柄、行程長度調(diào)方榫、滑枕鎖緊手柄。銑削銑削是在銑床上銑刀的旋轉(zhuǎn)作主運(yùn)動(dòng)，以工件的移動(dòng)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)來切削工件的加工方法。銑削主要用于加工各種平面、各種溝槽、齒輪、齒條和成形面等。另外可進(jìn)行分度、孔加工。銑削的尺寸精度可達(dá)IT9－IT8，表面粗糙度值Ra可達(dá)1.6－6.3μm。銑刀是一種多刃刀具，切削刃的散熱條件好，生產(chǎn)率高。但銑削是斷續(xù)切削，易產(chǎn)生振動(dòng)，影響加工質(zhì)量。銑床的工作量僅次于車床。磨削磨削是用磨具以較高的線速度對工件表面進(jìn)行切削加工的方法。在磨削過程中，磨具以砂輪為主，砂輪可以看作是具有很多微小刀齒的銑刀，能加工一般的材料（碳素鋼、鑄鐵及有色金屬）和高硬度材料（淬火鋼、硬質(zhì)合金）。砂輪的高速轉(zhuǎn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由工件和砂輪的直