机械设计制造及其自动化实习报告

机械设计制造及其自动化实习报告

 
机械工程学院

 为了能够更好的完成我们的毕业设计，从3月19日起到4月6日，学校为我们安排了为期3周的毕业实习。我分别在学校图书馆进行了一周的资料查阅工作，及在鸡西煤机厂进行了两周有目的的现场实习。在那里我见到了具体的实物，对我毕业设计的题目有了客观实际的认识。
 我的毕业设计的题目是：型号是20mj5501采煤机截割部箱体的加工工艺规程设计以及孔系加工的数控编程。
 在了解了毕业设计题目的相关要求后，我在图书馆查阅了有关数控机床和截割部箱体加工的知识，对其有了初步了解。以下我就简要的介绍一下截割部：
 截割部是采煤机的重要工作机构，主要完成落煤和装煤作业。它有截割电机、摇臂、滚筒组成。
 摇臂设有水套冷却系统、内外喷雾系统、润滑冷却组件、离合机构以及机械过载保护装置。两个截割机构分别布置在采煤机的左右两端，与牵引部铰接。除机壳、电机护罩与润滑冷却组件外，其余的零、部件均可互换。
 每个截割部有一台250KW交流电机单独驱动。电机上设有离合机构；电机轴为空心机构，内设花键。电机动力通过力矩轴输出，力矩轴同时又是机械过载保护装置。当其传动扭矩大于电机额定转矩的2.7倍时，扭矩轴被扭断，从而达到保护电机及其他传动件的目的。
 当我对截割部有了较为详细的了解后，又到图书馆查了一些关于箱体类加工的书。对箱体类加工有了较为大致的了解。
 采煤机箱体零件主要是一些平面和孔的加工，其加工方法和工艺路线有：平面加工用粗刨—精刨、粗刨—半精刨—磨削、粗铣—精铣或粗铣—磨削（可分粗磨和精磨）等方案。其中刨削生产率低，多用于中小批生产。铣削生产率比刨削高，多用于中批以上生产。当生产批量较大时，可采用组合铣和组合磨的方法来对箱体零件各平面进行多刃、多面同时铣削或磨削。箱体零件上轴孔加工可用粗镗（扩）—精镗（铰）或粗镗（钻、扩）—半精镗（粗铰）—精镗（精铰）方案。对于精度在 IT6，表面粗糙度Ra值小于1.25μm的高精度轴孔（如主轴孔）则还需进行精细镗或珩磨、研磨等光整加工。对于采煤机箱体零件上的孔系加工，当生产批量较大时，可在组合机床上采用多轴、多面、多工位和复合刀具等方法来提高生产率。
 
 在查阅了相关资料后，我对毕业设计的总体概况有了初步的认识，并在实习之前，分析在实习时要了解哪些内容，使其更有目的性，主要包括以下几点：
 需要的图纸：MJ5501型采煤机截割部主视图，俯视图以及剖面图3张；整个截割部加工工艺卡片；还有了解数控机床刀具的对刀与定位以及加工过程。
 在有了初步的规划后，从3月23号开始，我在鸡西煤机厂进行了为期两周的现场实习，了解了数控加工及截割部工艺等有关知识。
 首先，我们进入到了鸡西煤机厂第一加工车间实习，在此车间，有详细的摇臂箱体图纸和加工的工艺卡片，这些资料对我们的毕业设计有非常大的帮助。我们尽可能的搜集我们所需要的资料。这个车间主要是摇臂，牵引部箱体的数控加工，正好是和我的毕业设计题目一致。我详细参观了各个加工工艺过程，并向师傅了解了各部分的加工精度要求，以及工艺，检测等各项技术指标。我们主要了解了以下这种型号的采煤机：
 MG250/591—WD型电牵引采煤机是在鸡西煤机厂多年研制电牵引采煤机成功技术的基础上开发制造的。该机在广泛吸取国内外现有电牵引采煤机先进技术的基础上，针对我国目前煤急市场最新变化和需求而开发研制的，它具有电机横摆、结构先进、运行可靠、可实现电液互换、爬坡能力强等特点。本机可通过更换电控部或液压传动部而成为交流变频调速电牵引采煤机或液压牵引采煤机，更换行走部和支撑组件可行成1.1m或1.2m高机身。而其他部件通用。该机主要用于开采含有含有夹矸等较硬煤质的综合机械化采煤工作面，可在有瓦斯或煤尘爆炸危险的矿井中使用。由于采用了先进的控制技术，故可靠性高，性能先进，是目前综合机械化采煤的理想机型。
 为了使实习在最短的时间内取得最大的效果，我首先给自己安排了一下实习路线图。先了解箱体的材料和制造方法，然后再了解采煤机箱体加工工艺过程。一步一步，有计划的进行实习。
 首先，采煤机箱体有复杂的内腔，必须选用易于成型的材料和制造方法。所用的材料是ZG30Mn2。摇臂箱体零件是采煤机的基础零件，由它将一些轴套和齿轮等零件组装在一起，彼此能够按照一定的传动关系协调起来运动构成采煤机的摇臂。因此，采煤机箱体的加工质量，直接影响着采煤机的性能，精度，寿命。所以说我们现在采用高精度的数控加工，以求达到较高的精度要求，来满足我们的需要。
 下一步就要去了解采煤机箱体加工工艺过程。在此之前我们必须先要明白制订采煤机箱体工艺过程的原则 ：
 1） 加工顺序为先面后孔 采煤机箱体零件的加工顺序均为先加工面，以加工好的平面定位，再来加工孔。因为箱体孔的精度要求高，加工难度大，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，这样不仅为孔的加工提供了稳定可靠的精基准，同时还可以使孔的加工余量较为均匀。由于箱体上的孔分布在箱体各平面上，先加工好平面，钻孔时，钻头不易引偏，扩孔或铰孔时，刀具也不易崩刃。
  2）加工阶段粗、精分开 箱体的结构复杂，壁厚不均，刚性不好，而加工精度要求又高，故箱体重要加工表面都要划分粗、精加工两个阶段，这样可以避免粗加工造成的内应力、切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响，有利于保证箱体的加工精度。粗、精分开也可及时发现毛坯缺陷，避免更大的浪费；同时还能根据粗、精加工的不同要求来合理选择设备，有利于提高生产率。
 3）工序间合理安排热处理 箱体零件的结构复杂，壁厚也不均匀，因此，在铸造时会产生较大的残余应力。为了消除残余应力，减少加工后的变形和保证精度的稳定，所以，在铸造之后必须安排人工时效处理。人工时效的工艺规范为：加热到500oC～550oC ，保温4h～6h ，冷却速度小于或等于30oC/h ，出炉温度小于或等于200oC 。
 4）用箱体上的重要孔作粗基准 箱体类零件的粗基准一般都用它上面的重要孔作粗基准，这样不仅可以较好地保证重要孔及其它各轴孔的加工余量均匀，还能较好地保证各轴孔轴心线与箱体不加工表面的相互位置。
 在了解了采煤机箱体工艺过程的原则后，我们有必要对截割部加工最重要的.孔系加工进行深入的了解。
 有相互位置精度要求的一系列孔称为孔系，孔系可分为平行孔系、同轴孔系和交叉孔系。截割部箱体这三种孔系都包含了。
 箱体上的孔不仅本身的精度要求高，而且孔距精度和相互位置精度也较高，这是箱体加工的关键。根据生产规模和孔系的精度要求可采用不同的加工方法。
 截割部箱体的孔系加工分为：平行孔系加工，同轴孔系加工，交叉孔系加工。
一、平行孔系加工
   主要技术要求是：各平行孔轴心线与基面之间的尺寸精度和位置精度。
在加工中保证孔距精度的主要有三种方法：找正法、镗模法、坐标法。
同轴孔系加工
成批以上生产中，箱体的同轴孔系几乎都有镗模保证。单件小批生产中，其
同轴度用下面几种方法来保证。
利用已加工孔做支撑导向
 当箱体前壁上的孔径加工好后，在孔内装一导向套，通过导向套支撑镗杆加工后壁上的孔。此法对于加工箱壁距离较近的同轴孔比较合适，但需配制一些专用的导向套。
利用镗床后立柱上的导向支撑镗孔
 这种方法其镗杆系两端支撑，刚性好。但此法调整麻烦，镗杆要长。很笨重，故只适用于大型箱体的加工。
采用调头镗
当箱体壁相距较远时，可采用调头镗。工件在一次装夹下，镗好一端的孔后，
将镗床工作台回转180°，镗另一端的孔。由于普通镗床工作台回转精度低，故此法加工精度不高。
三、交叉孔系加工
 箱体上交叉孔系的加工主要是控制有关孔的 垂直度误差。在多方面加工的组合机床上加工交叉孔系，其垂直度主要由机床和模板保证；在普通镗床上，其垂直度主要靠机床的挡块保证，但定位精度较低。为了提高定位精度，可用心轴与百分表找正。，在加工好的孔中插入心轴，然后将工作台旋转90°，移动工作台，用百分表找正。
 最后，当箱体加工完后，要对它进行严格的检验。
 表面粗糙度检验通常用目测或样板比较法，只有当Ra值很小时，才考虑使用光学量仪或作用粗糙度仪；
 孔的尺寸精度：一般用塞规检验；单件小批生产时可用内径千分尺或内径千分表检验；若精度要求很高可用气动量仪检验。
 平面的直线度：可用平尺和厚薄规或水平仪与桥板检验；
 平面的平面度：可用自准直仪或水平仪与桥板检验，也可用涂色检验。
 同轴度检验：一般工厂常用检验棒检验同轴度；
 孔间距和孔轴线平行度检验： 根据孔距精度的高低，可分别使用游标卡尺或千分尺，也可用块规测量；
 结束现场实习后，我回到学校将资料进行了整理总结，结合毕业设计要求，理论联系实际。我对这次毕业设计有了充分的的认识。
 以上就是我在这次的毕业实习过程中对自己毕业设计题目的一些了解和收获。在此期间，我还通过向工程师请教，是我对许多书本上的规则定律有了经验上的参考，使其更加灵活实用。三周的实习，我收获很多，我的知识体系得到了进一步的立体的经验上的完善，对接下来的毕业设计工作的开展打下了很好的基础，对以后的设计也有了初步的认识和规划。感谢在此期间给予我帮助的老师和同学以及现场的工人师傅们！要很好的完成毕业设计的任务，这些应该还是远远不够的。在剩下的时间我会更加努力珍惜和去完成毕业前的最后一次学习的机会。

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