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畢
業(yè)
實
習(xí)
報
告
學(xué)院：機械與動力工程學(xué)院
專業(yè)班級：機制03-3班
姓名：王宏亮
2007年5月15日
目 錄
前 言
第一章 焦作神華重型機械制造有限公司
第一節(jié)：公司簡介
第二節(jié)：齒輪加工工藝
第二章 河南焦作礦山機器有限公司
第一節(jié)：公司簡介
第二節(jié)：階梯軸加工工藝過程分析
第三章 焦作市制動器有限公司
第一節(jié)：公司簡介
第二節(jié)：凸輪的數(shù)控銑削工藝分析及程序編制
第四章 中軸集團(tuán)公司簡介
第一節(jié)：公司簡介
第二節(jié)：凸輪軸加工工藝
結(jié)束語
前 言
在焦老師的帶領(lǐng)下，我們共進(jìn)行了為期一周的實習(xí)參觀，可以說我們在這次實習(xí)中學(xué)到了很多在課堂沒學(xué)到的知識,受益匪淺：
1.實習(xí)目的：
此次實習(xí)是我們機制專業(yè)知識結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分，并作為一個獨立的項目列入專業(yè)教學(xué)計劃中的。其目的在于通過實習(xí)使學(xué)生獲得基本生產(chǎn)的感性知識，理論聯(lián)系實際，擴大知識面；同時專業(yè)實習(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、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國情的一個重要途徑，逐步實現(xiàn)由學(xué)生到社會的轉(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；體驗企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實際知識，對我們學(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.實習(xí)內(nèi)容：
①掌握機械加工工藝方面的知識及方法；
②了解切削刀具方面的知識，熟悉常用刀具的結(jié)構(gòu)、選擇、用途等；
③了解機床和數(shù)控系統(tǒng)的知識，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；
第一章 焦作神華重型機械制造有限公司
第一節(jié)：公司簡介
焦作神華重型機械制造有限公司（原焦作重型機械制造有限責(zé)任公司）是集科技開發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)營、技術(shù)服務(wù)于一體，具有百年歷史的國家二級企業(yè)，國家二級計量單位，省級文明單位，中國煤礦機械裝備公司及河南省煤礦機械制造公司成員廠。公司現(xiàn)有職工二千多人，其中各類專業(yè)技術(shù)人員300余人，中、高級專業(yè)技術(shù)職稱人員50余人。擁有固定資產(chǎn)5000萬元，年產(chǎn)值7000萬元，各種機加工設(shè)備300臺（套），其中5m立車、5m滾齒機、大型數(shù)顯落地鏜銑床等精良設(shè)備50臺（套）。公司技術(shù)力量雄厚，下設(shè)機械加工、鉚焊、鑄造、熱處理、檢測及安裝等分廠，有先進(jìn)的理化實驗、計量檢測、產(chǎn)品檢測、信息中心等。本公司面向煤礦、建材、化工、冶金、電力、環(huán)保等行業(yè)，可承攬年產(chǎn)120萬噸煤炭設(shè)備、30萬噸水泥成套設(shè)備、15萬千瓦電煤磨設(shè)備及20萬噸純堿成套設(shè)備、0.6—30萬千瓦燃煤電廠環(huán)保設(shè)備制造及安裝，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷全國二十六個省、市、自治區(qū)，曾多次為國家重點工程配套。2000年12月獲得中國方圓認(rèn)證委員會質(zhì)量認(rèn)證中心ISO9001國際質(zhì)量體系認(rèn)證。我們的質(zhì)量方針是：滿足顧客的需要是我們永恒的追求。質(zhì)量目標(biāo)是：質(zhì)量體系按ISO9001標(biāo)準(zhǔn)保持穩(wěn)定有效運行，產(chǎn)品一次交驗合格率95%。以高質(zhì)量、低成本、優(yōu)質(zhì)服務(wù)、達(dá)到顧客滿意為宗旨。本公司面向煤礦、建材、化工、冶金、電力、環(huán)保等行業(yè)。多次為國家重點工程配套帶式輸送機，在用戶中享有較高聲譽。
第二節(jié)：齒輪加工工藝
一個齒輪的加工過程是由若干工序組成的。為了獲得符合精度要求的齒輪，整個加工過程都是圍繞著齒形加工工序服務(wù)的。齒形加工方法很多，按加工中有無切削，可分為無切削加工和有切削加工兩大類。
無切削加工包括熱軋齒輪、冷軋齒輪、精鍛、粉末冶金等新工藝。無切削加工具有生產(chǎn)率高，材料消耗少、成本低等一系列的優(yōu)點，目前已推廣使用。但因其加工精度較低，工藝不夠穩(wěn)定，特別是生產(chǎn)批量小時難以采用，這些缺點限制了它的使用。
齒形的有切削加工，具有良好的加工精度，目前仍是齒形的主要加工方法。按其加工原理可分為成形法和展成法兩種。
成形法的特點是所用刀具的切削刃形狀與被切齒輪輪槽的形狀相同，如圖9-3所示。用成形原理加工齒形的方法有：用齒輪銑刀在銑床上銑齒、用成形砂輪磨齒、用齒輪拉刀拉齒等方法。這些方法由于存在分度誤差及刀具的安裝誤差，所以加工精度較低，一般只能加工出9~10級精度的齒輪。此外，加工過程中需作多次不連續(xù)分齒，生產(chǎn)率也很低。因此，主要用于單件小批量生產(chǎn)和修配工作中加工精度不高的齒輪。
展成法是應(yīng)用齒輪嚙合的原理來進(jìn)行加工的，用這種方法加工出來的齒形輪廓是刀具切削刃運動軌跡的包絡(luò)線。齒數(shù)不同的齒輪，只要模數(shù)和齒形角相同，都可以用同一把刀具來加工。用展成原理加工齒形的方法有：滾齒、插齒、剃齒、珩齒和磨齒等方法。其中剃齒、珩齒和磨齒屬于齒形的精加工方法。展成法的加工精度和生產(chǎn)率都較高，刀具通用性好，所以在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。
滾齒是齒形加工方法中生產(chǎn)率較高、應(yīng)用最廣的一種加工方法。在滾齒機上用齒輪滾刀加工齒輪的原理，相當(dāng)于一對螺旋齒輪作無側(cè)隙強制性的嚙合，見圖9-24所示。滾齒加工的通用性較好,既可加工圓柱齒輪，又能加工蝸輪；既可加工漸開線齒形，又可加工圓弧、擺線等齒形；既可加工大模數(shù)齒輪，大直徑齒輪。
滾齒可直接加工8~9級精度齒輪，也可用作7 級以上齒輪的粗加工及半精加工。滾齒可以獲得較高的運動精度，但因滾齒時齒面是由滾刀的刀齒包絡(luò)而成，參加切削的刀齒數(shù)有限，因而齒面的表面粗糙度較粗。為了提高滾齒的加工精度和齒面質(zhì)量，宜將粗精滾齒分開。
第二章河南焦作礦山機器有限公司
第一節(jié)：公司簡介
河南焦礦機器有限公司前身為焦作礦山機器股份有限公司，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個生產(chǎn)分廠，有各類加工設(shè)備600余臺，其中大型、精密、稀有設(shè)備110多臺，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，是一個具有相當(dāng)規(guī)模和實力的重型機械制造企業(yè)。河南省中小礦山機械產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心站設(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)電機組的系列煤磨機;各種顎式、錘式、賀錐式破碎機;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。
第二節(jié)：階梯軸加工工藝過程分析
圖 6—35 為減速箱傳動軸工作圖樣。表 6—12 為該軸加工工藝過程。生產(chǎn)批量為小批生產(chǎn)。材料為 45 熱軋圓鋼。零件需調(diào)質(zhì)。
（一）結(jié)構(gòu)及技術(shù)條件分析
該軸為沒有中心通孔的多階梯軸。根據(jù)該零件工作圖，其軸頸 M 、 N ，外圓 P,Q 及軸肩 G 、 H 、 I 有較高的尺寸精度和形狀位置精度，并有較小的表面粗糙度值，該軸有調(diào)質(zhì)熱處理要求。
（二）加工工藝過程分析
1 ．確定主要表面加工方法和加工方案。
傳動軸大多是回轉(zhuǎn)表面，主要是采用車削和外圓磨削。由于該軸主要表面 M,N,P,Q 的公差等級較高（ IT6 ），表面粗糙度值較?。?Ra0.8 μ m ），最終加工應(yīng)采用磨削。其加工方案可參考表 3-14 。
2 ．劃分加工階段
該軸加工劃分為三個加工階段，即粗車（粗車外圓、鉆中心孔），半精車（半精車各處外圓、臺肩和修研中心孔等），粗精磨各處外圓。各加工階段大致以熱處理為界。
3 ．選擇定位基準(zhǔn)
軸類零件的定位基面，最常用的是兩中心孔。因為軸類零件各外圓表面、螺紋表面的同軸度及端面對軸線的垂直度是相互位置精度的主要項目，而這些表面的設(shè)計基準(zhǔn)一般都是軸的中心線，采用兩中心孔定位就能符合基準(zhǔn)重合原則。而且由于多數(shù)工序都采用中心孔作為定位基面，能最大限度地加工出多個外圓和端面，這也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。
但下列情況不能用兩中心孔作為定位基面：
?。?1 ）粗加工外圓時，為提高工件剛度，則采用軸外圓表面為定位基面，或以外圓和中心孔同作定位基面，即一夾一頂。
（ 2 ）當(dāng)軸為通孔零件時，在加工過程中，作為定位基面的中心孔因鉆出通孔而消失。為了在通孔加工后還能用中心孔作為定位基面，工藝上常采用三種方法。
?、佼?dāng)中心通孔直徑較小時，可直接在孔口倒出寬度不大于 2 mm 的 60 o 內(nèi)錐面來代替中心孔；
?、诋?dāng)軸有圓柱孔時，可采用圖 6 — 36 a 所示的錐堵，取 1 ∶ 500 錐度；當(dāng)軸孔錐度較小時，取錐堵錐度與工件兩端定位孔錐度相同；
?、郛?dāng)軸通孔的錐度較大時，可采用帶錐堵的心軸，簡稱錐堵心軸，如圖 6 — 36 b 所示。
使用錐堵或錐堵心軸時應(yīng)注意，一般中途不得更換或拆卸，直到精加工完各處加工面，不再使 用中心孔時方能拆卸。
4 ．熱處理工序的安排
該軸需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。它應(yīng)放在粗加工后，半精加工前進(jìn)行。如采用鍛件毛坯，必須首先安排退火或正火處理。該軸毛坯為熱軋鋼，可不必進(jìn)行正火處理。
5 ．加工順序安排
除了應(yīng)遵循加工順序安排的一般原則，如先粗后精、先主后次等，還應(yīng)注意：
?。?1 ）外圓表面加工順序應(yīng)為，先加工大直徑外圓 ，然后再加工小直徑外圓，以免一開始就降低了工件的剛度。
?。?2 ）軸上的花鍵、鍵槽等表面的加工應(yīng)在外圓精車或粗磨之后，精磨外圓之前。
軸上矩形花鍵的加工，通常采用銑削和磨削加工，產(chǎn)量大時常用花鍵滾刀在花鍵銑床上加工。以外徑定心的花鍵軸，通常只磨削外徑鍵側(cè)，而內(nèi)徑銑出后不必進(jìn)行磨削，但如經(jīng)過淬火而使花鍵扭曲變形過大時，也要對側(cè)面進(jìn)行磨削加工。以內(nèi)徑定心的花鍵，其內(nèi)徑和鍵側(cè)均需進(jìn)行磨削加工。
?。?3 ）軸上的螺紋一般有較高的精度，如安排在局部淬火之前進(jìn)行加工，則淬火后產(chǎn)生的變形會影響螺紋的精度。因此螺紋加工宜安排在工件局部淬火之后進(jìn)行。
第三章：焦作市制動器有限公司
第一節(jié)：公司簡介
公司是集歐美、亞太及非洲地區(qū)的失效保護(hù)盤式制動器、電力液壓塊式制動器、電磁鐵制動器、推動器、起重電器研究、開發(fā)、設(shè)計、制造、銷售、服務(wù)于一體的現(xiàn)代化專業(yè)公司。是中國重型機械工業(yè)協(xié)會橋式起重機分會、中國重型機械工業(yè)協(xié)會傳動部件分會、中國工程機械工業(yè)協(xié)會建筑起重機機械分會、中國風(fēng)能協(xié)會、中國農(nóng)業(yè)機械工業(yè)協(xié)會風(fēng)力機械分會會員單位。
公司占地面積18000平方米，建筑面積5800平方米，固定資產(chǎn)850余萬元，教授、中高級工程師、專業(yè)技術(shù)人員48人，高層管理人員26人，各種生產(chǎn)檢測設(shè)備120多臺，3條制動器生產(chǎn)流水線，具有年產(chǎn)各類制動器、推動器6萬余臺的生產(chǎn)能力。公司于2003年又一次全面通過了ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證。
“與時俱進(jìn)，開拓創(chuàng)新”。公司始終瞄準(zhǔn)國際先進(jìn)制動器的發(fā)展趨勢，始終跟蹤各類主機的發(fā)展動態(tài)，引領(lǐng)和嫁接當(dāng)代先進(jìn)制造技術(shù)，不斷改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品性能，不斷開發(fā)具有國際先進(jìn)水平的新產(chǎn)品，以滿足用戶各類新主機技術(shù)發(fā)展和改造的需要。
“一份耕耘，一份收獲”。該公司產(chǎn)品取得國家起重機械質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心頒發(fā)的“特種設(shè)備型式試驗合格證書”；并相繼獲得了“全國質(zhì)量穩(wěn)定合格產(chǎn)品證書”、“中華人民共和國進(jìn)出口企業(yè)資格證書”、“河南省重合同守信用企業(yè)”、“焦作市重合同守信用企業(yè)”、“焦作市重點保護(hù)企業(yè)”等20多項殊榮；5項產(chǎn)品獲國家級、省級科技進(jìn)步獎。
第二節(jié)：凸輪的數(shù)控銑削工藝分析及程序編制
1．工藝分析
從圖上要求看出，凸輪曲線分別由幾段圓弧組成，φ30孔為設(shè)計基準(zhǔn)，其余表面包括4-φ13H7孔均已加工。故取φ30孔和一個端面作為主要定位面，在聯(lián)接孔φ13的一個孔內(nèi)增加削邊銷，在端面上用螺母墊圈壓緊。因為
孔是設(shè)計和定位的基準(zhǔn)，所以對刀點選在孔中心線與端面的交點上，這樣很容易確定刀具中心與零件的相對位置。
圖1 平面凸輪
2．加工調(diào)整
加工坐標(biāo)系在X和Y方向上的位置設(shè)在工作臺中間，在G53坐標(biāo)系中取X＝-400，Y＝-100。Z坐標(biāo)可以按刀具長度和夾具、零件高度決定，如選用φ20的立銑刀，零件上端面為Z向坐標(biāo)零點，該點在G53坐標(biāo)系中的位置為Z＝-80處，將上述三個數(shù)值設(shè)置到G54加工坐標(biāo)系中。加工工序卡如表1所示。
表1 數(shù)控加工工序卡
3．?dāng)?shù)學(xué)處理
該凸輪加工的輪廓均為圓弧組成，因而只要計算出基點坐標(biāo)，就可編制程序。在加工坐標(biāo)系中，各點的坐標(biāo)計算如下：
BC弧的中心O1點：X＝-(175＋63．8)sin8°59′＝-37．28
Y＝-(175＋63．8)cos8°59′＝-235．86
EF弧的中心O2點：X2＋Y2＝692 } 聯(lián)立
(X-64)2＋Y2＝212
解之得 X＝65．75，Y＝20．93
HI弧的中心O4點：X＝-(175＋61)cos24°15′＝-215.18
Y＝(175＋61)sin 24°15′＝96．93
DE弧的中心O5點：X2＋Y2＝63．72 } 聯(lián)立
(X-65．75)2＋(Y-20．93)2＝21．302
解之得 X＝63．70，Y＝-0．27
B點： X＝-63．8sin8°59′＝-9．96
Y＝-63．8cos8°59′＝-63．02
C點： X2＋Y2＝642 } 聯(lián)立
(X＋37．28)2＋(Y＋235．86)2＝1752
解之得 X＝-5．57，Y＝-63．76
D點： (X-63．70)2＋(Y＋0．27)2＝0．32 } 聯(lián)立
X2＋Y2＝642
解之得 X＝63．99，Y＝-0．28
E點： (X-63．7)2＋(Y＋0．27)2＝0．32 } 聯(lián)立
(X-65．75)2＋(Y-20．93)2＝212
解之得 X＝63．72，Y＝0．03
F點： (X＋1．07)2＋(Y-16)2＝462 } 聯(lián)立
(X-65．75)2＋(Y-20．93)2＝212
解之得 X＝44．79，Y＝19．60
G點： (X＋1．07)2＋(Y-16)2＝462 } 聯(lián)立
X2＋Y2＝612
解之得 X＝14．79，Y＝59．18
H點： X＝-61cos24°15′＝-55．62
Y＝61sin 24°15′＝25．05
I點： X2＋Y2＝63．802 } 聯(lián)立
(X＋215．18)2＋(Y-96．93)2＝1752
解之得 X＝-63．02，Y＝9．97
根據(jù)上面的數(shù)值計算，可畫出凸輪加工走刀路線圖。如表2所示。
表2 數(shù)控加工走刀路線圖
4．編寫加工程序
凸輪加工的程序及程序說明如下：
N10 G54 X0 Y0 Z40 //進(jìn)入加工坐標(biāo)系
N20 G90 G00 G17 X-73．8 Y20 //由起刀點到加工開始點
N30 G00 Z0 //下刀至零件上表面
N40 G01 Z-16 F200 //下刀至零件下表面以下1mm
N50 G42 G01 X-63．8Y10 F80 H01 //開始刀具半徑補償
N60 G01 X-63．8 Y0 //切入零件至A點
N70 G03 X-9．96 Y-63．02 R63．8 //切削AB
N80 G02 X-5．57 Y-63．76 R175 //切削BC
N90 G03 X63．99 Y-0．28 R64 //切削CD
N100 G03 X63．72 Y0．03 R0．3 //切削DE
N110 G02 X44．79 Y19．6 R21 //切削EF
N120 G03 X14．79 Y59．18 R46 //切削FG
N130 G03 X-55．26 Y25．05 R61 //切削GH
N140 G02 X-63．02 Y9．97 R175 //切削HI
N150 G03 X-63．80 Y0 R63．8 //切削IA
N160 G01 X-63．80 Y-10 //切削零件
N170 G01 G40 X-73．8 Y-20 //取消刀具補償
N180 G00 Z40 //Z向抬刀
N190 G00 X0 Y0 M02 //返回加工坐標(biāo)系原點，結(jié)束
參數(shù)設(shè)置：H01＝10；
G54：X＝-400，Y＝-100，Z＝-80。
第四章 中軸集團(tuán)公司簡介
第一節(jié)：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，產(chǎn)品供不應(yīng)求，急需擴大生產(chǎn)規(guī)模。當(dāng)時原焦作市標(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，中原軸件廠對其實施了吸收式合并，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)濟實力迅速壯大。
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)營實體的專業(yè)廠，讓專業(yè)廠直接面對市場，對市場信息作出快速靈敏的反應(yīng)。經(jīng)過一段時間的探索，中軸集團(tuán)公司決定由公司紀(jì)檢和工會出面，對本單位的財務(wù)、工資分配、招待費、通信費、勞保用品發(fā)放等每月審查一次，然后簽名認(rèn)可。一個專業(yè)廠的廠長克扣工人工資4000多元情況被查證落實后，公司對這名廠長及時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)動機凸輪軸的企業(yè)，注冊資本2700萬元，現(xiàn)有職工280人，其中高中級技術(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)動機凸輪軸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)動機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，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，能同時滿足不同用戶對凸輪軸毛坯、半成品、成品的各種需求。
目前該公司凸輪軸同國內(nèi)幾大知名柴油機主機廠家直接配套，供貨信譽良好。
第二節(jié)：凸輪軸加工工藝
目前，大部分發(fā)動機制造企業(yè)都采用整體式凸輪軸，其材料有的采用中碳低合金鍛鋼(經(jīng)高頻淬火)，有的采用球墨鑄鐵。整體式凸輪軸加工工藝包括粗加工、半精加工和精加工。生產(chǎn)中采用自動線多工位機床，設(shè)備投資較大，生產(chǎn)線占地面積多，生產(chǎn)成本較高。而裝配式凸輪軸只需半精加工和精加工，凸輪、齒輪、軸套可采用不同的材料，因此產(chǎn)品質(zhì)量可減輕30％-50％；可柔性化生產(chǎn)，設(shè)備投資小，生產(chǎn)線占地面積少，生產(chǎn)成本較低。
1 裝配式凸輪軸工藝流程
裝配式凸輪軸工藝流程為校直→加工兩端面中心孔、螺紋孔、驅(qū)動孔(2臺加工中心并行加工)→車軸頸、齒輪毛坯、前止端面及導(dǎo)向輪轂→磨軸頸及導(dǎo)向輪轂→滾齒→壓銷→磨凸輪(3臺磨床并行加工)→凸輪淬火→去毛刺→校直軸頸→凸輪軸頸及凸輪拋光→清洗→綜合檢測。
裝配式凸輪軸內(nèi)凸輪、軸套、偏心環(huán)、齒輪等零部件先后聯(lián)成完整凸輪軸。裝配過程是人工將所有凸輪軸組裝。部件包括凸輪、主軸頸、齒坯放到安裝上料盒中，鋼管穿到各部件孔中，在安裝上料盒中進(jìn)行初定位。啟動設(shè)備后，該上料盒進(jìn)入設(shè)備中，首先用工裝測頭進(jìn)行部件到位檢測，并驗證凸輪放置位置是否正確。驗證通過后，使用機械手將凸輪軸上料到凸輪軸壓球工位，然后各部件定位塊啟動以精確定位凸輪、軸頸、齒輪。到位后同時夾緊各部件，并伸出頂桿將直徑超過管子內(nèi)徑的鋼球穿過整個鋼管內(nèi)徑，鋼管外的凸輪軸部件在受到鋼管膨脹伸展作用力下和鋼管相互彈性變形最終形成裝配式凸輪軸，這種凸輪軸組合工藝稱為管內(nèi)滾壓擴張法。
2 凸輪軸裝配工藝方法
2．1 熱套法
常溫下，外部零件的孔和內(nèi)部鋼管的外徑之間有過盈，裝配之前先對外部零件(凸輪、軸套)進(jìn)行加熱，對內(nèi)部鋼管進(jìn)行冷卻，借以消除過盈。這種工藝方法在短暫時間內(nèi)完成聯(lián)接過程，在軸向尺寸和角度位置方面都有很高精度。
2．2 內(nèi)部高壓成形法(IHU)
已經(jīng)淬硬的凸輪圈與利用內(nèi)部的高壓力，使鋼管變形形成軸向聯(lián)接。通過在凸輪旁將鋼管材料往外壓出1／10 mm左右而達(dá)到凸輪的軸向定位。這種IHU工藝制成的裝配式凸輪軸已成功應(yīng)用在奧迪公司2003年投入批量生產(chǎn)的V6TDI轎車柴油機中。IHU裝配式凸輪軸是由壁厚為2．5 mm或3．0 mm精密鋼管上安裝等溫淬火的凸輪和鋼管堵頭組成。
整個周長上等壁厚的凸輪被置入一臺專門的設(shè)備中，這臺設(shè)備可保證軸向?qū)?zhǔn)凸輪中心線和凸輪轉(zhuǎn)角位置。鋼管穿過如此定位好的凸輪推入，一臺真空抓取機將預(yù)先定位好的各個零件放到帶IHU工具的液壓機上，IHU工具的模腔形狀正好與制好的毛坯軸的外形輪廓相一致。將液體介質(zhì)注入管內(nèi)后，鋼管兩端用軸向塞頭封住。通過將管內(nèi)壓力提高，使整個鋼管發(fā)生塑性變形，直到貼合在IHU工具上。此時，鋼管和凸輪之間接產(chǎn)生了力聯(lián)接和形狀聯(lián)接。
2．3 管內(nèi)滾壓擴張法
利用滑動滾壓原理使得薄壁鋼管在帶孔的外部零件中發(fā)生局部的擴張?？梢岳脦в袧L壓過盈量，穿過內(nèi)管的滾壓工具，使內(nèi)管發(fā)生塑性擴張。上海通用汽車有限公司發(fā)動機裝配式凸輪軸就采用鋼球在鋼管內(nèi)部擴張方式。
2．4 凸輪壓力套裝定位法
這種工藝首次在鋼管外面滾壓加工出圓周方向的槽子，凸輪的孔內(nèi)加工出軸向的線槽，然后從軸向?qū)⒓庸ず玫耐馆喬咨箱摴懿⑼迫?，由于鋼管外徑和凸輪孔之間有過盈，所以當(dāng)凸輪推入到鋼管上面以后就會發(fā)生塑性變形，鋼管表面和凸輪孔都有一些錐度，推入之后非常牢固。蒂森克虜伯集團(tuán)在大連的裝配式凸輪軸的裝配工藝就是采取這種方法。
3 裝配式凸輪軸制造工藝特點
a．省略了毛坯件粗加工，工藝流程簡單。裝配式凸輪軸的各個零件加工余量小，精度高，不像整體式凸輪軸要從毛坯件(鑄件或鍛件)開始進(jìn)行大量的毛坯粗加工和繁雜的工藝后，才能達(dá)到所要求的形狀。裝配式凸輪軸只需要在裝配后進(jìn)行半精加工和精加工，從而縮短了整個工藝流程。
b．加工余量小，便于高效率生產(chǎn)。各凸輪采用精鑄部件，因而加工余量小。設(shè)備加工單件時間短，產(chǎn)能高，有利于規(guī)?；a(chǎn)。如凸輪按最終形狀精鑄，減少了磨削余量，從而縮短了磨削時間。
c．不同的零件可使用不同的材料，以提高產(chǎn)品性能和加工性能。發(fā)動機對不同零件(軸套、凸輪、齒輪)有著不同的性能要求，裝配式凸輪軸可在不同零件上采用不同材料。如凸輪采用粉末冶金或鑄鋼，凸輪軸采用冷拔鋼管。這不僅有利于優(yōu)化產(chǎn)品性能，也有利于改善凸輪軸加工性能和優(yōu)化成本。
d．適應(yīng)產(chǎn)品多品種柔性化要求。通過更換不同的軸頸和磨削不同的凸輪型線即可生產(chǎn)出多品種的凸輪軸。該系列產(chǎn)品的基本參數(shù)是一致的，包括軸頸、凸輪基圓半徑、鋼管直徑、軸方向、長度間距等，生產(chǎn)線只需通過更換安裝盒中的軸頸模具和切換磨床程序即可。
4 裝配式凸輪軸加工工藝發(fā)展方向
a．柔性化的生產(chǎn)線布局。生產(chǎn)線布置采用單元自動化模塊。單元內(nèi)有龍門架式機械手上、下料，在瓶頸單元內(nèi)預(yù)留位置便于擴展。單元問輸送可采用自動化或人工運輸，這樣有利于生產(chǎn)線開動率的提高。
b．柔性化的產(chǎn)品。凸輪軸的材料和結(jié)構(gòu)可根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計需要靈活變化，以更多地滿足市場要求，通過軸頸和凸輪型線的變化提供多品種產(chǎn)品。
c．高速磨削、高速磨削CBN(氮化硼)工具的使用。可以大幅度提高磨削效率，減少設(shè)備使用臺數(shù)。磨削力小，零件加工精度高，工件表面粗糙度降低。砂輪壽命延長，生產(chǎn)成本降低。
d．多砂輪磨削和兩個砂輪頭架的使用。在提高砂輪轉(zhuǎn)速的同時采用多砂輪磨削是另一種減少加工節(jié)拍的方法，如多砂輪磨削凸輪的同時磨軸頸外徑，一臺磨床使用兩個砂輪頭架同步加工凸輪等。
e．在線量儀的使用。為保證尺寸穩(wěn)定性，裝配式凸輪軸加工的關(guān)鍵設(shè)備越來越多地使用在線檢測自動補償功能。
f．粉末冶金等材料的使用。
g．工序集中方式加工。該方式就是將車、銑、鉆、磨削的工序內(nèi)容分別集中在一起，采用柔性設(shè)備組成的制造單元集中式加工。這樣，將最大限度地減少工件裝夾次數(shù)和上下料輸送等輔助時間，有利于減少誤差和提高生產(chǎn)效率。
h．設(shè)備單元可采用雙主軸或雙機床來減少加工節(jié)拍，如一個磨削單元可組合兩臺磨床，共用一套控制系統(tǒng)，并通過內(nèi)置的龍門架式上下料裝置輸送工件。與采用兩臺獨立的機床相比，不但節(jié)省了設(shè)備費用，而且大大減小了占地面積，并且每臺磨床可使用多主軸完成磨床組合。車床和加工中心也都可以采用雙主軸的方式來提高效率。蒂森克虜伯集團(tuán)在大連建立了裝配式凸輪軸工廠，為發(fā)動機制造企業(yè)提供裝配式凸輪軸。
采用裝配式凸輪軸，發(fā)動機性能得到提高，明顯改善了燃油經(jīng)濟性，降低了排放，減少了振動，同時也降低了制造成本。目前，裝配式凸輪軸已越來越受到發(fā)動機制造企業(yè)的歡迎。
結(jié)束語
為期兩周的實習(xí)結(jié)束了，在這期間我們總共在五個單位進(jìn)行參觀實習(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。讓我對原先在課本上許多不很明白的東西在實踐觀察中有了新的領(lǐng)悟和認(rèn)識。
在這個科技時代中，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，通過實習(xí)過程見習(xí)產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)及開發(fā)等環(huán)節(jié)，初步培養(yǎng)我們得知識運用能力。概括起來有以下幾方面：
1.了解了當(dāng)代機械工業(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)計環(huán)節(jié)，鍛煉自己觀察能力及知識運用能力。
5.社會工作能力得到了相應(yīng)的提高,在實習(xí)過程中，我們不僅從企業(yè)職工身上學(xué)到了知識和技能，更使我們學(xué)會了企業(yè)中科學(xué)的管理方式和他們的敬業(yè)精神。感到了生活的充實和學(xué)習(xí)的快樂，以及獲得知識的滿足。真正的接觸了社會，使我們消除了走向社會的恐懼心里，使我們對未來充滿了信心，以良好的心態(tài)去面對社會。同時，也使我們體驗到了工作的艱辛，了解了當(dāng)前社會大學(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，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，按時報到，注重安全。
本次實習(xí)使我第一次親身感受了所學(xué)知識與實際的應(yīng)用，理論與實際的相結(jié)合，讓我們大開眼界，也算是對以前所學(xué)知識的一個初審吧！這次生產(chǎn)實習(xí)對于我們以后學(xué)習(xí)、找工作也真是受益菲淺。在短短的一個星期中，讓我們初步讓理性回到感性的重新認(rèn)識，也讓我們初步的認(rèn)識了這個社會，對于以后做人所應(yīng)把握的方向也有所啟發(fā)！