汽车制造工艺实习指导书.doc

黑龙江工程学院汽车制造工艺实习指导书 汽车与交通工程学院一、实习目的生产实习是本科教学计划中在企业进行的、非常重要的实践性教学环节，其目的是使学生了解和掌握基本生产知识、验证、巩固和丰富已学过的专业课内容，培养学生理论联系实际，提高其在生产实际中调查研究、观察问题、分析问题以及解决问题的能力，为后续专业课程的学习打下基础。通过生产实习，还应使学生了解现代化生产方式和先进制造技术，培养学生创新性思维、团队合作和交流的能力及热爱专业、致力于国家建设的思想。二、实习内容1、了解实习单位的组织机构和生产组织管理情况。2、掌握和分析典型部件的工作原理及装配工艺过程。3、掌握和分析典型机械零件的结构和机械加工工艺过程。4、掌握典型零件加工的工艺装备；所用机床性能、特点和典型机构；尺寸的调整方法；切削刀具的结构特点和几何参数；量具的类型和测量方法等。5、了解先进制造技术和现代化生产方式。6、了解典型零件的毛坯制造工艺及热处理工艺。7、了解技术文档资料的编写和管理规范。三、实习主要参考资料汽车厂实习教程，姜继海、李志杰、尹九思等主编，吉林大学出版社，2006年12月出版；机械制造工艺实习指导书，戴亚春主编，化学工业出版社，2007.7；汽车制造工艺学，王宝玺主编，机械工业出版社出版，2008.7；企业生产规章制度等。四、实习方式1、听取报告在实习开始，由实习单位指派人员向学生介绍本单位情况及进行安全保密教育。为了保证和提高实习质量，在实习期间还可请实习单位有关人员做技术报告。2、组织参观在实习开始时，组织对实习单位的参观，以了解概况。在实习期间，还应组织学生到其它有关车间去进行专业性的参观，以获得更广泛的生产实践知识。参观中应着重了解先进工艺方法、先进工装、先进设备的特点以及先进的生产组织管理形式等。3、车间实习学生在车间实习是生产实习的主要方式。学生分组按照实习计划在车间以典型零件及部件的生产进行实习，企业委派专门的技术人员进行指导，通过观察分析以及向车间工人和技术人员请教，完成规定的实习内容。学生实习的车间主要是机械加工车间和装配车间。4、学习日记在实习中，学生应将每天的工作、观察的结果、收集的资料和图表、听取报告的内容等记入实习日记。实习日记是学生编写实习报告的主要资料依据。也是检查学生实习情况的重要方面，学生每天认真填写，教师随时检查批改实习日记。5、实习报告在实习结束时，学生应提交书面的实习报告，实习报告包括三个典型零件机械加工、一个部件装配的主要工艺过程及分析，实习指导教师应定期评阅实习报告。五、实习时间安排根据教学计划，实习时间安排2周，具体时间分配如表1。实习作息时间，由厂、校根据具体实际情况安排。表1计划安排时间安排1.入厂教育：参观毛坯制造及热处理分厂、车身分厂1天2.典型部件装配工艺实习12天3.典型零件工艺实习34天4.工具与机修实习0.5天5.专题报告0.5天6.先进制造技术和现代化生产参观实习1天7.总结、考查1天六、实习成绩考核实习成绩按优秀、良好、中等、及格、不及格五级分制评定。根据学习在实习期间的实习出勤、实习表现、实习日记和实习报告的质量、以及考查时回答问题的情况，确定实习成绩。其中出勤（20%）、实习表现（20%）、实习日记和实习报告的质量（40%）、答辩（20%）。缺勤累计超过三天，取消实习成绩评定资格。指导教师应对每个学生的实习情况进行考查，考查以口试的形式进行。无实习日记和实习报告者，不允许参加考核，实习成绩按不及格计。七、实习日记主要内容1、零件毛坯是什么形状？2、零件成品是什么形状？3、零件从毛坯到成品有哪些表面需要加工？有哪些主要技术要求？4、按加工顺序观察加工工艺过程的每一道工序并画出工序草图：加工哪个表面？达到哪些技术要求（尺寸、形状、位置、表面粗糙度等）？各工序尺寸及公差如何？用什么机床或设备加工（名称、型号）？该机床有什么特点？机床有几个切削运动？切削用量各为多少？加工余是是多少？加工用哪种刀具？刀具的种类、材料是什么？工件如何定位？消除几个自由度？如何消除？工件如何夹紧（夹紧力方向、大小、作用点、夹紧机构工作原理）？夹具与机床的连接方法是什么？画型机床夹具草图。了解每道工序工件的工序基准、定位基准、测量基准及量具的结构特点和使用方法。5、实习零件工艺过程有哪些关键工序？加工精度如何保证？6、实习零件加工阶段的划分，并指出粗、精基准各是如何选择的？为什么？7、为提高生产效率采取哪些措施？8、正确分析热处理及检验工序是如何合理穿插的？八、实习报告主要内容1、零件的分析1）零件的名称。2）零件在整机中的作用。3）零件的材料、硬度、热处理方式。4）零件的毛坯制造方法、总加工余量（要求绘毛坯草图）。5）零件的技术要求、结构工艺性（要求绘零件草图）。2、零件的工艺过程概述概述叙述零件的主要工艺过程，每个工序的具体内容。1）工序图要求：绘工面并给出粗糙度数值。标明定位、夹紧符号。标注工序尺寸及公差。2）工序说明：所用机床型号、名称。刀具、量具、辅具名称。切削运动。切削用量。加工余量。单件工量。3、关键工序工艺分析关键工序是指加工技术要求高、易出现废品、生产效率低的工序。按以下问题进行分析：尺寸精度是怎样保证的？形状精度是怎样保证的？位置精度是怎样保证的？表面粗糙度是怎样保证的？工艺方法是否技术上先进、经济上合理？机床设备是否充分发挥了作用？如何进一步提高生产效率？哪些技术要求易超差、易出现废品？什么原因、如何解决？零件的整个工艺过程安排是否合理？如何改进？4、典型机床夹具结构分析加工、检测、翻转和运输夹具，要求以结构示意图加上必要的剖视图，反映出关键部件的内部结构，并且应基本符合机械制图标准。按以下要求制图：1）零件以双点划线作为透明体画在机床夹具上。2）机床夹具应画工件夹紧状态。3）应画出定位、夹紧、导向、定向、对刀等元件及夹具体4）画出气缸、油缸、气室等动力源及力的传递、放大、换向及夹紧元件。5）画出夹具与机床的连接形式。6）标注必要的夹具安装技术要求。7）分析定位误差。8）写出夹具的使用、调整说明。9）论述夹具的优缺点、并提出改进意见。实习报告的主要资料来源为现场记载在实习日记上的内容，可适当参考工艺卡片及相关专业书籍。实习报告的重点在于后面3、4两项，防止照抄工艺卡片而使第2部分过于庞大。工艺分析不是逐条回答问题，而是突出重点，对重点问题分析要深透。九、实习指导资料1、变速箱总成1）LF06S带同步器变速箱总成的主要参数及结构原理（1）主要参数。LF065S带同步器变速箱总成的主要参数如下：最大输入扭矩519Nm；中心距123mm；重量约132kg（铸铁外壳、铝盖、不带离合器外壳及手刹车润滑油）；润滑油种类及数量GL-3，7L。（2）结构原理。LF06S带同步器变速箱，有六个前进挡和一个倒车挡，二挡为锁销式惯性同步器，三、四挡为锁环式惯性同步器，五、六挡也为锁环式惯性同步器，一挡和倒车挡采用润滑齿套换挡。同步器换挡可以使改换挡位方便、减少齿端冲击磨损、延长齿轮和接合齿的使用寿命。（3）速比。LF06S带同步器变速箱的速比见表2。表2 LF06S带同步器变速箱的速比直接挡超速挡第一速7.6406.515第二速4.8343.916第三速2.8562.345第四速1.8951.428第五速1.3371.000第六速1.0000.813倒车7.1076.0602）变速箱总成的装配顺序LF06S带同步器变速箱总成的装配，既有完全互换法、选择装配法，又有调整法。装配路线的制定，是以变速箱体作为主体，将其余零件或总成按先内后外的原则进行装配。首先在分总成装配上装配好分总成，再进行总成的装配。上盖总成的连接表面不采用垫片涂胶密封，只采用涂密封胶的办法，这样可以避免总成的渗漏油。根据生产纲领的需要，分总成装配可以多设几个相同 的工位，其主要装配顺序为：装配惰轮轴及倒车惰轮齿轮；装配中间轴前轴承，装配中间轴总成 ；用油压机装配中间轴后轴承；装配中间轴密封盖；装配第二轴总成 ；由油压机装配二轴总成 轴承并装配蜗杆；装配第一轴总成 并在外壳前端面上涂密封胶；装配第一轴承；装配第一轴承盖并拧紧螺栓；在外壳与二轴后盖连接面涂密封胶；装后盖总成及速度表从动齿轮总成；装突缘总成并紧固锁紧螺母；装上盖总成 并拧紧螺栓；装顶盖总成并拧紧螺栓；装取力盖板并拧紧螺栓；装加油、放油螺塞；贴变速箱总成牌和速度表速比名牌；在变速箱外壳上打出厂编号及出厂日期钢印。3）变速箱总成装配重点工序的工艺分析装配工艺的一般技术要求包括：装配的完整性、完好性、统一性、坚固性、润滑性和良好 的密封性。为保证装配质量，采用互相联保措施，即后工序为前工序的检查员。（1）变速箱上盖总成的装配工艺。将变速箱壳体和变速箱上盖总成结合面清理干净，不许有灰尘和油污；在变速箱外壳上表面涂密封胶，胶呈直径 46的条形，位于表面宽度的中间，在螺孔处，要涂在孔的两侧，且要首尾相接，不许中断，也不许掉在壳中；将各滑动齿套和变速叉均放于空挡位置，对准定位环将上盖总成 垂直落下；均匀地拧紧各螺栓，拧紧力矩为37.049.0NM，然后清除挤出来多余的密封胶。（2）中间轴总成的装配。通过选择厚度不同的半圆键，保证中间轴的两个半圆键与轴键槽的无间隙配合；选择适度厚度的卡环，保证减速齿轮轮毂端面与卡环间的间隙为最小，最好为零，并切实卡入其中；将中间前轴承42309K内圈压到中间轴前端。（3）变速箱总成的性能试验。在变速箱总成性能试验台上做变速箱无负荷情况下的性能试验。第一轴转速为1460r/min 开车前必须加足走合油，油温不得低于15，试验时间不得少于2.5min主要试验内容为：能自由地变速换档；在试验中不得有明显的异响和敲击声。4）思考题：（1）叙述变速器传动机构各零件名称，叙述变速器操纵机构各零件名称。（2）叙述变速器各档传动路线。2、变速箱的加工1）变速箱体及其工艺特点和毛坯（1）工艺特点变速箱内装有输入轴、输出轴、其他传动轴和齿轮等。通过改变安装在这些轴上的滑移齿轮和固定齿轮的传动比，来改变汽车的行进速度。从而可知，变速箱体的主要功用就是支承各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并且保证变速箱体部件与其相联接的其他部件的正确安装。 变速箱的零件图如图1所示。从结构工艺特点来看，它是一个薄壁壳体腔形零件，形状复杂，铸造困难，刚度差，易变形，加工精度要求较高。它的外表面有多个连接平面需要加工，支承孔系分布在前后端面上。变速箱体的主要技术要求如下：轴承孔的尺寸精度及几何形状精度轴承孔是用来安装轴承的，其尺寸误差和几何形状误差造成轴承与孔的配合不良，是轴承滚道变形，回转精度下降和轴承工作温度升高。其孔径公差等级为IT7,形状公差未做特殊规定,其数值应在孔径公差范围之内。轴承孔孔距公差它由齿轮传动中心距偏差标准规定。它影响齿轮副的侧隙，过大时造成传动时非工作面的撞击，过小时不能保证齿轮正常润滑甚至引起传动卡死。变速箱体孔中心距公差约为IT8级。轴承孔中心线间的平行度公差 图1 变速箱体零件图它与齿轮的传动精度及齿宽等因素有关。其误差大小影响齿轮的载荷分布，导致传动冲击、噪声及齿轮寿命下降等不良影响。其公差等级约为IT9级。端面对轴承孔的垂直度公差变速箱体后端面与后桥壳体相连接，它们之间有一对中央齿轮传动副传动，后端面是安装基面，所以它与120到160的轴承孔有垂直度要求，否则会造成中央传动齿轮啮合不良，轴承负荷增加，磨损加剧，工作温度升高等不良影响。其垂直度公差为100/0.05，其公差等级约为IT7到IT8。轴承孔的同轴度公差为保证箱体内各啮合齿轮的啮合精度和载荷分布的均匀性，对变速箱四对轴承孔规定了同轴度公差，其公差为0.015。装配基面的平面度公差为保证装配基面间的贴合度和相关表面间的位置精度，规定了后端面的平面度公差为0.1mm，公差等级为IT8。各主要加工表面的粗糙度主要轴承孔表面的粗糙度Ra为3.2m，上平面和前、后平面粗糙度Ra为6.3m。各螺纹孔的位置度作连接用的螺纹孔的位置度公差为0.2mm时即可保证连接精度的要求。（2）毛坯由于灰铸铁具有良好的铸造性和切削性以及较好的耐磨性和减振性，同时价格低廉，因此箱体零件的毛坯通常采用铸铁件。本箱体材料选用HT150。 变速箱体毛坯如图2所示。图中表示了分型面和分芯面的位置。前后平面拔模斜度为020。上平面余量为5mm，前、后平面余量为3.23.6mm，最大余量为4.5mm，80mm轴承孔直径余量为10mm外，全部轴承孔的直径余量为9mm。定位凸台和检查窗口的余量为34mm，溅油齿轮孔及拨叉轴孔直径在30mm以下均不铸出。未注明的圆角半径为35mm，未注明的拔模斜度为1130。分型面错移允许为1mm，铸件壁厚公差为2mm。铸件非加工表面上允许有单个孔眼深至2mm，最大尺寸为5mm，总数不超过10个。所有筋条上孔眼深度不超过3mm。铸件加工表面上允许有深达加工余量2/3范围以内的铸造缺陷。超出上述范围的铸造缺陷可根据焊补工艺规程进行焊补。铸件表面涂以醇酸底漆。2）变速箱体的机械加工工艺过程表 3 变速箱机械加工工艺过程 图2 变速箱体毛坯图 表3 大批大量生产变速箱体的机械加工工艺过程3）思考题（1）画简图表示变速箱体主要加工表面的尺寸精度、粗糙度及形位公差。（2）分析变速箱体主要加工表面精度及形位公差要求制订的合理性并审查其结构工艺性。（3）分析现场变速箱体各表面加工方法选择及设备选择的合理性。（4）变速箱体平面均采用端铣加工，试问端铣刀是如何安装在机床主轴上的？加工时如何对刀调整？刀具如何刃磨？并用简图表示端铣刀的几个主要几何角度。粗精铣时切削用量有何不同？刀具耐用度大致是多少？试分析影响端铣加工精度的主要因素有哪些？（5）试比较粗精镗孔时镗孔方式、所用机床、夹具、刀具、辅具的不同点。精镗时为什么要有主轴定向停刀装置和夹具上要设置工件让刀机构？精镗时镗刀如何调整？为什么要 浮动卡头？它的结构是什么样的？（6）精镗孔后，轴承孔往往会产生圆度误差，是什么原因造成的？如何改进？3、齿轮的加工1）齿轮的结构特点及结构工艺性分析（1）齿轮的结构特点汽车上的齿轮按照结构工艺特点，可分为五类（见图3）：单联齿轮，孔的长径比L/D1。多联齿轮，孔的长径比L/D1。上两种为筒形齿轮，内孔为光孔、键槽孔或花键孔。盘形齿轮，具有轮毂，孔的长径比L/D1。齿圈，设有轮毂，孔的长径比L/D1时（图3（a）、（b），应以孔作为主要的定位基面，装在心轴上，可限制四个自由度。端面只能限制一个自由度（图12）。此时，孔和心轴间的间隙是引起加工误差的主要原因。因此，作为定位基面的孔应以较小的公差进行加工，一般按H7加工。为了消除孔和心轴间的间隙影响，精车齿轮时，常用过盈心轴或锥形心轴（锥度为1/40001/6000）；预加工齿面时，可采用能自动定 图12 筒形齿轮定位心的可涨心轴回分组的间隙心轴。当齿轮孔的长径比L/D1的中等尺寸的毛坯。采用这种方案时，首先齿坯是以毛坯外圆定心夹紧，在钻床上将内孔预加工出来，其次进行拉孔，如孔内有花键，常同时拉出；拉削时，齿坯以端面靠在拉床的球面支承上，使预加工孔的轴线能自动对正拉刀轴线，避免拉刀折断；最后进行粗、精车齿坯。由于孔较长，粗、精车齿坯时用孔作为主要的定位基准，定位比较稳定。可以把工件装在心轴上，分别以两台卡盘多刀半自动车床进行粗、精加工外圆与端面。图15是在多刀半自动车床上粗、精车齿坯的简图。 图14 在六角车床上加工齿坯 图15 在多刀半自动车床上加工吃屁 .在多轴半自动车床上进行加工。多轴半自动车床为多工位同时加工的机床。各工位可按工件加工工艺分别进行不同表面的加工。这类机床自动化程度高、占地面积小、生产率高、适用于大批、大量生产。大量生产形状复杂的齿坯，根据加工面的数量，可以选用适当的主轴数目的立式或卧式多轴半自动车床。特点：装卸工件方便、允许工件质量可大些；在卧式多轴半自动车床上加工的工件质量应小些。图16和图17为在两台立式六轴半自动车床上，分两个工序分别加工齿坯的所有表面。在图16中的第一工位，工件装在三爪卡盘中，以毛坯外圆及端面定位；在以后的五个工位中，进行孔和端面的粗、精加工并倒角。图17中的第一工位，内孔压在心轴上，工件以加工过的内孔和端面定位；在以后的五个工位中粗、精加工外圆、端面、切槽和倒角等。 图16 齿坯以外圆及端面做粗基准进行加工 图17齿坯以内孔及端面做精基准进行加工齿端倒角加工。齿面加工之后，有时还要进行齿端倒角。齿端倒角有两种，一种是去掉直齿轮或斜齿轮齿端的锐角，另一种是加工变速器滑动变速齿轮的齿端圆角。.加工时去掉齿端锐角。齿轮，特别是斜齿轮的齿端锐角部分g的强度很低（图18），齿面经过淬火很脆，工作中锐角容易折断，断片会破坏齿轮箱内的零件，故必须预先把锐角去除。去除锐角的方法很多，可在滚齿机上用齿轮滚刀倒角，但生产率低，成本高。图18为半自动齿轮倒角机，使用方便，生产率高。这种机床结构简单，在两个刀具主轴上各装一个刀头，同时切削齿轮两个端面上的斜齿锐角。工件连续旋转，两刀头便 地切去所有的轮齿锐角。两 图18 斜齿轮倒锐角简图刀具轴与被切齿轮间的传动比，可由挂轮调整。.滑动变速齿轮齿端面需要倒圆角。变速器齿轮换挡时，为了容易啮合，其齿端要有圆角，常见的齿轮圆角形状如图19（a）所示。其加工方法见图19（b）所示，指状铣刀在旋转的同时，还做上下运动，工件做匀速旋转运动，两者符合一定的传动比关系。这样，刀具相对于工件的运动轨迹为与工件的齿数相协调的波浪形（图19（c），铣刀便在齿端铣出圆角。 图19 换挡齿轮齿端铣圆角修复基准孔和端面。作为齿轮定位基面的内孔和端面，淬火后其形状和尺寸都有一定变化，轮齿的相对位置也有了新的误差。为了保证齿面最后精加工和装配基准的精度，热处理后要修磨这些基准孔和端面。磨孔一般是在内圆磨床上进行。为了减小端面对孔轴线的跳动，孔与一个端面应在一次装夹中磨出。用磨过的端面定位，磨削另一端面，以保证两端面有较高的平行度。为了保证内孔对齿面的位置公差（齿圈的径向跳动），磨基准孔和端面时，应以齿面定位进行加工。圆柱齿轮用滚柱在齿面上定位，锥齿轮用钢球在齿面上定位。要正确选择滚柱或钢球的尺寸，以保证它和齿面的接触部位是在齿高的中部。图20所示为磨直齿或斜齿圆柱齿轮内孔的一种弹性膜片定心卡盘。被加工齿轮以其齿面套在圆周上有六个滚柱3的环4内，然后一同装于弹性膜片卡盘的卡爪2内。当推杆6向右压在弹性盘1中部时，盘的卡爪就略微径向张大而将滚柱松开，此时可以装卸工件。当推杆后退时，弹性膜片本身靠弹性收拢卡爪，通过滚柱定位夹紧工件。工件还以端面靠在三个支承钉5上。（2）轴齿轮的机械加工 轴齿轮的齿坯是个阶梯轴，其加工方法也与 图20阶梯轴相同。两端定位基准中心孔的加工汽车的轴类零件常用A型和B型（带120度保护锥）两种中心孔。钻中心孔前，一般先加工轴的两端面，以防止因锻件的不平整使中心孔钻偏或折断中心钻头。加工轴的端面和钻中心孔的方法，依生产类型和工厂的具体条件而异。单件小批量生产时，一般是在车床上用三爪卡盘夹住外圆，先车出端面，然后钻出中心孔。成批生产时，为了提高生产率，可在卧式铣床上用端面铣刀铣端面，然后在卧式双面中心孔钻床上，同时钻出两端中心孔。产量大时，可在双面铣端面打中心孔钻床上加工，如图21。这种机床是双面的，两面各有铣端面和钻中心孔的切削头。工件以外圆在双V形块上定位并夹紧后，装有夹具的工作台带着工件横向进给，先同时铣削两个端面；铣完后工作台 图21 双面铣端面钻中心孔停住，此时两个中心孔的轴线对准工件轴线，两边的切削头同时进给钻出两