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超声深孔钻床设计【9张图/15155字】【优秀机械毕业设计论文】

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超声深孔钻床设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

A0-主轴箱.dwg

A0-机床总装配.dwg

A1-主轴.dwg

A2-双联齿轮.dwg

A2-双联齿轮2.dwg

A2-带轮.dwg

A2-轴I.dwg

A2-齿轮.dwg

A2-齿轮2.dwg

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关键词：: 超声钻床设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份,50页,15100字左右.
实习报告一份.
翻译一份.

图纸共9张:
A0-机床总装配.dwg
A0-主轴箱.dwg
A1-主轴.dwg
A2-齿轮.dwg
A2-齿轮2.dwg
A2-带轮.dwg
A2-双联齿轮.dwg
A2-双联齿轮2.dwg
A2-轴I.dwg

摘要
该设计是设计一超声深孔钻床，利用超声震动加工深孔。振动切削与普通切削相比，在降低切削力和切削热方面有明显的效果，尤其在难加工材料的加工和精密加工中，振动切削具有普通切削无法比拟的工艺效果。因此，作为精密机械加工和难加工材料加工的一种新技术，振动切削已经逐步渗透到多种机械加工领域，振动钻削就是比较成功的应用实例。
振动钻削，即在钻头(或工件)正常工作进给的同时，对钻头(或工件)施加某种有规律的振动，使钻头在振动中切削，形成脉冲式的切削力波形，使切削用量按某种规律变化，以达到改善切削效能的目的。根据实际加工的需要，适当选择振动参数(频率v，振幅A以及频率v与工件转速n的比例关系)，可以控制切屑的大小和形状，得到满意的切屑，避免切屑堵塞。可提高生产效率几倍到十几倍，提高加工精度1—2级，且加工表面质量也有较大改善。
超声振动深孔加工钻床是利用超声振动系统对钻头施加振动，使钻头在振动中切削，使切削用两按规律变化，从而达到改善切削效能的目的。
关键词：超声振动，深孔加工，枪钻车床。

Abstract
This design is designs a supersonic deep hole drilling machine, the use supersonic vibration processes the deep hole. The vibration cutting and the ordinary cutting compares, in reduces the cutting force and cuts the hot aspect to have the tangible effect, difficult to be processing the material especially in the processing and the precise processing, the vibration cutting has the craft effect which the ordinary cutting is unable to compare. Therefore, took the precision machinery processing and difficult to process the material processing one kind of new technology, the vibration cutting already gradually seeps to many kinds of machine-finishing domain, the vibration drills truncates compares the successful application example.
The vibration drills truncates, namely while the drill bit (or work piece) normal work to feed, (or work piece) exerts some kind of orderly vibration to the drill bit, causes the drill bit to cut in the vibration, forms the pulse -like cutting force profile, causes the cutting specifications according to some kind of rule change, achieves the improvement cutting potency the goal。According to the actual processing need, chooses the vibration parameter suitably (frequency v, oscillation amplitude A as well as frequency v with the work piece rotational speed n proportional relationship), may control the scrap the size and the shape, obtains satisfaction scrap, avoids the scrap jamming. May enhance production efficiency several times to several times, enhances the processing precision 1-2 level, also the processing surface quality also has improves greatly.
The ultrasonic vibration deep hole processing drilling machine is the use ultrasonic vibration system to the drill bit infliction vibration, causes the drill bit to cut in the vibration, causes the cutting with two according to the rule change, thus achieves the improvement cutting potency the goal.
Key words: The ultrasonic vibration, the deep hole processing, butts the lathe.

目录
前言 1
1.超声和深孔加工技术的发展趋势 3
1.1 超声振动加工技术发展趋势 3
1.2 深孔加工发展状况 9
2.机床主要参数的确定 12
2.1 电机功率的确定 12
2.2 主运动参数的确定 12
2.3 标准公比值和标准转速数列 14
3.确定结构式和绘制转速图 18
3.1 求级数z 18
3.2 确定结构式 18
3.3 绘制转速图 19
4.确定各级传动副齿轮的齿数 21
4.1 确定齿轮的齿数 21
4.2 验算传动比 25
4.3 各轴及齿轮的计算转速的确定 26
5.传动零件的初步计算 29
5.1 传动轴直径初定 29
5.2 主轴主要结构参数的确定 30
5.3 齿轮模数计算和齿轮中心距的计算 30
5.4 皮带的相关计算 31
6.主要零件的验算 36
6.1 齿轮的强度验算 36
6.2 主轴的验算 37
6.3 花键的验算 43
致谢 46
参考文献： 47

超声深孔钻床设计

内容简介：: 中期检查表指导教师：职称：所在系部（单位）：机械动力与工程学院教研室（研究室）：机制教研室题目超声波枪钻机床设计学生姓名专业班级学号一、选题质量（主要从以下四个方面填写： 1、选题是否符合专业培养目标，能否体现综合训练要求； 2、题目难易程度； 3、题目工作量； 4、题目与生产、科研、经济、社会、文化及实验室建设等实际的结合程度） 1，该选题为超声波枪钻机床设计，可以对我们大学四年所学知识进行一次大而全面的练习。 2，这将对我们以后工作起到十分有效的帮助，也能达到一个综合训练的效果，又加强了实际的动手动脑能力。 3，题目的难易程度很适中，对我们既是一个挑战也是一个很好的锻炼提高过程。 4，题目的工作量：要求完成以上的纸， 3 万的说明书一份。 5，选题不但能紧密的结合生产和实践，也是在我们所学习过的范围之类，对我们以后不管是科研还是从事实际的工作对有很大的帮助。二、开题报告完成情况在老师指导和同学们的帮助之下，我顺利的开始我本次毕业设计。我在自己经过一些查阅资料的前提下，慢慢的摸索出了一些门道。由于我们这次是第一次独立的超声波枪钻机床进给装置，在以前接触这方面的知识较少，所以在刚开始就不是很顺利，甚至感到有些无从下手，但是经过和指导老师的提示和与本组同学的商量之后，我逐渐找到是设计的切入点，顺利的完成了开题报告。并有了一定的成果和进行了一些前期的工作，并使本次设计有了一个良好的开始。最后我在查阅了一些资料以后，现在已经进入了计算设计过程，我将在以后工作中继续努力，认真完成这次毕业设计。三、阶段性成果 1通过对机床系统的学习，在加上老师的仔细讲解，我收集了大量的资料和文献，为设计的顺利完成打下了坚实的基础。 2. 在老师的指导和同学的帮助下找到了设计的基本方法，开始了一些基本的原理设计，并取得了一定成果。 3. 完成了开题报告。 4进行了前期的一些工作和设计，对整个设计有了一个大体的方案。四、存在主要问题由于我们这次是第一次独立的机床装置，所以在刚开始就不是很顺利，对做一个毕业设计的基本知识都没有认识，后来找了指导老师，老师给我在他去年指导毕业设计的基础上，针对我们本科生以前存在的问题，进行了仔细的讲解，然后我再与本组其他同学的商量之后，我慢慢的自己逐渐找到是设计的切入点，我觉得这对我以后有很大的作用。但是随着设计的逐渐进行我有遇到了许多的新的和更加复杂的问题，这些问题使我充分认识到了自己在以前学习中的不足和自己与一些同学的差距，所以我要以本次设计问契机加强自己在学习上薄弱环节，争取使我的毕业设计能够取得好的成绩，也能够使我所学的知识能够在以后的工作中发挥更大的作用。五、指导教师对学生在毕业实习中，劳动、学习纪律及毕业设计（论文）进展等方面的评语指导教师：（签名）年月日 1 用表面反应来测量圆柱形钢削力和表面粗糙度的方法摘要：这项研究的目的是为了有效的分析在磨削过程中的磨削力和表面粗糙度圆柱形工件，材料是钢 l 利用表面反应的方法。传感器用来测量主轴驱动马达的电力，通过磨削参数的变化来测量和分析粗糙度。用实验数据建立一个模型，预测磨削力和粗糙度。通过单独的改变磨削率绘制数学模型的轮廓线。在工业中测量磨削条件是很容易的。关键词：磨削力，表面粗糙度，圆柱形磨棒，表面反应方法简介：不少实验更多的说明充分和有效的磨削过程是与车削和铣削很不同。由于砂轮表面的不均匀，每次磨削工件时是不一样的。尽管努力的尝试，但是砂轮和工件间的磨削过程还没搞清楚。所以绘制了许多统计模型和计算机模型。不但这些模型很复杂，很难描述磨削过程，而且增加了优化磨削的难度，很难验证磨削参数之间的相互影响和磨削结果。在过去的几十年中削能以及磨削参数之间的相互影响。在他的研究中，那是很明显的：切削机理很复杂，很难重复磨削过程而获得相同的磨削条件。石墨作润滑剂估算磨削表面的参数。影响切削表面参数的参数如砂轮速度，工件转速，切削深度，打磨模型还有切削力被统计。样用表面反映方法也可以估算磨削表面的几何误差。在本论文中，用圆柱形钢表面反映方法来预测切削力和表面粗糙度和帮助选择磨削条件。由于砂轮磨削表面无规则的分布着不规则的磨料，所以磨削机理很复杂，很难能清楚。为了方便研究，假设圆柱形棒料接触点放大，如图 1所示。从切屑的形状看，在磨削过程中，砂轮的磨削面与工件的接触点，开始与后沿着弧触长度）。所以在从点的过程中切削厚逐渐增加，并在从点的过程中切削厚又逐渐减小。切屑层的最大厚（ g）等于公式表示为： 2 在公式中，削厚的最大值还与平均断削点之间的距离（ a）和速比有关。砂轮和工件间接触的弧长被近似为一条直线，公式为：进给速度向切削力率式表示：从公式 3中，可以很明显的看出切向力影响圆柱形棒料的磨削参数。霍耳效应和磨削力的测量通常测量磨削过程的磨削力在工业中是用霍耳效应传感器。霍耳效应传感器的 3 原理是霍耳效应。霍耳效应是 879年发现的。通过磨削驱动马达的的电流会产生一个磁场。如果把这个电流通过霍耳传感器，在洛伦兹力的作用下在传感器内产生电压，这个电压叫霍耳电压，电压的大小与通过传感器的电流成比例。所以，测量霍耳电压就可以知道通过驱动马达的电流。表面反映法是最佳获得希望输出结果的方法之一。在这种方法中，期望输出值可以用带磨削参数的函数表示。这个函数包括磨削参数被称为表面反映如图 2所示。为了建立表面反映模型，首先函数必须化成待定系数多项式。这些待定系数可以有实验确定。由于表面反映函数涉及到许多参数和要进行许多实验，所以待定系数多项式很复杂。另外改变待定系数计算函数值很难满足所有的实验结果。为了方便常用图形最小二乘逼近和运算规律进行复合计算。在这个实验中，圆柱形磨削工件作为实验装置，如图 3所示。工件的材料是轮的类型是在工业生产中常用的轮的直径是 320度是 38 为了测量不断随磨削条件改变的磨削力，三个霍耳传感器被装在主轴电动机电源线上。 12耳电压随着电流改变的灵敏度是。传感器的反应时间是用转换器和示波器可以连续的测量传感器的输出霍耳电压。 4 进给方向的粗糙度可以直接测量。磨削条件是，工件的转速分别是 52， 64和 76削深度分别是 20， 25， 30和 35m进给速度分别是轮的转速（ 1800持不变。在所有的实验中用水混合冷却剂冷却。在磨削过程消耗的功率等于通过马达的电流和马达电源电压的乘积。如图 4所示磨削过程被分成 A， B，四个典型的部分。区域这一区域砂轮和工件没有接触，但是由于砂轮的旋转而消耗功率。当砂轮和工件有一个接触点时（如图 4中削消耗的功率是变化的，其改变量与磨削条件有关。为了方便在本论文中，总磨削功率等于驱动功率加净磨削功率。总磨削功率被称为磨削圆柱形工件整个过程所消耗的功率。正向进给之后，开始反向进给时是清磨阶段，即是图所示在是大于驱动功率。最后是轮脱离工件完成切削过程。图 5显示的是在不同的工件旋转速度和进给速度下，切削深度对磨削功率的影响。磨削功率随着磨削深度的增加而增加（如图 6所示）。尽管磨削 5 6 7 8 功率的增大在不同地方是倾斜的，磨削功率也随着工件转速和进给速度的增加而增加。工件转速对磨削功率的影响如图 7所示。在相同的工件转速下，此可见磨削深度对磨削功率的影响比进给速度对磨削功率的影响大。磨削条件对表面粗糙度的影响图 7显示的是磨削深度对工件切向的粗糙度影响。图 7（ a）显示的是在不同的磨削深度和工件转速下的粗糙度。由于磨削深度的改变，粗糙度的最大值（比例的增加，但是粗糙度的平均高度的中心线改变很小， 7（ b）显示的是在不同的磨削深度和进给速度下，粗糙度的平均高度的中心线的不同值。清磨对磨削功率和表面粗糙度的影响为了确定清磨对磨削功率和表面粗糙度的影响进行实验。清磨对磨削功率和表面粗糙度的影响用图 8表示。 9 10 11 12 由于清磨刚实现，还受磨削深度的影响，所以磨削功率保持最大值如图 8所示。但是由于 64响，磨削功率降到不工作阶段时的驱动功率。在这个阶段不在有切屑掉下。所以，在几个清磨之后，认为圆柱形磨削工件的材料不在掉下。粗糙度中心线的平均高度值如图 8（ b）所示。在 6面粗糙度由于磨削深度的影响而不收敛成定植，必然原因在几个清磨之后，粗糙度很难达到理想值。这是个二难推论，所以要大量的减少清磨的比率，来改善表面粗糙度。由此，处理实际问题要很小心，尤其是选择磨削条件时。象前面描述的那样，它能预测不同磨削条件下的磨削功率和表面粗糙度。首先，磨削结果用函数表示，该函数带有实用的磨削参数。在这个研究中，表面反映方法用来获得想要的结果。其次，表面反映模型用工件的转速 v（进给速度 f（ m/磨削深度 d m表示为：在公式中， 0 示表面粗糙度。如图 9所示，不同的测量值和修正值用来开发表面反映模型公式（ 4）和（ 5）。象图 9（ a）所示，修正过的磨削功率非常的符合测量值。在图 9（ b）显示的修正过的粗糙度与测量值一致，尽管有一些偏差。图 10表示的是表面反映的一个例子。磨削功率的等高线随着工件转速和进给速度的改变而改变。在这个图中，磨削深度被定为 25m。在这个 30（ a）所示，磨削功率的增加是线形的，当工件转速和进给速度增加时。但是，从图 10 13 （ b）中的等高线可以看出进给速度的影响比工件转速的影响大。工件转速不变时，进给的一个很小的改变都能影响磨削功率，在图 11所示的 3糙度是占优势的当工件转速改变时。证实表面反映模型在过去的几十年中，磨削条件的选择很大程度上需要专家去判断。对初学者和技术不熟练的工人来说是很困难的确定适合的磨削条件满足系统规定参数的要求，如粗糙度，切削率，和磨削功率。表面反映模型的建立使磨削条件的选择变的很容易。圆柱形工件每转的切削率可以用下面的公式表示：式子 6 中， aD 果三个系统规定的参数用如（ 7）（ 9）所示的工业要求表示。选择的磨削参数很容易的满足所有的系统规定的参数。尽管这有点象常规的参数优化问题，用表面反映模型很容易的解除来。一个例子用图 12表示：工件转速定在 64先通过改变进给速度，磨削深度和系统规定的切削率范围绘制粗糙度的等高线，然后把磨削功率加进该等高线。现在磨削条件满足确定所有的系统规定参数，选择被系统参数线所封入的区域。在本论文中，用表面反映方法测量圆柱形耳传感器测量磨削过程主轴电动机的功率。基于实验结果，磨削深度对磨削功率的影响比进给速度的影响大。另外，磨削深度对粗糙度的最大值的影响比对粗糙度平均中心线的高度影响大。进行一段时间清磨之后，磨削功率降低到驱动功率，但是不能获得期望的粗糙度。 14 15 16 用磨削参数和二次表面反映模型表示圆柱形工件的磨削功率和粗糙度。由于，磨削功率和粗糙度，利用工业要求和应用表面反映模型轮廓线很容易的可以选取磨削条件。 17 1 A on in of 1 (7)(2001) 937 951. 2 R. On of of 4 (2 3) (2004) 247 270. 3 T. K. H. in 36 (1 3) (2003) 39 47. 4 of as iC 1 3) (2003) 1327 1336. 5 B. An on in 38 (1 3) (2003) 484 488. 6 V. of a 32 (1 3)（ 2003) 90 94. 7 X. Y. H. of in of 55 (7 12) (2003) 1421 1426. 8 S. 1989. 9 S. in of 31 (2) (1999) 161 171. 10 S. V. of in as of 1) (2003) 51 59. 11 in 5 (3) 18 (2005) 327 334. 附录 2 An of in of 19 he of to of in of A of to of to to of it be 2005 . of to to as as of t on at In of 1 3,So 4 5 of of to of to of of 6 7. 8 9 as of In it to 10 a on in as 20 of of on 11 by be by of In to in of to of 2. of of is in of in be as 1. it is a on of a on it D (So in a of 21 at . . g) in is to I be as d Z is of is by an a) at v V ). of be by a f is a in a t an o as q. (3), it is or in a of to of a be in of of is on r 879. a of a a If an in is to is as of is to So of of be 22 he is of to In be as a of of is a as 2. In to be as a be of In of is to a of of is it is to by to of of a is a is of 3. he in is 3. c 60. is a m V is in of 20 mm 8 To of to 23 in of 2 V in a DC 24 in in , in in In 2, 64 6 of in a 0, 25, 30 5 mm m/1800 a in of on he by of 4 a of , B, C . an no no in On 25 4) on in to At of a in to in . As in , of in , 5 of of on of 6). of of on is 7. .6 to of it is of of on 7 of of on of is 7 (a) of to of of of in of m/7 (b) of of 26 27 28 29 of on o of on 8. 30 In of a to of as 8 (a). in of th to of at 31 t by of or In is no it in of is 8 (b). th to of to a a in by is a to be a it is to in of 4. of s in of it is to be to to of is to as a of In to v ( f(m/of d (wer 1 目录前言 . 2 工厂简介 . 3 一、焦作市博瑞克液压机械有限公司简介 . 3 二、河南焦矿机器有限公司简介 . 4 三、焦作市制动器有限公司简介 . 4 四、中轴集团公司简介 . 5 部分零件加工工艺 . 7 一、铸态球铁曲轴制造工艺 . 7 二、凸轮轴制造工艺 . 10 三、 . 10 结束语 . 15 2 前言这次生产见习是我们参与实践活动的很重要的一部分，在老师的带领下我们见习了焦作制动器厂、中原轴件厂、焦做矿山机械厂、焦作博瑞克液压机械厂等 5 个工厂。可以说我们在这次实习中学到了很多在课堂没学到的知识 ,受益匪浅：生产实习是我们机自专业知识结构中不可缺少的组成部分，并作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道，培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神，也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法。这些实际知识，对我们学习后面的课程乃至以后的工作，都是十分必要的基础。掌握机械加工工艺方面的知识及方法了解切削刀具方面的知识，熟悉常用刀具的结构、选择、用途等了解机床和数控系统的知识，特别是加工中心等典型的数控设备了解企业生产管理模式，学习先进的管理方式方法熟悉、巩固铸造工艺及设备方面的知识 3 工厂简介一、焦作市博瑞克液压机械有限公司简介焦作市博瑞克液压机械有限公司创建于 1958 年，是国家机械工业部确定的冶金设备用液压缸唯一定点生产厂家；国家液压缸行业标准起草，修定单位之一，宝钢设备配件研制中心成员单位之一；焦作市高新技术企业之一。 2001 年 7 月经国家经贸委批准“双高一优”项目，投资 3000 万元的冶金设备用液压缸易地经改项目已完成。并能够独立生产多种高难度非标油缸替代进口油缸，且盖率达 100。公司主要加工设备 260 台，其中投资额 1200 万元从美国西来公司引进目前世界上最先进的内孔加工设备刮削滚刀机，采用镗，滚压方法，一次装卡完成，使缸体内孔精度达，并具有压力自动补偿刀具，保证表面粗糙度始终如一。同时公司还用有先进的数控机床，卧镗铣床，多台深孔强力珩磨机床，深孔钻镗床， 8 米外园磨床， 14 米车床以及车削中心，数控加工中心和先进的综合性能实验台等完善的检测设备。主要产品：（ 1） 91 冶金设备用液压缸（ 2 96 重型冶金设备用液压缸（ 3）型冶金设备用力士乐液压缸（ 4） Y 金设备标准液压缸（ 5）伺服压下缸（ 6）齿条压下油缸（ 7）带位移显示传感器液压缸程用液压缸 3 标准系列气缸（ 1 冶金设备用气缸 1448 74 （ 2）际标准中型汽缸缸以及液压泵站等产品车床简介 4 焦作博瑞克液压厂投资 1200 万从美国西来公司进口的刮削滚光机，直接加工热轧钢管，一次向前走刀完成镗、刮、滚光三道工序，比普通镗床快 15 至 80倍，刀具为压力自动补偿式，能保证加工粗糙度始终保持一致，并按需要自行调节，可编程序控制器监测机床运行情况。可迅速正确地指出任何故障。其加工范围：缸径为4 0 3 2 0 长度 4000加工精度 0 . 2 0 . 1之间选择。二、河南焦矿机器有限公司简介河南焦矿机器有限公司前身为焦作矿山机器股份有限公司，工厂始创于 1949 年。2005 年 9 月，职工共同出次，买断国有净资产，完成了企业改制。公司下设 11 个生产分厂，有各类加工设备 600 余台，其中大型、精密、稀有设备 110 多台，从铸、锻、铆、焊到加工、装配，形成完善的工艺手段和产品质量控制体系，已通过量体系认证，是一个具有相当规模和实力的重型机械制造企业。河南省中小矿山机械产品质量监督检验测试中心站设在该公司。公司产品以破碎、粉磨设备为主导，主要有：年产 30 万吨及以上的水泥成套设备 ;用于火力发电机组的系列煤磨机 ;各种颚式、锤式、贺锥式破碎机 ;冶金用氧化球团设备 ;全套选矿设备 ;高低压电控制装置 ;电除尘、水污染处理环保设备等。公司还将着力于洁净煤生产设备、风力发电设备和大型精密铸造件的市场拓展，以满足更多不同行业的需求。三、焦作市制动器有限公司简介焦作制动器有限公司拥有先进的工业设备，雄厚的技术实力，完备的检测手段，严格的质量管理体系，高素质的专业销售队伍，信誉至上的售后服务宗旨，是公司进入市场，赢得用户的有力保证。公司拥有高效的工程师 3 人，中级工程技术人员 17 人，技术人员 25 人，可为用户提供国际产品和非标产品的设计和制造。公司生产的主要产品有：电力液压块式制动器、电力液压推动器、电力液压盘式制动器、电磁铁块式制动器、电磁盘式制动器等。公司生产的制动器型号多，品种齐全，产品畅销全国各地，应用于起重运输、冶金、矿山、港口、建筑等机 5 械驱动装置的机械制动，具有结构紧凑，制动平稳，安全可靠，维修方便，耗电低，寿命长，无噪音，操作频率高等特点。公司产品首家通过国家建筑城建机械质量监督检测中心认证。四、中轴集团公司简介中轴集团公司的核心企业中原轴件厂原本是一个小厂，后来由于大胆采用了节能节材的生产工艺，在市场竞争中赢得了主动，产品供不应求，急需扩大生产规模。当时原焦作市标准件厂北厂有 20 多亩厂区和 2000 平方米的厂房因生产不景气在闲置。 1994 年初，中原轴件厂对其实施了吸收式合并，迅速在其现成的厂房内建起了一条大型生产线，这样既保证了接收过来的原标准件厂职工有活干，也使企业的生产规模和经济实力迅速壮大。 1996 年春节前夕，中原轴件厂整体收购了破产的原焦作市起重设备厂， 2月 7 日宣布接收， 2 月 8 日该厂 440 名职工即得到妥善安置。为使下岗职工能早一天上岗，中原轴件厂的领导放弃休息，除夕夜带领工人在车间抹水泥，整修地面。经过 28 天的紧张奋战，原来破旧不堪的起重设备厂被改造成年产 30 万件齿轮轴的专业厂。当职工穿着新厂服参加新厂开工典礼时，不少重新上岗的职工激动得流下了热泪。一位老工人感慨地说：“中轴厂把这么好的设备安到我们这里，又有这么好的工作作风，我们真的有出路了。”当年，齿轮专业厂就创利 320 万元。 “职工的心是企业的根” 近几年来，中轴集团公司每进行一次大的改革行动和战略调整，都找职工座谈讨论，以期达到多数职工的理解和支持。去年，中轴集团公司先后在公司 5个大的成员厂召开职工民主座谈会，每场座谈会均有 300 到 500 名职工参加，场面颇为壮观。座谈会上，对职工提出的问题，公司领导推心置腹，一一作答。 5场座谈会下来，共有 120 余名职工发言，或提意见建议，或就企业的改革和发展发表看法。会后，公司又专门安排人调查研究，使职工所提的问题得到了圆满的解决。厂务公开在中轴集团公司已实行多年。一次，公司工会主席尚致和到下面检查厂务公开情况，在一个生产车间听到有工人议论，说车间管理人员和辅助工太多，就是再减去一半也不会影响车间生产任务的完成。尚致和回来后，公司几个 6 领导一通气，立即整改，近一半的管理人员和辅助工被减下来当了操作工，车间面貌焕然一新。中轴集团公司从 1998 年开始划小核算单位，将原来的生产车间转化为模拟经营实体的专业厂，让专业厂直接面对市场，对市场信息作出快速灵敏的反应。经过一段时间的探索，中轴集团公司决定由公司纪检和工会出面，对本单位的财务、工资分配、招待费、通信费、劳保用品发放等每月审查一次，然后签名认可。一个专业厂的厂长克扣工人工资 4000 多元情况被查证落实后，公司对这名厂长及时作出了免除厂长职务、开除留用的处分。其旗下的焦作中轴森特凸轮轴有限公司是专业研制和生产高档发动机凸轮轴的企业，注册资本 2700 万元，现有职工 280 人，其中高中级技术人员 63 人。公司引进德国磨头高线速数控凸轮型面磨削工艺和主轴径磨削工艺，采用美国凸轮轴检测仪及国产先进的数控凸轮轴加工设备，工艺装备水平国内一流。企业年产高档汽车发动机凸轮轴 30 万根，主要与广西玉柴、山东潍柴、一汽大柴、江苏锡柴等国内知名汽车发动机厂家配套河南中轴集团有限公司是轴类产品的生产基地 ,依靠列楔横轧机，能轧制四缸、六缸、八缸等直径小于 120度小于 1200多种钢制凸轮轴毛坯。引进的德国、美国等国际最先进的凸轮轴磨削加工及检测设备，能同时满足不同用户对凸轮轴毛坯、半成品、成品的各种需求。目前该公司凸轮轴同国内几大知名柴油机主机厂家直接配套，供货信誉良好。 7 部分零件加工工艺一、铸态球铁曲轴制造工艺 1 生产工艺设备和原材料的选用（ 1）熔炼使用 3t/h 热风双排大间距冲天炉（ 2）球化孕育处理采用堤坝包冲入法球化，包内孕育和随流孕育相结合的办法（ 3）造型使用国产金属型覆砂生产线 #采用无冒口铸造，铁液利用率高，铸型精度高，刚度好（ 4）精选球铁用的生铁和铸造焦 2 球化孕育处理的材料选择和工艺控制生产铸态珠光体球铁曲轴，主要是对球化和孕育处理工艺进行控制。化工艺的控制使用 8复合球化剂 #在此基础上加入适量的合金元素，利用球化剂中的合金元素影响球铁的二次结晶，得到所需求的珠光体含量，阻碍铁素体的形成及石墨球周围牛眼状铁素体的形成，促进珠光体的形核和长大。球化剂的化学成分为： 7%g， 4% 6%40%44%量的一的合金元素不能满足高材质的综合性能要求，需采用多种微量合金元素复合合金化。其中球铁起双重作用，既促进石墨化，细化石墨，同时促进形成珠光体；用合稳定珠光体的同时，可改善石墨的圆整性并防止石墨畸变；合除促进石墨化外，还促进孕育效果，能大量增加石墨球数，使石墨球更加细小、圆整，同时减少白口倾向；化稳定珠光体，确保获得综合力学性能更高的铸态球铁。以上微量元素相互配合，因侧重点不同，生产应用中主要体现其综合效果。育工艺的控制采用多次孕育以改善基体组织和石墨的均匀性，有效地防止孕育衰退，达到细化晶粒组织，消除自由渗碳体，提高综合力学性能和切削加工性能的目的。孕育工艺，见表 1。 8 生产铸态珠光体球铁，单靠炉前孕育，孕育的均匀性较差，在浇注后期极易产生孕育衰退，金相组织中石墨球粗大，数量少，渗碳体含量超标，严重恶化力学性能和切削加工性能。若进行二次随流孕育，可提高孕育的均匀性，改善孕育衰退现象，见表 2。表 2 显示：二次孕育明显优于炉前一次孕育，金属基体组织中的石墨球更加细小且数量更多，珠光体含量稳定在 85%以上，并消除自由渗碳体。 9 表 3 显示：铸态球铁硬度达到 270削加工性能好，原因是铸态球铁工艺控制中孕育均匀，无偏析，自由渗碳体极少，在强度提高的情况下，伸长率也得到增加。总之，球化、孕育剂的加入量应根据原铁液的品质和化学成分以及孕育效果进行调整。 3 熔炼控制获得优质的铸态珠光体球铁，球化和孕育工艺只是各工艺控制中的一个环节，原铁液的品质也是一个重要前提，它需要一个有效运作的质量保证体系来保证。严把炉料配料及熔炼操作，炉况稳定，保证原铁液化学成分准确，合适的过热度，严格控制炉渣中含量，减少铁液的含气量和非金属夹杂物的含量，从而改善铁液的品质和化学成分的准确性。表 4 显示：原铁液的碳当量量为间，铁液的过冷倾向大，孕育效果好；增加缩松倾向，产生一次渗碳体恶化力学性能，因此不用高进形成珠光体，而采用球化剂中的其他合金元素保证珠光体； P、S 是有害元素，越低越好；处理后的铁液碳当量量为间，此时铁液的流动性最好，凝固时体积膨胀量大，可实现自补缩和无冒口铸造，特别适合金属型覆膜砂铸造，获得组织致密、表面光洁度高的铸件。控制镁和稀土的残留量，主要是保证球化良好的前提下不衰退，同时要求0 %残，否则对石墨的圆整性不利，其偏析是晶界致脆和反白的根源。另外，要求/1 残， 10 避免球化衰退和保证石墨球的圆整性。表 5 为部分炉次的化学及力学性能。只要满足以上条件，就可以生产出合格的曲轴。二、凸轮轴制造工艺凸轮轴加工工艺包括粗加工、半精交加工和精加工，起工艺流程如下：毛胚中心孔、车轴颈、绞球座孔、扩螺纹底孔、攻丝、倒角、钻轴颈油孔三、塞的加工工艺分析 1 9 活塞结构如图 1所示。该活塞采用由顶部、头部、裙部三部分组成。头部呈圆锥体，裙部呈椭圆，顶部为形 ;头部有三道环槽，上面两道安装气环，下面一道安装油环 ;油环底部分布着两排回油孔，油槽下面还有一排油孔 ;活塞头部从上至下呈圆锥体，裙部呈椭圆，内腔复杂，壁厚不均匀。 2 加工定位基准选择 9 活塞销孔加工采用专用锉床，其他部位加工用通用机床，配以专用工夹量具。由于活塞内腔形状复杂、厚度不匀、径向刚性差，每道工序都要产生 11 夹紧变形而影响精度，因此制订工艺时必须充分考虑活塞的结构特点和精度要求。活塞的整个加工过程分粗、精加工两个阶段，这对容易变形的活塞尤为重要。 55#工序 (精定位的修整 )前为粗加工，主要包括止口、外圆、顶面及铣床工序 ;为避免精加工表面受损伤，主要表面，如外圆、环槽、活塞销孔表面的精加工放在 55#工序后进行。基准选择由于活塞销孔轴线与裙部外圆轴线垂直且对称、活塞环槽两侧面与裙部外圆轴线垂直等，故理论上可以用裙部外圆作为定位基准，但生产中选用裙部止口 (中 164舒哟作为统一的加工定位基准，其优点为 : a. 以其作为加工裙部、头部、顶面和销孔等主要表面的统一定位基准，有利于保证它们的相互位置 ; b. 采用外圆定位时，由于活塞内腔壁厚不均，夹紧外圆必然会使活塞变形。采用裙部止口定位、轴向压紧，可减小变形，从而有力保证活塞各结构尺寸 ; c. 使用方便。当所要加工的活塞品种改变时，只需更换止口定位原件即可。基准的选择由于活塞内腔表面是不加工的，而活塞零件要求内腔表面相对外形表面保持相同壁厚，所以必须进行粗基准的选择，否则活塞重量会产生相对其轴线的不对称，影响工作平稳性。 12 加工方案最终采用以内腔为粗基准，目的是为了保证壁厚均匀，同时用内腔底面定位，以保证止口端面尺寸。其加工定位如图 20 基准的修整在 55 #工序进行。它基准使用以销孔作为辅助基准。 3 活塞加工的主要工序分析本点活塞外圆、环槽和销孔的精加工是活塞加工中的三道主要工序。圆精加工 9 活塞的横截面为椭圆曲线，纵向带有锥度，其外圆的精加工除了要获得规定的尺寸、形状和表面粗糙度外，还需要提高与止口的同轴度。这一精加工工序包括 : a. 靠模车削以活塞的下端面和止口定位，沿轴线压紧，采用锥度靠模，由刀架上的指针控制刀具的运动轨迹，以实现活塞锥度的加工 ; b. 活塞偏心切削为了切削出横截面为椭圆的活塞外形，采用专用车夹具，夹具以活塞的下端面、止口及活塞销孔定位，沿活塞轴线压紧，使活塞的旋转中心与车床主轴的旋转中心偏移安装好零件，车一侧椭圆，将零件回转180。重新安装，车另一侧椭圆，两次车削，加工活塞外圆的椭圆度。槽精加工方法如图 3，在前后刀架上分别装上两组切槽刀，以进行半精加工和精加工，环槽的宽度和槽间距离，决定于切槽刀的宽度和夹板的厚度。为了提高槽 13 宽和槽间距的精度，切槽刀和夹板的两侧面均需经过磨削，其厚度尺寸公差应限制在了保证环槽侧面与裙部轴线垂直，切槽刀应与活塞裙部轴线垂直，也就是要使刀架上装夹刀具的基准面与机床主轴轴线垂直。这可在装夹刀具前用千分表找正，使其误差不超过 0.O 槽刀刃口的表面粗糙度对环槽侧面的表面粗糙度影响很大，因此要求刃口表面粗糙度 .2 需经过研磨。切削液采用煤油和柴油的混合液。油机在实验过程中，其活塞裙部油槽曾出现疲劳裂纹。为提高槽底部的加工改用滚压工艺。按要求，活塞油槽宽度应为，表面粗糙度应为，须在处实施滚压。加工油槽时，粗、精加工一次完成，先用一粗车刀进行粗加工，然后再用一精车刀进行精加工。精车刀的选用非常重要，既要保证尺寸精度，同时又要保证表面粗糙度。采用整体切槽刀具，材料选用高速钢，刀具前角为，以便排屑更顺畅。在加工中为了保证两槽的平行度，采用反切法。车刀反装，工件反转，这样可使工件重力和刀的切削力保持一致，不易引起振动；此外，切屑又不易嵌在槽中，可提高表面粗糙度质量。宽度尺寸由切槽刀保证。在完成槽的精加工后，下一道工序就是进行滚压，此工序在车床上进行，选用特定转速保持设定的力对槽进行滚压。孔精加工为了保证活塞与连杆的连接状况良好和发动机的正常运转，对活塞销孔提出了很高的技术要求，即销孔的精度等级为面粗糙度度为床主轴采用静压轴承，刚 14 性好，回转精度高，转速达到 2500转每分钝为了保证锉杆运转的平稳，在锁杆内加入平衡块，以达到较高的加工精度。精幢销孔，选用活塞端面和止口及活塞销孔作为定位基准。销孔轴线与顶面的距离尺寸，通过尺寸链的计算加以保证。为减小夹紧变形，压住活塞的顶面来保证加工精度。按上述工艺试加工 50件活塞，其各项尺寸均达到了图纸要求。活塞的主要尺寸公差示于下表。 15 结束语为期两周的实习结束了，在这期间我们总共在五个单位进行参观实习，在老师和工厂技术人员的带领下看到了很多也学到了很多。让我对原先在课本上许多不很明白的东西在实践观察中有了新的领悟和认识。在这个科技时代中，高技术产品品种类繁多，生产工艺、生产流程也各不相同，但不管何种产品，从原料加工到制成产品都是遵循一定的生产原理，通过一些主要设备及工艺流程来完成的。因此，在专业实习过程中，首先要了解其生产原理，弄清生产的工艺流程和主要设备的构造及操作。其次，在专业人员指导下，通过实习过程见习产品的设计、生产及开发等环节，初步培养我们得知识运用能力。概括起来有以下几方面：产目的、生产程序及产品供求情况。艺条件的确定以及流程的编制原则。术规格、包装和使用要求。习生产流程及技术设计环节，锻炼自

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