机械制造及其自动化机床制造公司机械设计实习报告

机械制造及其自动化机床制造公司机械设计实习报告一、摘要

2023年7月1日至2023年8月31日，我在一家机床制造公司担任机械设计实习生。核心工作成果包括参与XX型号数控铣床主轴箱结构优化设计，通过有限元分析将齿轮传动系统应力集中系数从1.35降低至1.18，提升了20%的承载能力；完成3套夹具图纸绘制，其中2套被投入小批量生产。专业技能应用涵盖SolidWorks三维建模（完成5套部件装配）、ANSYS静力学仿真（分析工况温度分布）、公差配合计算（确保配合间隙0.020.05mm）。提炼出可复用的专业方法论：模块化设计需预留20%公差调整余量，热分析需考虑散热结构对温度场的影响。

二、实习内容及过程

2023年7月1日到8月31日，我在一家机床厂做机械设计实习生。公司主要做高端数控机床，我跟着师傅参与XX系列加工中心的结构设计。

7月中旬开始接触项目，师傅给我发了套旧型号图纸让我分析。我发现主轴箱齿轮副的齿面接触应力超了标准，就用了学校学的有限元方法，在SolidWorks里建模分析。算出来最大应力是235MPa，材料是20CrMnTi渗碳淬火，国标允许350MPa，但考虑到热胀冷缩和加工余量，觉得还是得优化。

师傅说试试调整齿轮模数和齿宽，我花了三天重跑模型，把模数从6mm改成5.5mm，齿宽减少了10mm。新模型最大应力降到210MPa，降幅11%。我还用ANSYS做了热分析，发现优化后箱体温度均匀性好了15%，原来散热筋布置太密集。这个改动最后被采纳了，投入试产时测试数据跟我仿真挺接近。

8月初我独立负责一套专用夹具设计。客户要求加工精度到0.01mm，我选了滚动直线导轨，型号是HFFA，载荷计算时用了预紧力公式，保证轴向刚度。遇到问题是公差链太长，基准不统一，导致某一工序尺寸超差。我重新画了尺寸链图，把几个非关键尺寸公差放宽了0.005mm，最后全检合格，交付时客户也没提意见。

期间还参与了机床装配流程，发现厂里工人操作和图纸标注有出入，比如某轴的安装角度实际用了1.5度，图纸是1度，这可能导致运动误差。我整理了装配问题清单交给了技术部，他们后来出了更新版作业指导书。

这个月还学了GD&T（几何尺寸与公差）的应用，以前觉得理论抽象，现在看图纸能直接反应设计意图，比单纯看公差值直观多了。但厂里老设备挺多，有些图纸还是手绘的，标准不统一，这点挺让人头疼。

三、总结与体会

8月31日结束实习时，回头看这8周，感觉收获特别扎实。设计齿轮箱的时候，光是跑有限元模型就算了上百次参数，每次结果都跟实际工况得反复比对，这个过程让我明白理论落地得多难，也懂了怎么用仿真真正解决问题。以前画图总觉得差不多就行，现在知道每个角度、每个公差的标注都得有依据，那套夹具设计反复调整公差链，最后总算让尺寸达标，这让我体会到设计工作的严谨和责任感。

这段经历直接让我职业规划更清晰了。之前对机械设计只是纸上谈兵，现在真参与过从方案到图纸再到和工艺对接的全流程，发现工厂里做的东西跟学校课程联系紧密，但又有更多实际约束。比如热分析时，不仅要考虑强度，还得算散热，这让我意识到学ANSYS不能只停留在课程设计层面，得往更专业的方向钻。接下来打算补GD&T这块短板，顺便看看能不能考个相关证书，真想进机床行业，这可是必备技能。

看着厂里那些运转多年的机床，再想想现在行业都在搞智能化、精密化，比如我参与优化的那款加工中心，后来听说客户在用五轴联动加工，精度要求到纳米级，这让我挺兴奋。感觉学校学的知识只是基础，现在工业4.0、新材料、高精度制造都在发展，这8周让我真切感受到行业变化有多快。以后学习肯定不能只满足课本，得多关注行业动态，尤其是那些能提升产品竞争力的技术方向，比如怎么通过优化设计提高机床刚性、热稳定性，怎么用新工艺降低成本。从学生到职场人，感觉肩上的事重了，抗压能力也锻炼了，这种心态转变比学多少技能都珍贵。

四、致谢

感谢公司提供实习机会，让我接触到了实际的机械设计工作。特别感谢我的导师，在齿轮箱设计优化和夹具公差分析上给了我很多具体指导，比如怎么在SolidWorks里设置边界条件更符合实际工况。也谢谢技术部的