機械工藝的實習報告
在前兩次的實習中,我們都好像在旅遊。而今年年底之前的這一次實習是我們第一次真正的在一個固定的地方學習相對來說比較實際的東西——機械工藝實習。我們對這一次實習是比較比較期待的，因為我們要去實習的地方是中國一拖。這是一個以農業裝備、工程機械、動力機械、車輛和零部件製造為主要業務的大型綜合性機械製造企業集團。在那裡我們可以看到一些機械裝置的生產線和生產過程。這是我們以前沒有見過的東西。
帶興奮的心情我們坐著火車去一拖，凌晨五點多我們來到了一拖東方大酒店。大家抓緊時間爬上床去休息。等到下午三點多，老師帶著我們去接受安全教育，然後放了一些關於工廠歷史安全事故，這是一個很重要的過程。那些血淋淋的事件給了我們很大的震驚，也讓我們對自身在工廠內的安全更加註重和提高警惕。之後老師還對我們進工廠時提了一些行為規範和穿著要求。
第二天我們就正式開始進廠參觀實習。當一進廠房內，我們就很驚奇，寬大的廠房是我們以前沒有見過的，而且裡邊又是排滿生產裝置和裝備線。接下來的幾天我們都是在這樣的地方開始我們的學習，每天都在機器聲中穿行。在講解員的帶領下，一邊看著一件件零件和一臺臺機器被生產出來，一邊聽著老師的講解，使我們慢慢地解除了對機械工藝加工的神秘感。而我們這次著重就機械工藝加工過程中的工件定位與夾緊進行學習和研究。
機床、夾具、刀具和工件組成了一個工藝系統。工件加工面的相互位置精度是由工藝系統間的正確位置關係來保證的。因此加工前，應首先確定工件在工藝系統中的正確位置，即是工件的定位。而夾緊是讓工件在正確的位置上保持不動。
工件定位的目的是為了保證工件加工面與加工面的設計基準之間的位置公差(如同軸度、平行度、垂直度等)和距離尺寸精度。工件加工面的設計基準與機床的正確位置是工件加工面與加工面的設計基準之間位置公差的保證;工件加工面的設計基準與刀具的正確位置是工件加工面與加工面的設計基準之間距離尺寸精度的保證。所以工件定位時有以下兩點要求：
一是使工件加工面的設計基準與機床保持一正確的位置;
二是使工件加工面的設計基準與刀具保持一正確的位置。下面分別從這兩方面進行說明：
1 .為了保證加工面與其設計基準間的位置公差(同軸度、平行度、垂直度等)，工件定位時應使加工表面的設計基準相對於機床佔據一正確的位置。
2 .為了保證加工面與其設計基準間的距離尺寸精度，工件定位時，應使加工面的設計基準相對於刀具有一正確的位置。
表面間距離尺寸精度的獲得通常有兩種方法：試切法和調整法。
試切法是透過試切——測量加工尺寸——調整刀具位置——試切的反覆過程來獲得距離尺寸精度的。由於這種方法是在加工過程中，透過多次試切才能獲得距離尺寸精度，所以加工前工件相對於刀具的位置可不必確定。
調整法是一種加工前按規定的尺寸調整好刀具與工件相對位置及進給行程，從而保證在加工時自動獲得所需距離尺寸精度的加工方法。這種加工方法在加工時不再試切。生產率高，其加工精度決定於機床、夾具的精度和調整誤差，用於大批次生產。 工件定位的方法 工件定位的方法有三種：
(一)直接找正法定位
直接找正法定位是利用百分表、劃針或目測等方法在機床上直接找正工件加工面的設計基準使其獲得正確位置的定位方法。這種方法的定位精度和找正的快慢取決於找正工人的水平，一般來說，此法比較費時，多用於單件小批生產或要求位置精度特別高的工件。
(二)劃線找正法定位
劃線找正法定位是在機床上使用劃針按毛坯或半成品上待加工處預先劃出的線段找正工件，使其獲得正確的位置的定位方法，此法受劃線精度和找正精度的限制，定位精度不高。主要用於批次小，毛坯精度低及大型零件等不便於使用夾具進行加工的粗加工。
(三)使用夾具定位
夾具定位即是直接利用夾具上的定位元件使工件獲得正確位置的定位方法。由於夾具的定位元件與機床和刀具的相對位置均已預先調整好，故工件定位時不必再逐個調整。此法定位迅速、可靠，定位精度較高，廣泛用於成批生產和大量生產中。
工件定位之後就要考慮夾緊的問題，夾緊的目的是防止工件在切削力、重力、慣性力等的作用下發生位移或振動，以免破壞工件的定位。因此正確設計的夾緊機構應滿足下列基本要求：
1 .夾緊應不破壞工件的正確定位;
2 .夾緊裝置應有足夠的剛性;
3 .夾緊時不應破壞工件表面，不應使工件產生超過允許範圍的變形;
4 .能用較小的夾緊力獲得所需的夾緊效果;
5 .工藝性好，在保證生產率的前提下結構應簡單，便於製造、維修和操作。手動夾緊機構應具有自鎖效能。
工件夾緊力三要素的確定根據上述的基本要求，正確確定夾緊力三要素(方向、作用點、大小)是一個不容忽視的問題。
1 .夾緊力方向的確定
(1) 夾緊力的方向不應破壞工件定位。
(2)夾緊力方向應指向主要定位表面。
2 .夾緊力作用點的確定
(1)夾緊力的作用點應落在支承範圍內。
(2)夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的部位。
(3)夾緊力的作用點應靠近工件的加工部位。
這次實習中，涉及到的機器工件很多，而我則著重研究了機械中的曲軸零件，以就下就簡單地介紹曲軸及其加工工藝知識。
曲軸是引擎的主要旋轉機件，裝上連桿後，可承接連桿的上下(往復)運動變成迴圈(旋轉)運動。它也是發動機上的一個重要的機件，其材料是由碳素結構鋼或球墨鑄鐵製成的，有兩個重要部位：主軸頸，連桿頸，(還有其他)。主軸頸被安裝在缸體上，連桿頸與連桿大頭孔連線，連桿小頭孔與汽缸活塞連線，是一個典型的曲柄滑塊機構。曲軸的潤滑主要是指與搖臂間軸瓦的潤滑和兩頭固定點的潤滑. 這個一般都是壓力潤滑的，曲軸中間會有油道和各個軸瓦相通，發動機運轉以後靠機油泵提供壓力供油進行潤滑、降溫。發動機工作過程就是，活塞經過混合壓縮氣的燃爆，推動活塞做直線運動，並透過連桿將力傳給曲軸，由曲軸將直線運動轉變為旋轉運動。曲軸的旋轉是發動機的動力源。
曲軸是帶有曲拐的軸，它仍具有軸的一般加工規律，如銑兩端面、鑽中心孔、車、磨及拋光等，也有它的特點，包括形狀複雜、剛度差及技術要求高，採取相應的工藝措施，分析如下：
1、剛度差
曲軸的長徑比較大，又具有4個連頸，剛度較差。為防止變形，在加工過程中應當採取下列：選用有較高剛度的機床、刀具及夾具等，並用中心增強剛性，從而減少變形和振動;採用具有兩邊傳動間傳動的剛度高的機床來進行加工，可以減少扭轉變彎曲變形和振動;在加工中儘量使切削力的作用互相;合理安排工位順序以減少加工變形;增設校直工序。
2、形狀複雜
連頸和主頸不在同一根軸線上，在連頸加工中易產生衡的現象，應配備能迅速找正連頸的偏心夾具，且應衡塊。
3、技術要求高
其技術要求一般根據軸的主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項：
(一)尺寸精度
起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較高(IT5~IT7)。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低(IT6~IT9)。
(二)幾何形狀精度
軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應將其公差限制在尺寸公差範圍內。對精度要求較高的內外圓表面，應在圖紙上標註其允許偏差。
(三)相互位置精度
軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機械中的位置和功用決定的。通常應保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件(齒輪等)的傳動精度，併產生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為0.01~0.03mm，高精度軸(如主軸)通常為0.001~0.005mm。
(四)表面粗糙度
一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.5~0.63μm，與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.63~0.16μm。
定位基準選擇：
1、粗基準的選擇
為了保證中心孔鑽在主頸毛坯外圓面的軸線位置上，主頸的外圓面為粗基準。同時為了保證所加工的基準軸向尺寸，選用第四主頸兩側扇板面為軸向粗基準。
2、輔助粗基準的選擇
在扇板上銑出兩個工藝平面即是加工連頸時所用的輔基準。
3、精基準的選擇
加工主頸及與其同軸心的軸頸外表面時，以中心孔為準。加工連頸時，用加工的法蘭和小頭的外圓及連頸1作為精基準基面，這樣便於保證技術要求。此外，軸位基準採用第3主頸的兩個臺階面，與設計基準一致。
曲軸的加工流程如下：
1、毛坯(小型曲軸為鍛造、大型曲軸為球墨鑄鐵鑄造)，鍛造時是將棒料燒紅後透過多道鍛模，鍛成多拐平面狀，在紅熱狀態下最後一道工序將各拐擰轉到相應的角度。
2、車定位，在普通車床上找出主軸頸的中心，車兩端定位(如圖) 3、鑽質量中心孔
質量中心孔：當物體繞一軸線旋轉時，如果對外未表現出力的作用，那麼這一軸線稱為該物體的質量中心線，再按此質量中心線鑽出中心孔，這樣的中心孔稱為質量中心孔。幾何中心孔：中心孔位於幾何軸線上，這樣的孔稱為幾何中心孔(比較：質量中心孔先要對曲軸進行動平衡找出曲軸的質量軸線，可以減少曲軸動平衡時的去重工作量，提高動平衡的合格率。但質量定心機床要比普通幾何中心孔機床的價格貴得多)。如圖：
4、銑傳送搭子
5、車與主軸頸同軸的所有軸頸。採用中心孔定位，驅動採用第三連桿軸頸上的傳送搭子。使用成型刀具，加工效率高 ，但刀具壽命低。如圖： 6、車連桿軸頸，是在專用車床上，刀架跟隨連桿軸頸一邊旋轉一邊進刀，一次同時車兩個同角度的連桿軸頸;(試製或非批次生產是在普通車床的'卡盤上做一個偏心夾具，把連桿軸頸作為旋轉中心)
7、鑽油道孔，曲軸從主軸頸到拐臂到連桿軸頸內部都有潤滑油道，是用專用裝置進行深孔鑽;
8、高頻淬火，對主軸頸和連桿軸頸進行淬火，提高表面硬度;
9、磨主軸頸，
10、磨連桿軸頸，是非常精密的專用曲軸磨床，會自動邊測量邊磨削，精度是按0.01毫米控制的;
11、 動平衡去重
動平衡：發動機在穩定工況運轉時，如果傳給支撐的作用力的大小和方向不隨時間而變化，這種狀態稱為動平衡。發動機的動平衡包括：慣性力系的平衡性和扭矩的平衡性。靜平衡：旋轉質量系統在靜平衡器上能夠隨遇平衡，即系統的質心位於旋轉軸線上。曲軸工作時，它的各個質點都有離心慣性力。理想的情況是慣性力都能在曲軸內相互平衡，不傳遞到支承上。但曲軸的質量分佈不是均勻的，旋轉時離心力系不能平衡，也就是說曲軸的不平衡現象是以主軸頸軸線為中心的質量分佈不對稱引起的慣性力所致。 曲軸的不平衡，破壞了發動機的平穩運轉，產生振動和噪音，加劇磨損，影響發動機的工作和使用壽命。曲軸的平衡去重包括兩個部分：不平衡量的檢測;不平衡量的修整。不平衡量的單位：F=mrw2，由於mr是物體本身的性質決定的，不隨轉速的變化而變化，用mr(g.mm)作為不平衡量的單位。
以上就是我這次實習的總結，由於這次實習只有短短的五天的時間，而且還要看一些別的東西，比如後橋、發動機、齒輪等的加工工藝，與及在實習的過程中並沒有多少資料可以查詢，所以對曲軸及其加工過程的瞭解就這麼多。其實我還是希望能有多一點的時間去更深地研究曲軸及其工藝流程。
不過這一次實習對我們來說收穫也不小，因為以前從來沒有做過這樣的實習或接觸過關於機械方面的東西。這次的實習除了對一些機械零件、它的加工藝流程以及一些機械加工生產線有了一些瞭解之外，還使我們對課內的理論知識有了一個更深入、更形象的理解。同時在這次實習中我們看到了一個個巨型的齒輪讓我們很是激動不已。我們更加深了對機械設計的興趣。我想這也是我們要實習的目的之一吧。總之這次實習給我們增長了很多關於機械加工的直觀的認識。我希望還有機會去做這樣的實習。