工程训练中心金工实习报告Word格式文档下载.docx
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型砂是一种造型材料；
砂型是由型砂制出的铸型。
分型面是上、下砂箱的分界面；
分模面是分体模型的最大截面。
砂芯是由砂制出的型芯；
芯头是型芯砂多出的部分。
模型是造型的样子；
铸型是浇注金属液体的，具有一定形状的空腔；
铸件是铸型的产品。
我们看过教学视频后，对砂型铸造有了基本的了解，然后老师就让我们开始自己动手去做，有不会做的或者不理解的地方可以向他们询问。
做铸造砂型必须先有砂，那砂子在哪儿呢？
只见面前有一个大的坑，上面堆着好多黑色的砂子。
原来这些就是型砂，主要由原砂、黏结剂、附加物、和水配制而成。
有时还会加入一些附加物，如煤粉、渣油、淀粉等，目的是使型砂具有特定的性能，以改善铸件的表面质量。
做砂型还得有工具，这些工具包括：
砂箱、底板、舂砂锤、浇口棒、通气针、起模针、压勺、掸笔等。
首先，我们用老师分给的模型造下砂型，将砂箱放在平板上，然后用细砂将模型覆盖，然后用粗砂填充，用舂砂锤夯实，然后将其整个翻转过来。
造上砂型可以直接用粗砂制作，然后在上面打上通气孔。
不过在造上砂型时要注意利用浇口棒预留直浇口的位置。
然后将上砂型提起，用起模针将模型取出，然后按照画的标记合箱，至此整个砂型就做好了。
以上过程是两箱造型，操作方便，而造型分为两箱造型、三箱造型、刮板造型、整模造型、挖砂造型、地坑造型。
这些手工造型方法都有各自的特点和适用范围。
下面介绍挖砂造型，它的特点是分型面是曲面，造型费时、效率低等。
造下砂箱与两箱造型差不多，在将下砂型翻转后，用工具将曲面上面的砂子挖出来，然后再制作上砂型。
做好上砂型后，接着起模，然后将上砂箱按标记合箱即完成。
在造型的过程中，有时要在分型面间洒些干砂，以便于砂箱分离。
还有在起模时，先用毛笔醮些水以便于起模。
三、焊工
焊接是通过加热、加压或两者并用，也可用填充材料，使被焊材料达到原子结合的一种加工方法，即金属的冶金结合，属于不可拆连接。
焊接方法有多种，通常分为熔化焊、压力焊和钎焊。
常用的有电弧焊和气焊、电阻焊，而电弧焊使用最广泛。
电弧焊是用电弧作为热源的熔焊方法。
用手工操纵焊条进行的电弧焊，称为手弧焊。
整个系统中有焊机、焊接电缆、焊钳、熔条、焊条。
焊条是供手弧焊用的熔化电极，由药皮和焊芯两部分组成。
焊芯是指焊条中被药皮包覆的金属芯，焊接时作为电极传导电流，产生电弧，并在熔化后作为填充金属，与熔化的母材一起形成焊缝金属。
药皮是焊芯表面上的涂料层，由矿石粉和铁合金粉等原料按一定比例配制而成。
其作用是：
易引燃电弧、稳定电源；
在电弧的高温作用下，产生大量的气体并形成熔渣，用气和渣联合保护熔化金属，防止焊缝增氢、增氧和增氮；
添加合金元素，改善焊缝质量。
气焊是用不带涂料的焊丝作为填充金属、利用气体火焰作热源的焊接方法。
目前最常用的是用乙炔与氧气混合燃烧的火焰进行焊接的氧乙炔焊，温度可达3150摄氏度左右。
气焊热源的温度较低、生产率低、接头显微组织粗大、热影响区较大，容易引起较大的变形，但火焰易于控制、操作灵活、容易实现单面焊双面成形。
气焊便于预热和后热，一般适合在没有电源的地方用于维修单件薄板、管子、铜、铝及其合金的焊接及铸铁的补焊。
气焊所用的设备有氧气瓶、减压器、黑色橡皮管、乙炔瓶、回火保险器、红色橡皮管、焊炬等。
在气焊老师操作之前，我们每人得到了一个墨镜，它可以阻挡大部分光照进眼睛。
在整个焊接过程中，对焊炬的使用很重要。
有时候发生回火的话，要先关乙炔。
老师给我们操作一遍后，让我们轮流实践操作。
随后老师让我们利用焊丝制作自己想要的东西，弯成各种形状均可，需要用焊接的时候就用气焊将它们连接到一块，同学们就亲自动手做了起来。
我做了个太极圈，由一个圆和一个内部的S形组成。
然后我用气焊将它们连接了起来。
但当我焊好后，急于看效果，就直接用手拿了起来，天呀，太烫了，手指快疼死了。
第二天我们就开始学习电弧焊，老师让我们穿戴上更厚重的装备——厚手套和遮光罩，他们是电弧焊的必备品。
因为电弧焊在焊接时会发出强光，会损伤眼睛。
而且焊接会使火星四溅，所以用手套保护手和袖子。
焊接过程中，引弧方法有划擦法和敲击法。
初学者易于掌握划擦法。
老师演示操作后，给我们发了几包焊条，让我们随便焊，想焊几根就焊几根。
于是，我就不停地在样品上焊。
因为自己操作不熟练，焊接的焊缝总是不均匀。
这可能是因为速度太快或者与样品距离不当等。
四、锻压
锻压分为锻造和冲压。
锻造是金属坯料放在锻压设备的砧铁或模具之间，施加锻压力而变形获得锻件的加工方法。
冲压是金属板料在冲模间受外力作用而产生分离或变形的加工方法。
锻压加工原材料消耗少、生产率高、产品质量稳定，能有效地改善金属的组织和性能。
自由锻操作要注意团结协作，统一行动，并注意预热温度、始锻温度和终锻温度。
在锻造之前加热目的是提高金属坯料的塑性，降低变形抗力，以利于金属的变形和获得良好的锻后组织。
加热炉有火焰加热炉、电阻加热炉和感应加热炉。
在加热过程中，坯料常见的缺陷有：
氧化、脱碳、过热、过烧、裂纹等。
减少氧化和脱碳的主要方法是：
控制炉内的加热气氛为弱还原性；
快速加热，减少坯料加热后在炉内的停留时间。
坯料在加热到始锻温度及其以上并长时间保温，会使金属晶粒迅速长大，这种缺陷就是过热。
过热会导致锻件的强度和冲击韧性降低。
当坯料的加热温度高于过热温度，并且长时间在炉内停留时，还将有氧化性气体渗入晶界，削弱了晶粒之间的联系，这种缺陷称为过烧。
过烧是致命缺陷。
为避免过热和过烧，在加热过程中要严格控制加热温度和坯料在高温下的停留时间。
自由锻是利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁之间自由流动产生变形而获得所需形状、尺寸和质量的锻件的加工方法。
空气锤的规格是以其落下的部分（包括工作活塞、锤杆与锤头）的重量来表示的。
它是将电能转化成压缩空气的压力能来产生打击力的，结构紧凑可单人操作，打击力不是很大，常用于中小锻件的生产当中。
自由锻基本工序变形程序大，如镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、错移和切割等。
圆形件的修整通常需在摔子内完成。
冲孔是用冲子在坯料上冲出通孔或不通孔的工序，分为双面冲孔和单面冲孔。
前者用于厚度较大的锻件，而后者用于较薄的坯料。
扭转是将坯料的一部分相对于另一部分旋转一定角度的工序，扭转应在始锻温度下进行，并且被扭转部分的表面与原表面的交接处圆角过渡。
另一种锻造方法是胎模锻，它是在自由锻设备上使用可移动模具生产模锻件的一种锻造方法。
它的锻造精度和生产率比自由锻高，制造简单、成本低，且不像模锻那样需要专用的模锻设备。
板料冲压是指将板料分离成形而得到工件的加工方法，一般在再结晶温度以下进行，也称冷冲压。
冲压件有较高的精度、质量稳定、互换性好、操作简便，易于实现机械化和自动化。
常用的冲压设备有剪切机、机械压力机（即冲床）和液压机。
冲压工序分为分离和成形工序。
分离工序是使冲压件与板料沿定向轮廓曲线相互分离的工序，包括剪切、落料、冲孔等；
成形工序是使平板毛坯或冲压半成品的某个部分或整体改变形状的工序，包括弯曲、拉伸、胀形、翻边、扩口、缩口等。
老师给我们介绍过空气锤后，我们就开始在开机状态下操作了。
不过这次没有工件，老师说我们的电阻炉坏了，没办法预热工件。
所以只有让空气锤空运转了，真是遗憾。
五、钢的热处理
金属材料热处理是将钢在固态下加热到预定的温度，保温一定的时间，然后以一定方式冷却下来的一种热加工工艺。
其实质是通过改变材料的内部组织，调整和改善金属材料的性能。
热处理根据冷却方式不同分为退火、正火、淬火、回火、表面热处理等工艺。
退火是将工件加热到一定温度，保持一定时间，然后随炉缓慢冷却的热处理工艺。
其目的是：
降低硬度，改善切削加工性能；
细化晶粒、提高力学性能；
消除内应力，并为后续工序作好组织准备。
退火工艺根据目的不同分完全退火、球化退火和去应力退火。
正火工艺与退火不同的是在空气中冷却，即正火冷却速度稍快，得到的组织比退火细小。
正火主要用于改善低碳钢的切削加工性能，消除中碳钢热加工缺陷，消除过共析钢的网状碳化物，提高普通结构件的力学性能。
淬火是将钢件加热临界温度以上，保温后在介质（水、盐水或油）中冷却的热处理工艺，碳钢淬火一般用水或盐水冷却，合金钢淬火则用油冷却。
淬火的目的是提高钢的硬度和耐磨性，各种工具（如刃具、量具和模具）和机械零件都需要进行淬火处理。
各种不同形状的工件在淬火时浸入的方式不同。
回火是将淬火后的工件重新加热到适当的温度，经保温一段时间后在空气中冷却的热处理工艺。
回火和淬火是紧密联系的工序，回火后的组织性能就是工件在使用状态时的组织性能。
根据回火时加热温度不同，可以分为以下三种情况：
低温回火加热温度150－250摄氏度，其目的是为了降低钢中的内应力，稳定组织，主要用于高碳钢的刃具、量具、滚动轴承和渗碳零件等淬火后的回火；
中温回火加热温度为350－500摄氏度，目的是大大减少工件的内应力，提高塑性和屈服强度，但硬度有所降低。
弹簧、锻模等常用中温回火处理；
高温回火加热温度为500－600摄氏度。
高温回火后可获得强度、塑性与韧性的良好配合，综合力学性能好，但硬度降低很多。
生产上通常把淬火后进行高温回火的热处理称为调质处理。
表面热处理工艺是为了使某些在冲击载荷下或在摩擦条件下工作的零件（如曲轴、凸轮、齿轮等）表面具有高的硬度和耐磨性，而心部具有足够的韧性而进行的热处理工艺。
它大致分为表面淬火和化学热处理两类。
表面淬火是将工件快速加热，使表层迅速达到淬火温度，而心部温度仍然很低，然后快速冷却的热处理操作。
常用的表面淬火方法有火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火。
化学热处理是将工件放在一定介质性能的热处理工艺。
常用的是渗碳和氮化。
渗碳使低碳钢工件表层的含碳量增加后再经淬火和低温回火，渗层工件表层具有很高的硬度和耐磨性。
在了解了关于热处理基础知识后，老师让我们来到电阻炉旁边，他准备让我们简单实践一下热处理过程。
工种训练中心的电阻炉加热温度低，不过对于教学足够了。
老师打开电阻炉，顿时一股热浪扑来。
只见里面都是被烧的通红的锤子，老师用钳子将其中一个拿出来，直接转身，调整好锤子角度，将锤子一端垂直插进水池中。
然后将另一端放进水中，只听见嗞嗞声，锤子从红变黑。
最后老师直接将整个锤子放进水中，然后取出，放在一边，整个过程结束了。
老师向我们解释，从一端开始浸入是使温度逐渐降低，才可以达到增强性能的效果。
随后，我们轮流重复老师的操作，自己亲自动手对锤子进行热处理。
六、数控加工
数控机床是指装备了数控系统的机械加工设备，数控机床加工零件的过程按照编好的程序自动进行加工。
数控机床主要由输入/输出装置、数控系统、伺服系统、辅助控制装置和机床本体等几部分组成。
输入装置用来输入编制好的加工程序。
常用的输入方式主要有磁盘输入、MDI键盘键入、DNC直接通信。
数控系统是数控机床实现自动加工的核心部件，由软件和硬件两部分组成。
它的控制对象主要有位置、速度、角度等机械量以及温度、压力、流量等物理量。
伺服系统是机床本体和数控系统之间的电传动联系环节，主要由伺服电机、伺服驱动控制器及位置、速度检测反馈装置等组成。
辅助装置主要用来控制机床的一些辅助动作，包括工件自动交换台（APC）、自动换刀机构（ATC）、切削液起停装置等。
机床本体是用于完成各种切削加工运动的机械部分，主要包括基础部件（底座、立柱、工作台、导轨等）、主轴部件（主轴箱）、进给运动部件及执行部件等。
数控机床的加工特点：
加工对象的适应性强，能加工复杂空间曲线的表面，零件的报废率低，加工精度高，生产效率高，可以减轻操作人员的劳动强度，经济效益良好。
数控加工编程是根据加工零件的图纸、工艺及加工零件的技术要求等，按照一定的格式、规则编制的加工指令。
数控编程后把加工程序输入到数控系统中，经过系统的译码和计算，翻译成机床各执行部件能够识别的语言，控制机床各部分的动作，自动完成零件的加工。
程序语言主要是确定加工工艺、确定加工轨迹、计算各刀位数据，编写零件程序。
输入到数控系统后，对零件进行试切，调试程序。
数控编程的方法分为手工编程和自动编程两种。
手工编程是指手动逐行编写零件的加工代码，适合几何形状比较简单的平面零件或回转体零件，计算量不大、数据处理比较简单、程序段较短；
自动编程是指利用专用编辑软件，在计算机中编制数控加工程序，适合那些表面形状复杂、计算量特别大、程序代码较长的零件。
下面介绍数控机床基本操作：
换刀：
MDIPROG输入T0101和T0202EOBINSERT循环（白色）
对刀：
手摇主轴（正转）速度变化选X100接近工件进行输入：
OFSISET辅正形状光标移动对应刀号输入测量值按测量
检验：
换刀（空换所对刀号）POS看X值手摇正转接近工件看Z值<
换刀时要远离工件>
程序举例：
M03S50;
G00X100Z100;
T0202;
G00X33Z3;
G73U13R7;
（R7为7次循环U13为总的X轴余量）
G01X0Z0;
G03X4Z-3R5;
G02X10Z-13R5;
G03X9Z-38R40;
G01X14Z-45;
M03S700F0.1;
G70P70Q？
;
（？
为程序循环程序截止到第几行）
T0303M03S400;
G00X15Z-38;
G00X9Z-38;
G01X60Z-38;
G01X16Z-38;
G00X16Z-50;
G01X0F0.06;
M05;
M30;
到此结束
程序代码解释：
G01直线进给
G02按运动方向成顺时针弧
G03按运动方向成逆时针弧
G00X100Y200快速移动
G01Z70.03F0.1直线插补每转进给0.1mm
G99M08每转进给开切削液
M09切削液关
T0201换2号刀具取1号刀补（对刀具磨损的补偿）
M03S500;
主轴正转500r/min
N06G03X28Z-14R14;
（加工半球面）
N07G00X50Z150;
（刀架退到安全位置，便于换刀）
N11G-3X16Z-25R14;
（圆弧逆时针插补）
N17G02X16Z-60R25;
（圆弧顺时针插补）
N01G54G99M03S800;
（在零件的右端面中心点建立工件）
G92X24Z-22F1.5;
（螺纹加工循环）
G04X4;
（G04为暂停运动X4为急停4秒）
在老师给我们讲解后，我们明白了数控机床有日本法兰克和德国西门子两种架构。
老师给我们演示了怎样输入程序、怎样控制手动控制、怎样对刀、怎样变速等。
第二节，我们编写了一个简单的程序，我们可以自己输入程序并模拟机床运动，看是否可以达到想要的效果。
如果可以实现，就可以用特殊的材料模拟加工出实物。
不过，当我看到加工出来的实物时，我才意识到自己的程序写的有错误。
因为我是按我画的草图的下边轮廓线写的程序，没想到老师后来告诉我应该按上轮廓线写程序。
不过我对这次错误留下了深刻印象，以后错误就不会再发生了。
七、特种加工
特种加工又称为非常规加工，特种加工具有独特的加工机理，主要靠电能、热能、光能、声能、化学能、磁能及液动力能等进行加工，适用于高强度、高硬度、高韧性、高脆性等金属、非金属材料及各种新型的、特殊材料的加工。
电火花线切割加工靠脉冲性火花放电蚀除金属，使材料切割成型，主要用来加工形状复杂的模具、细小精密零件和能够导电的一些高硬度材料。
该加工方法加工精度高、生产周期短、制造成本低。
实现正常电火花线切割加工必须具备条件有：
工具电极与工件被加工表面之间必须保持一定量的间隙（一般在几十微米）；
必须采用脉冲电源；
切割必须在绝缘工作液中进行，以利于产生脉冲性的火花放电、排除间隙内电蚀产物、冷却电极，常用的绝缘工作液有炼油、皂化液、去离子水等；
被加工材料必须导电。
因为电火花线切割加工可以让电脑自动生成程序代码，所以只需画出自己的图形，然后让软件自动运行程序并自动控制。
于是在电脑上的软件上画图就成为最重要的工作。
老师把电脑交给我们，我们就开始按照自己的想法绘图。
当把图做好后，就可以点自动生成代码，很快一大篇代码就显示出来，这就省去了程序的书写过程，使数控加工变得很方便。
八、常规机械加工
1.车削
车削是指在车床上用车刀进行切削加工。
车削的主运动是工件的旋转，进给运动是由刀具的直线移动完成的。
车削的范围有：
各种回转面及螺纹、端面、沟槽、回转成形面、滚花、绕弹簧、钻孔、铰孔和镗孔等。
车床通用性好，是应用最广泛的切削机床。
其加工精度一般为IT11－IT7，甚至可达IT6，表面粗糙度Ra可达12.5－0.8μm。
车床号CA6136字母代表按顺序分别为机床类别代号（C表示车床类）、通用特性（如A即为结构特性代号）、机床级别代号（如6表示落地及卧式车床）、机床型别代号（如1表示卧式车床型）、最大加工直径为360mm（即36X10）。
同学们需要注意的有：
车工实习开车前向需要注油的地方加注润滑油；
冬季要开空车转3－5分钟；
切削时不能随意离开机床，不准用手扯拉切屑；
必须停车变速、测量、擦拭工件或刀具；
使用锉刀时必须右手在前，左手握柄。
车床一般用光杠实现进给，而用丝杠传动实现车螺纹所需的精确传动。
车床常配备各种附件，如在三爪卡盘、四爪卡盘、中心型、心轴、跟刀架等，以满足各种车削工艺的需要。
最常用的是三爪卡盘，用于夹持圆形和正六边形截面的工件，自动定心，装夹方便迅速，但定心精度不高；
不规则的工件装夹用四爪卡盘或花盘。
车床组成部分有：
进给箱、主轴箱、刀架、尾架、丝杠、光杠、床身、溜板箱（小、中、大）等。
在刀架上装夹刀具，对于切断刀要注意：
工件的切断处应尽可能靠近卡盘，以减小振动，车刀伸出长度尽可能短；
切断时刀尖必须与工件等高；
切削速度不宜过大，以免损坏刀具等。
2.刨削
在刨床上用刨刀对工件进行切削加工的过程称为刨削加工。
刨削时，刨刀的直线往复运动为主运动，工件的间歇移动为进给运动。
刨削是断续切削的过程，生产率较低。
刨削刀具简单、灵活方便、成本低，适用于单件、小批生产和修配工作。
刨削主要用来加工平面、各种沟槽和成形面。
最常用的设备是牛头刨床。
其代号B6065型，其中B表示刨床，60表示牛头刨床，65表示最大刨削长度的1/10。
整个刨床主要组成是：
工作台、刀架、滑枕、床身、摆杆机构、变速手柄、进刀机械、橫梁、行程位置调整手柄、行程长度调方榫、滑枕锁紧手柄。
3.铣削
铣削是在铣床上铣刀的旋转作主运动，以工件的移动作进给运动来切削工件的加工方法。
铣削主要用于加工各种平面、各种沟槽、齿轮、齿条和成形面等。
另外可进行分度、孔加工。
铣削的尺寸精度可达IT9－IT8，表面粗糙度值Ra可达1.6－6.3μm。
铣刀是一种多刃刀具，切削刃的散热条件好，生产率高。
但铣削是断续切削，易产生振动，影响加工质量。
铣床的工作量仅次于车床。
4.磨削
磨削是用磨具以较高的线速度对工件表面进行切削加工的方法。
在磨削过程中，磨具以砂轮为主，砂轮可以看作是具有很多微小刀齿的铣刀，能加工一般的材料（碳素钢、铸铁及有色金属）和高硬度材料（淬火钢、硬质合金）。
砂轮的高速转动是主运动，进给运动由工件和砂轮的直线运动来完成，磨削时需要使用大量的切削液。
磨削是一种精度高、表面粗糙度低的精加工方法，主要用于回转面、平面及成形面（花键、螺纹、齿轮等）的精加工。
它要求工件先半精加工。
磨床各类很多，有普通外圆磨床、万能外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床以及其他磨床。
磨床工作台的往复运动采用液压传动，运转平稳、操作简便，能在较大范围内实现无级变速。
开动平面磨床的顺序：
接通机床电源；
启动电磁吸盘吸牢工件；
启动液压油泵；
启动工作台往复移动；
启动用低档砂轮放置启动切削液泵。
停车一般先停工作台，后总停。
砂轮是由许多坚硬的磨料用结合剂以适当的比例混合，经压缩烧制而成的具有多孔隙的磨具。
磨料、结合剂和孔隙是构成砂轮的三要素。
砂轮的特性取决于磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、尺寸和形状。
磨料颗粒的大小用粒度表示，粒度以每英寸筛网长度上筛孔的数目表示。
粗磨或磨削软材料时应选用粒度小的粗砂轮；
精磨时应选用粒度号大的细砂轮。
砂轮硬度是指砂轮表面的磨粒在外力作用下脱落的难易程度。
磨硬材料应选择软砂轮，而硬砂轮适宜磨软材料及精磨。
砂轮常制成各种形状和尺寸，以适应零件不同表面形状与尺寸的加工。
砂轮工作一段时间后，需用金刚石对砂轮进行修整，修整时要用大量的冷却液。
在老师告诉我们基本机械加工的知识后，老师给我们演示一遍。
我们就轮流在老师的指导下开始自己动手了。
整个过程会出现使工作台运动方向旋转错误等各种小错误，不过我们都会快速改正过来，以防把工件加工成废品。
九、总结
在整个过程中，我也意识到团队合作的重要性，一个团队，必须同心协力，不能自私自利。
这次实习也带给我们的大学生活带来了快乐和美好的回忆。
不过有时也会感觉我们还只是了解了机械专业知识的小部分，还有更多的知识等待我们去探索学习。
最后，衷心感谢给我们悉心传授知识的老师们！
祝他们身体健康，万事如意！
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