機械工程學院機電產品實習報告

機械工程學院機電產品實習報告

一、實習目的

我們機械工程學院為了使我們更多了解機電產品、設備及工作性質，提高對機械制造相關技術的認識，加深機械制造在工業各領域應用的感性認識，開闊視野，了解相關設備及技術資料，熟悉典型零件的加工工藝，特意安排了我們到上海職業培訓中心進行了為期五天的參觀實習。 這次的認知實習也是為了我們能將所學的理論知識與實踐結合起來，培養勇于探索的創新精神、提高動手能力，加強社會活動能力，嚴肅認真的學習態度，為以后專業實習和走上工作崗位打下堅實的基礎，也為了能夠讓我們對自己的未來有個明確的規劃。

二、實習日程安排

1、實習日期：7月4日

實習內容：學習安全守則

2、實習日期：7月5日

實習內容：數控銑床

3、實習日期：7月6日

實習內容：數控電火花成形機床

4、實習日期：7月7日

實習內容：注塑機及模具拆裝

5、實習日期：7月8日

實習內容：現代測量技術

三、實習單位概況

我們本次實習的單位是位于天山路的上海市職業培訓中心，即天山路公共實訓基地。為提高本市勞動者的職業技能素質，進一步加強高技能人才隊伍建設，上海市職業培訓指導中心通過分析借鑒發達國家的職業技能發展趨勢，根據上海產業發展方向，以“以明天的需求培訓今天的學員”為指導思想，堅持“前瞻性、先進性、操作性”相統一的原則，通過政府集中投資，建立了一個面向社會培訓機構免費開放、無償使用、功能齊全、技術先進的公共實訓基地。

目前，建成并投入運作的天山路公共實訓基地建有綜合技術中心、信息技術中心、創意技術中心、數字制造技術中心4個職業門類，可提供79個職業類別、覆蓋160多個崗位工種的實訓，走出了一條高能級培訓設施投資集約化、效益最大化的新路。幾年來，天山路公共實訓基地每年完成實訓40萬人次以上，成效明顯。與此同時，上海市職業培訓指導中心正在積極探索建立多層次、全覆蓋的公共實訓體系，切實加強本市技能人才實際動手能力的培養，促進本市勞動者實現素質就業。

而本次實習所在的數字制造技術中心，其建設緊扣上海市先進制造業競爭力的提升脈搏，覆蓋多個新興數字制造產業的職業群。通過引入國際一流的數字制造技術、職業培訓方法和理念，為機械制造、汽車制造、船舶制造、航空航天制造等上海龍頭發展行業培養所急需的制造業一流人才，最終體現“以明天的需求培養今天的學員”的宗旨。在實訓設施的建設上，數字制造技術中心瞄準國際先進的數字制造技術，針對市場最廣泛的應用領域，遵循“先進性、實用性、可操作性”原則，并圍繞著導向與提升兩大目標來確定其功能定位。在建設中，先后與美國UGS、德國DMG公司、日本MAZAK等國際知名公司合作，引入世界級硬件和軟件，搭建了與世界接軌的數字制造實訓平臺，從而達到三個“一流”的要求：一流的實訓設施配置、一流的實訓方法理念、一流的實訓管理服務。數字制造技術中心旨在培養與世界先進制造業接軌的數字化設計、制造及生產管理的高技能人才;培養對象針對 “三大人群”：技術工人、工程技術人員、大中院校學生;通過培訓從而提高其技能水平、促進其就業和創業。

數字制造技術中心位于上海市職業培訓指導中心東北角，共有四層，總建筑面積16,000平方米，現建有數字化設計與制造、數控機床應用技術、綜合加工、現代模具制造技術等專業的實訓室，涉及激光復合加工實訓區、立式加工中心實訓區等二十多個專業實訓區域。數字制造技術中心的建立將為上海實施科教興市戰略、重點發展先進制造業培養更多的高技能人才。

四、實習內容

第一天：安全守則

主要負責人為我們講解了實習的安全守則和行為規范。比如應該穿長褲、運動鞋，女生還應該戴帽子并將頭發放在帽子里，車間內嚴禁嬉戲打鬧，洗完手后手上殘留的水不要亂甩等等，并用具體例子說明了車間作業的危險性、可能造成的人員傷亡和財產損失。

介紹完安全守則，老師帶我們參觀了培訓中心的各個工作區，在老師的細心講解下，我們對車間的構造有了大致的了解，對未來幾天所要學習的內容，也有了一定的概念。

第二天：數控銑床

數控銑床引是在一般銑床的基礎上發展起來的,兩者的加工工藝基本相同,結構也有些相似,但數控銑床是靠程序控制的自動加工機床,所以其結構也與普通銑床有很大區別，是可以在程序代碼的控制下較精確地進行銑削加工的機床。數控銑床一般由數控系統、主傳動系統、進給伺服系統、冷卻潤滑系統等幾大部分組成：

主軸箱：包括主軸箱體和主軸傳動系統，用于裝夾刀具并帶動刀具旋轉，主軸轉速范圍和輸出扭矩對加工有直接的影響。

進給伺服系統：由進給電機和進給執行機構組成，按照程序設定的進給速度實現刀具和工件之間的相對運動，包括直線進給運動和旋轉運動。

控制系統：數控銑床運動控制的中心，執行數控加工程序控制機床進行加工。

輔助裝置：如液壓、氣動、潤滑、冷卻系統和排屑、防護等裝置。

機床基礎件：通常是指底座、立柱、橫梁等，它是整個機床的基礎和框架。

其主要加工對象為：

(1)平面類零件

平面類零件的特點表現在加工表面既可以平行水平面，又可以垂直于水平面，也可以與水平面的夾角成定角;目前在數控銑床上加工的絕大多數零件屬于平面類零件，平面類零件是數控銑削加工中最簡單的一類零件，一般只需要用三坐標數控銑床的兩軸聯動或三軸聯動即可加工。在加工過程中，加工面與刀具為面接觸，粗、精加工都可采用端銑刀或牛鼻刀。

(2)曲面類零件

曲面類零件的特點是加工表面為空間曲面，在加工過程中，加工面與銑刀始終為點接觸。表面精加工多采用球頭銑刀進行。

介紹完關于數控銑床的基礎知識，老師叫我們學習用控制面板調節刀具位置，以及如何輸入程序。除此之外，老師還介紹了運用百分表找正工件和刀具中心的方法，并讓我們動手實際操作。

第三天：數控電火花成型機床

電火花是一種加工工藝，主要是利用具有特定幾何形狀的放電電極(EDM 電極)在金屬(導電)部件上燒灼出電極的幾何形狀。 電火花加工工藝常用于沖裁模和鑄模的生產。

電火花是一種自激放電，其特點如下： 火花放電的兩個電極間在放電前具較高的電壓，當兩電極接近時，其間介質被擊穿后，隨即發生火花放電。伴隨擊穿過程，兩電極間的電阻急劇變小，兩極之間的電壓也隨之急劇變低�；鸹ㄍǖ辣仨氃诰S持暫短的時間(通常為10-7-10-3s)后及時熄滅，才可保持火花放電的“冷極”特性(即通道能量轉換的熱能來不及傳至電極縱深)，使通道能量作用于極小范圍。通道能量的作用，可使電極局部被腐蝕。

其加工特點為：

1、電火花屬于不接觸加工：工具電極和工件之間并不直接接觸，而是有一個火花放電間隙，這個間隙一般是在0.05~0.3mm之間，有時可能達到0.5mm甚至更大，間隙中充滿工作液，加工時通過高壓脈沖放電，對工件進行放電腐蝕。

2、加工過程中沒有宏觀切削力：火花放電時，局部、瞬時爆炸力的平均值很小，不足以引起工件的變形和位移。

3、可以“以柔克剛”：由于電火花加工直接利用電能和熱能來去除金屬材料，與工件材料的強度和硬度等關系不大，因此町以用軟的工具電極加工硬的工件，實現“以柔克剛”。

4、可以加工任何難加工的金屬材料和導電材料：由于加工中材料的去除是靠放電時的電、熱作用實現的，材料的可加工性主要取決于材料的導電性及熱學特性，如熔點、沸點、比熱容、導熱系數、電阻率等，而幾乎與其力學性能(硬度、強度等)無關。這樣可以突破傳統切削加工對刀具的限制，可以實現用軟的工具加工硬、韌的工件甚至可以加工聚晶金剛行、立方氮化硼一類的超硬材料。目前電極材料多采用紫銅或石墨，因此工具電極較容易加工。

5、可以加工形狀復雜的表面：由于可以簡單地將工具電極的形狀復制到工件上，因此特別適用于復雜表面形狀工件的加工，如復雜型腔模具加工等。特別是數控技術的采用，使得用簡單的電極加工復雜形狀零件成為現實。

6、可以加工特殊要求的零件：可以加工薄壁、彈性、低剛度、微細小孔、異形小孔、深小孔等有特殊要求的零件。由于加工中工具電極和工件不直接接觸，沒有機械加工的切削力，因此適宜加工低剛度工件及微細加工。

第四天：注塑機及模具拆裝

注塑機又名注射成型機或注射機。它是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設備。分為立式、臥式、全電式。注塑機能加熱塑料，對熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔。

注塑機通常由注射系統、合模系統、液壓傳動系統、電氣控制系統、潤滑系統、加熱及冷卻系統、安全監測系統等組成。

(1)注射系統

注射系統的作用：注射系統是注塑機最主要的組成部分之一，一般有柱塞式、螺桿式、螺桿預塑柱塞注射式3種主要形式。目前應用最廣泛的是螺桿式。其作用是，在注塑料機的一個循環中，能在規定的時間內將一定數量的塑料加熱塑

化后，在一定的壓力和速度下，通過螺桿將熔融塑料注入模具型腔中。注射結束后，對注射到模腔中的熔料保持定型。

注射系統的組成：注射系統由塑化裝置和動力傳遞裝置組成。

螺桿式注塑機塑化裝置主要由加料裝置、料筒、螺桿、射咀部分組成。動力傳遞裝置包括注射油缸、注射座移動油缸以及螺桿驅動裝置(熔膠馬達)。

(2)合模系統

合模系統的作用：合模系統的作用是保證模具閉合、開啟及頂出制品。同時，在模具閉合后，供給予模具足夠的鎖模力，以抵抗熔融塑料進入模腔產生的模腔壓力，防止模具開縫，造成制品的不良現狀。

合模系統的組成：合模系統主要由合模裝置、調模機構、頂出機構、前后固定模板、移動模板、合模油缸和安全保護機構組成。

3)液壓系統

液壓傳動系統的作用是實現注塑機按工藝過程所要求的各種動作提供動力，并滿足注塑機各部分所需壓力、速度、溫度等的要求。它主要由各自種液壓元件和液壓輔助元件所組成，其中油泵和電機是注塑機的動力來源。各種閥控制油液壓力和流量，從而滿足注射成型工藝各項要求。

(4)電氣控制系統

電氣控制系統與液壓系統合理配合，可實現注射機的工藝過程要求(壓力、溫度、速度、時間)和各種程序動作。主要由電器、電子元件、儀表、加熱器、傳感器等組成。一般有四種控制方式，手動、半自動、全自動、調整。

(5)加熱/冷卻系統

加熱系統是用來加熱料筒及注射噴嘴的，注塑機料筒一般采用電熱圈作為加熱裝置，安裝在料筒的外部，并用熱電偶分段檢測。熱量通過筒壁導熱為物料塑化提供熱源;冷卻系統主要是用來冷卻油溫，油溫過高會引起多種故障出現所以油溫必須加以控制。另一處需要冷卻的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化，導致原料不能正常下料。

(6)潤滑系統

潤滑系統是注塑機的動模板、調模裝置、連桿機鉸等處有相對運動的部位提供潤滑條件的回路，以便減少能耗和提高零件壽命，潤滑可以是定期的手動潤滑，也可以是自動電動潤滑;

(7)安全保護與監測系統

注塑機的安全裝置主要是用來保護人、機安全的裝置。主要由安全門、液壓閥、限位開關、光電檢測元件等組成，實現電氣——機械——液壓的聯鎖保護。

監測系統主要對注塑機的油溫、料溫、系統超載，以及工藝和設備故障進行監測，發現異常情況進行指示或報警。

注塑機工作原理和模式：

注塑機的工作原理與打針用的注射器相似，它是借助螺桿(或柱塞)的推力，將已塑化好的熔融狀態(即粘流態)的塑料注射入閉合好的模腔內，經固化定型后取得制品的工藝過程。

注射成型是一個循環的過程，每一周期主要包括：定量加料—熔融塑化—施壓注射—充模冷卻—啟模取件。取出塑件后又再閉模，進行下一個循環。

注塑機操作項目：注塑機操作項目包括控制鍵盤操作、電器控制系統操作和液壓系統操作三個方面。分別進行注射過程動作、加料動作、注射壓力、注射速度、頂出型式的選擇，料筒各段溫度的監控，注射壓力和背壓壓力的調節等。

一般螺桿式注塑機的成型工藝過程是：首先將粒狀或粉狀塑料加入機筒內，并通過螺桿的旋轉和機筒外壁加熱使塑料成為熔融狀態，然后機器進行合模和注射座前移，使噴嘴貼緊模具的澆口道，接著向注射缸通入壓力油，使螺桿向前推進，從而以很高的壓力和較快的速度將熔料注入溫度較低的閉合模具內，經過一定時間和壓力保持(又稱保壓)、冷卻，使其固化成型，便可開模取出制品(保壓的目的是防止模腔中熔料的反流、向模腔內補充物料，以及保證制品具有一定的密度和尺寸公差)。注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是實現和保證成型制品質量的前提，而為滿足成型的要求，注射必須保證有足夠的壓力和速度。同時，由于注射壓力很高，相應地在模腔中產生很高的壓力(模腔內的平均壓力一般在20~45MPa之間)，因此必須有足夠大的合模力。由此可見，注射裝置和合模裝置是注塑機的關鍵部件。

對塑料制品的評價主要有三個方面，第一是外觀質量，包括完整性、顏色、光澤等;第二是尺寸和相對位置間的準確性;第三是與用途相應的物理性能、化學性能、電性能等。這些質量要求又根據制品使用場合的不同，要求的尺度也不同。制品的缺陷主要在于模具的設計、制造精度和磨損程度等方面。但事實上，塑料加工廠的技術人員往往苦于面對用工藝手段來彌補模具缺陷帶來的問題而成效不大的困難局面。

生產過程中工藝的調節是提高制品質量和產量的必要途徑。由于注塑周期本身很短，如果工藝條件掌握不好,廢品就會源源不絕。在調整工藝時最好一次只改變一個條件，多觀察幾回，如果壓力、溫度、時間統統一起調的話，很易造成混亂和誤解，出了問題也不知道是何道理。調整工藝的措施、手段是多方面的。例如：解決制品注不滿的問題就有十多個可能的解決途徑，要選擇出解決問題癥結的一、二個主要方案，才能真正解決問題。此外，還應注意解決方案中的辨證關系。比如：制品出現了凹陷，有時要提高料溫，有時要降低料溫;有時要增加料量，有時要減少料量。要承認逆向措施的解決問題的可行性。

第五天：現代測量技術

今天的實習我們主要了解了三坐標測量技術、系統集成應用技術、非接觸測量技術、掃描探針顯微鏡技術等幾項現代測量技術及儀器。

三坐標測量機(Coordinate Measuring Machine, CMM) 是指在一個六面體的空間范圍內，能夠表現幾何形狀、長度及圓周分度等測量能力的儀器，又稱為三坐標測量儀或三次元。是能在x、y、z3個或3個以上坐標(圓轉臺的一個轉軸習慣上也算作一個坐標)內進行測量的通用長度測量工具。主要用于測量復雜形狀表面輪廓尺寸，例如透平葉片、顯象管屏幕、凸輪和轎車等輪廓尺寸、箱體零件各孔的孔徑和坐標尺寸等;還常與加工中心配套，成為柔性制造系統的一個組成部分。按自動化程度，三坐標測量機(簡稱測量機)一般分為手動的、自動的和計算機數字控制的3種。 手動的由人工完成對被測長度的全部測量過程。自動測量機由測頭自動完成對被測長度的瞄準定位，由人工完成其他測量過程。 計算機數字控制測量機除具有自動瞄準定位的功能外，還能按照預先編制好的程序自動完成全部測量和計算過程。測量機按用途又可分為坐標測量機和萬能測量機兩類。前者是20世紀50年代中期出現的，常用于測量某種類型的工件，測量效率較高，適宜于在車間使用。這類測量機規格很多，測量范圍可達10000×1600×1000毫米或更大。萬能測量機是從坐標鏜床的基礎上發展而來的，測量精度高，單坐標精度可達 2微米/1000毫米以上。它帶有不同測頭和較多附件如數字顯示分度臺、具有精密軸系的回轉工作臺等，測量功能較多，適宜在計量室使用。測量機按結構主要分為懸臂式、門式和單立柱式3種類型。大、中型測量機常采用氣浮導軌和花崗石做的工作臺。測量機的每個坐標各有獨立的測量系統。常用的測頭有剛性的、單向的、雙向的、三向的和光學不接觸的等。

第二種測量技術是系統集成應用技術。由于各種軟件的生產商不同，因此軟件往往相互之間不能兼容。系統集成技術便解決了不同軟件之間互不兼容的問題。利用系統集成技術可以把CAD/CAT/CAM以在線工作的方式集成在一起，形成數字實物仿真系統，大大縮短了模具制造及產品成型的生產周期。

非接觸測量是以光電、電磁等技術為基礎，在不接觸被測物體表面的情況下，得到物體表面參數信息的測量方法。典型的非接觸測量方法如激光三角法、電渦流法、超聲測量法、機器視覺測量等等。非接觸測量一般為影像測量儀，其優點是：1、排除接觸測量對柔性物體測量的人為等受力干擾;2、可以測量一些不可接觸的物體，如輻射體、高溫物體等;3、因為是數字圖像處理，計算機識別，因而采集速度較快。而缺點為：1、對專業知識要求較高，諸如圖像處理，攝影測量原理等;2、較接觸測量儀關節臂、三坐標機等，精度不算高。

掃描探針顯微鏡(Scanning Probe Microscope，SPM)是掃描隧道顯微鏡及在掃描隧道顯微鏡的基礎上發展起來的各種新型探針顯微鏡(原子力顯微鏡AFM,激光力顯微鏡LFM，磁力顯微鏡MFM等等)的統稱，是國際上近年發展起來的表面分析儀器，是綜合運用光電子技術、激光技術、微弱信號檢測技術、精密機械設計和加工、自動控制技術、數字信號處理技術、應用光學技術、計算機高速采集和控制及高分辨圖形處理技術等現代科技成果的光、機、電一體化的高科技產品。

五、實習收獲和體會

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，這五天時間在上海市職業培訓中心的實習，給了我很大的感觸，讓我對機械制造技術有了一個比較全面的認識。

在實習中，雖然我們看到了很多創新技術成果和理念，但由于我們的知識水品還很有限，很多東西僅僅停留在看看熱鬧的程度上，而根本不能理解。所以我覺得應該多一點講解，并盡量由淺入深。

實習中，我采用了看、問，親自動手等方式，我深深地感覺到自己所學知識的膚淺和在實際運用中的專業知識的匱乏.一旦接觸到實際，才發現自己知道的是多么少，對于現在的我來說，需要結合自己的機械專業，利用大學這個很好的學習平臺，多學習一些專業知識，多讀一些相關的書籍。同時，在實習的同時，也深深感受到自己專業知識的缺乏，如果有可能，希望能進一步地進修，在豐富自己的同時，也為自己將來能夠進入如此優秀的單位打下堅實的基礎。

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