汪永明 编
安徽工业大学机械工程学院
20##年8月
机械设计制造及自动化专业
机械厂生产实习指导书
根据机械设计制造及自动化专业教学计划的要求，安排机械厂生产实习两周。这是在金工实习的基础上，进一步联系实践的重要教学环节，将为后续的专业课程学习及今后从事机械制造技术打下一定的基础。
一、 实习目的
1. 通过现场参观与调研，了解某一产品的机械制造生产过程。
2. 熟悉主要典型零件（减速机箱体、传动轴、柴油机机座、机体、曲轴、凸轮轴、齿轮等）的机械加工工艺过程，了解拟定机械加工工艺过程的一般原则及进行工艺分析的方法。
3. 了解典型零部件的装配工艺。
4. 了解减速机、绞线机、船用柴油机的结构特点及装配工艺。
5. 了解一般刀、夹、量具的结构及使用方法。
6. 参观工厂计量室与车间检验室，了解公差与测量技术在生产中的应用。
7. 参观工厂的先进设备及特种加工，以扩大学生的专业知识面以及对新工艺、新技术的了解。
二、实习内容与要求
1、 机械制造的生产过程：
了解该厂的主要减速机、绞线机、船用柴油机的整个生产过程情况及生产中的主要工艺文件（如机械加工过程卡片、机械加工工序卡片等）
2、 典型零件工艺：
1) 箱体零件的加工：
了解某型号减速机箱体、箱盖（或某型号船用柴油机机座、机体）的机械加工方法，并记录其工艺过程。分析箱体零件加工平面与孔系的主要加工方法。
2) 轴类零件的加工：
了解该减速机传动轴（或柴油机曲轴和凸轮轴）及其机械加工工艺并记录其工艺过程。了解某道工序的具体加工工艺（技术要求，刀、夹、量具，切削液等）。
3) 齿轮加工：
了解齿轮的机械加工工艺，并记录其工艺过程，分析滚齿、插齿加工的运动及特点。结合工厂的参观，简述磨齿、珩齿、剃齿等的齿轮精加工方法。
3、 了解刀、夹、量具的结构及使用方法，常用机床型号及其特点。
4、 装配工艺：
1) 了解减速机（或船用柴油机）的结构特点及其装配工艺；
2) 了解减速机（或船用柴油机）装配后的最终检验项目和检验方法；
3) 了解主要零部件在车间的检验情况，了解公差与技术测量在现场应用的实例。
三、 实习方法
1. 学生通过在该厂的箱体车间、电1车间、电2车间、齿轮车间和装配车间（或箱体车间、中小件车间、分离机车间、齿轮车间和装配车间）等的现场调研实习，对减速机、绞线机（或柴油机）的主要零件的生产流程、加工方法及其主要工艺文件的学习，初步了解它们的机械制造生产过程。
2. 聘请工厂技术人员，做典型零件的加工工艺专题技术讲座。
3. 学生要记实习笔记（按本指导书的内容与要求），实习结束后完成实习报告。
4. 学生实行分组实习，每组选出组长两名，协助带队指导教师，共同负责实习工作。
四、 实习纪律
1. 实习前学生必须熟悉和领会本指导书各项要求。
2. 实习期间不得无故缺勤，有事须提前向指导教师请假。
3. 严格遵守工厂各项规章制度，按时上下班，尤其是注意安全，防止发生意外事故。
4. 尊重工厂技术人员和工人师傅的指导，发扬尊师爱生、团结互助的精神。
5. 实习过程要严肃认真、刻苦钻研、勤学好问，在工人或技术人员同意的前提下，参加适当的劳动。
五、 实习考核
生产实习的考核，根据实习的各项要求，检查实习笔记，实习报告等实习业务收获，并综合学生在实习中的表现，出勤情况、劳动态度等予以评定成绩，按五级评分（优、良、中、及格、不及格）。
六、实习地点
1. 巢湖市湖滨机械厂
2. 安庆市船用柴油机厂
七、 实习思考题
1. 试记录某减速机传动轴（或柴油机曲轴）的机加工工艺过程，各工序所使用的设备、刀具、夹具是什么？
2. 深孔钻加工特点是什么？采用什么刀具？
3. 传动轴（或曲轴、凸轮轴）、齿轮、箱体加工时是如何安装定位的？定位基准是什么？
4. 减速机箱体（或柴油机机座、机体）加工过程中，安排了哪些热处理？其目的是什么？
5. 箱体上加工孔时，如何保证孔系精度？
6. 实效处理目的是什么？常用的方法有哪些？
7. 齿形加工有哪些方法？
8. 机加工时常采用哪些切削液？有何作用？
9. 在机器生产过程中，装配过程起什么作用？减速机（或柴油机）装配工艺过程是什么？
10. 车削加工用常用刀具材料是什么？
11. 实习中你见到哪些机床夹具？
12. 例举出实习过程中你见到的机床名称和型号。
八、 实习日程安排
九、 实习报告内容
1. 实习报告封面：包括实习报告题目、姓名、班级、学号、指导教师、日期等；
2. 实习报告正文：需要记录实习过程见到的一些内容（根据本指导书的“实习内容与要求”来写），重点记录和分析典型零件加工工艺，并完成实习思考题；
3. 实习心得体会。
注：实习报告要求不少于20页。
附录： 机械制造技术基础的相关专业知识
一、金属切削过程方面的一些基本概念
1、金属切削过程是用刀具从金属材料（毛坯）上切去多余的金属层，从而获得几何形状、尺寸精度和表面粗糙度都符合要求的零件的过程。
2、金属切削机床的运动分为基本运动和辅助运动。
（1）基本运动 按切削时工件与刀具相对运动所起的作用来分，金属切削机床的基本运动可分为主运动和进给运动。
1）主运动是刀具与工件之间的相对运动。它使刀具的前刀面能够接近工件，切除工件上的被切削层，使之转变为切屑，从而完成切屑加工。一般，主运动速度最高，消耗功率最大，机床通常只有一个主运动。例如，车削加工时，工件的回转运动是主运动。
2）进给运动是配合主运动实现依次连续不断地切除多余金属层的刀具与工件之间的附加相对运动。进给运动与主运动配合即可完成所需的表面几何形状的加工，根据工件表面形状成形的需要，进给运动可以是多个，也可以是一个；可以是连续的，也可以是间歇的。
（2）辅助运动 是除主运动和进给运动之外，为完成工件的加工全过程所需的其它运动。它包括以下几类：空行程运动、切入运动、分度运动、操纵及控制运动。
3、工件表面
（1）待加工表面——是工件上有待切除的表面。
（2）已加工表面——是工件上经刀具切削后产生的新表面。
（3）过渡表面（加工表面）——过渡表面是工件上由切削刃形成的那部分表面。
4、切削用量三要素：切削速度vc、进给速度vf （进给量f）、切削深度ap（背吃刀量）
5、金属切削过程中发生的现象
金属切削过程中，始终存在着刀具切削工件和工件材料抵抗切削的矛盾，从而产生一系列现象，如切削变形、切削力、切削热与切削温度以及有关刀具的磨损与刀具寿命、卷屑与断屑等。
6、金属切削过程四大规律：金属切削变形、切削力变化、切削热与切削温度、刀具磨损与耐用度变化四大规律。
7、四大规律在生产实际中的应用：改善工件材料的切削加工性、合理选择切削液、刀具几何参数合理选择、切削用量合理选择等。
二、机械加工工艺系统的组成
机械加工工艺系统由机床、刀具、夹具和工件组成。
（一）机床
1、金属切削机床是一种用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，因比又称为“工作母机”或“工具机”，习惯上简称为机床。
2、机床的分类：以机床的加工方法和所用刀具的特征来分，根据我国制定的金属切削机床型号编制方法(GB/T15975-1994)，目前将机床分为12类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、特种加工机床、锯床和其他机床。在每类机床中，又按工艺特点、布局型式、结构性能的不同，细分为若干组，而每一组又细分为系(系列)。
3、机床的型号编制方法
机床的型号是机床产品的代号，用以简明表示机床的类型、通用和结构特性、主要技术参数等。按照GB/T15375-94《金属切削机床型号编制方法》规定，我国机床的型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律排列组成。通用机床型号的表示方法为：
例题1 CA6140型卧式车床
C A 6 1 40
主参数（最大车削直径400mm）
系别代号（卧式车床系）
组别代号（落地及卧式车床组）
结构特性代号（结构不同）
类别代号（车床）
例题2 MG1432A型高精度万能外圆磨床
M G 1 4 32 A
重大改进顺序号(第一次重大改进)
主参数(最大磨削直径320mm)
系别代号(万能外圆磨床系〕
组别代号(外圆磨床组)
通用特性(高精度)
类别代号(磨床类)
（二）刀具
1、 刀具材料应具备的性能 高的硬度和耐磨性、足够的强度和韧性、高耐热性、良好的工艺性、良好的工艺性。生产中所用的刀具材料以高速钢和硬质合金居多。
2、 刀具的类型 根据用途和加工方法不同，刀具分为如下几大类：
车刀、麻花钻、扩孔钻、铰刀、拉刀、圆柱铣刀、面铣刀、成形铣刀、插齿刀、丝锥、键槽铣刀、齿轮滚刀、剃齿刀、砂轮等。
（三）工件 工件是机械加工过程中被加工对象的总称，是机械加工工艺系统的核心。
（四）夹具 夹具是在机械加工过程中，为保证加工精度而采用的保证工件相对于机床和刀具正确的相对位置，并保证加工过程中不因外力的作用而改变已有正确位置的工艺装备的总称。（机床夹具见后面）
三、机械加工工艺规程方面的一些基本概念
1、 机械加工工艺过程的组成
用机械加工的方法，直接改变毛坯形状、尺寸和机械性能的过程，称为机械加工工艺过程。
3、机械加工工艺规程的概念：
（1）定义： 规定零件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件，称为机械加工工艺规程。
（2）工艺规程的作用：（见教材P130）
a) 指导生产的主要技术文件：起生产的指导作用；
b) 是生产组织和生产管理的依据：即生产计划、调度、工人操作和质量检验等的依据。
c) 是新建或扩建工厂或车间基础；
（3）工艺规程卡片格式：（见教材P128）
a) 工艺过程综合卡片（或工艺过程卡片）： 其格式见教材p128表5.3。 此卡片的特点：列出了整个零件加工所经过的工艺路线，工序内容说明不具体。 适用范围：单件小批生产。
b) 机械加工工艺卡片： 其格式见教材p128表5.4。 此卡片的特点：以工序为单位详细说明整个工艺过程，能直接指导生产。 适用范围：成批生产。
c) 机械加工工序卡片： 其格式见教材p128表5.5。 此卡片的特点：以工序为单位详细完整地记载了该工序加工所必须的工艺资料，用来具体指导工人进行操作。 适用范围：大批大量生产。
4、零件的结构工艺性分析：
（1） 结构工艺性： 零件的结构在一定的生产条件下，能够采用较经济的机械加工方法，保质保量的制造出来的特性，称为结构工艺性。
（2） 机械加工对结构工艺性的要求：
1） 考虑实际加工的可能性：如方形盲孔的加工；
2） 便于刀具的趋进和退出：如边缘孔的钻削；
3） 应统一或减少尺寸种类：如轴上的退刀槽尺寸的统一、凸台的统一高度等待；
4） 尽可能减少加工表面面积：如箱体底面凹进；
5） 避免深孔加工：如深孔设计成阶梯孔；
6） 应外表面联接代替内表面联接：因外表面加工比内表面加工容易；
7） 零件的结构应与生产类型相适应。
5、基准的概念及分类：
（1） 基准的定义： 零件上用来确定其它点、线、面位置时所依据的那些点、线、面，称为基准。
（2） 基准的分类：
1） 设计基准： 零件工作图上用来确定其它点、线、面位置的基准，为设计基准。
2） 工艺基准： 是加工测量和装配过程中使用的基准，又称制造基准。
a、 工序基准： 是工序文件上标定加工表面位置的基准。
b、 定位基准： 是加工过程中，使工件占据正确位置所使用的基准。
c、 度量基准（测量基准）： 是用来测量加工表面位置和尺寸而使用的基准。
d、 装配基准： 是装配过程中用以确定零部件在产品中位置的基准。
6、工艺路线的拟订 （见教材P136）
拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步，需顺序完成以下几个方面的工作。
（1）选择定位基准
（2）表面加工方法的选择
在选择加工方法时，首先根据零件主要表面的技术要求和工厂具体条件，先选定它的最终工序方法，然后再逐一选定该表面各有关前导工序的加工方法。
1）各种加工方法的经济加工精度和粗糙度（见P136） 某种加工方法的经济加工精度：是指在正常的工作条件下（包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用）所能达到的加工精度。（加工成本与加工精度的关系见P136图5.11）（各种加工方法所能达到的经济精度、表面粗糙度等可查《金属机械加工工艺人员手册》）
2）加工方法和加工方案的选择
a) 根据加工表面的技术要求，确定加工方法和加工方案；
（教材P136表5.7、表5.8、表5.9分别为外圆表面、内孔表面和平面加工方案及其经济精度）
b) 要考虑被加工材料的性质；如：有色金属铜的加工，就不能采用磨削的加工方法做为精加工； 淬硬的材料必须选用磨削的方法进行加工。
c) 要考虑生产纲领，即考虑生产率和经济性问题。如：大批大量生产应选用高效率的加工方法，采用专用设备。
d) 应考虑本厂的现有设备和生产条件： 即充分利用本厂现有设备和工艺装备。
小结：具有一定技术要求的加工表面，一般都不是只通过一次加工就能达到图纸要求的，对于精密零件的主要表面，往往要通过多次加工才能逐步达。
具体实例：
例如，加工一个精度等级为IT6、表面粗糙度Ra为0.2μm的钢质外圆表面，其最终工序选用精磨，则其前导工序可分别选为粗车、半精车和粗磨。主要表面的加工方案和加工工序选定之后，再选定次要表面的加工方案和加工工序。
（3）加工阶段的划分
（4）工序的集中与分散
（5）工序顺序的安排
（6）机床设备与工艺装备的选择
四、机床夹具方面的一些基本概念
（一）机床夹具的作用、组成和分类：
1、机床夹具的定义：
（1）定位：使工件在机床上占据正确位置的过程，称为定位。
（2）夹紧：将工件在加工时保持在原先确定位置上的过程，称为夹紧。
（3）装夹（安装）：使工件占据正确的加工位置，并使其在加工过程中保持不变的过程，称为装夹或安装。
（4）机床夹具：用于装夹或安装工件的工艺装备，称为机床夹具。
2、机床夹具的作用：
（1）易于保证工件的加工精度，稳定加工质量：
例如：在钻床上用钻夹具加工平行孔系时，位置精度可达0.1～0.2mm；
在钻床上用划线法加工平行孔系时，位置精度只能达到0.4～1.0mm。
（2）扩大机床的工艺范围：
例如：在车床上使用镗模，可代替镗床镗孔。
（3）缩短辅助时间，提高劳动生产率，减轻劳动强度：
使用机床夹具能快速装夹工件，减少划线、找正等的辅助时间。
3、机床夹具的组成：
（1）定位元件：确定工件在夹具中位置的元件。
作用：是确定工件在夹具中的位置。
（2）夹紧装置：用以夹紧工件的装置。
作用：是保持工件在夹具中的既定位置。
（3）对刀和引导装置：引导刀具或调整刀具相对于夹具位置的装置。
作用：确定刀具相对于夹具的位置。
（4）夹具体：联接夹具上各个元件或装置，使之成为一个整体的零件。
作用：保证各元件或装置之间的位置关系。
（5）联接元件：使夹具与机床相联接的元件。
作用：保证夹具与机床之间的相互位置关系。
（6）其它：如传动装置、分度装置等。
4、机床夹具的分类：
按夹具的使用范围，夹具可分为五种基本类型：
1) 通用夹具：特点：具有很大的通用性。如三爪卡盘。
2) 专用夹具：针对某一产品的某一特定工序而专门设计。特点：用途专一。
3) 可调夹具：按一组零件而设计一套可调整的夹具。特点：夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整。
4) 组合夹具：用标准化元件组装成的夹具。特点：灵活多变，万能性强，制造周期短，零件可以重复使用。
5) 随行夹具：在自动线上使用的一种夹具。特点：夹具随工件在各工序中的机床上被定为和夹紧。
（二）工件在夹具中的定位
1、工件在加工时的定位方式：
1) 找正法：
a) 直接找正：按照工件或刀具的切削运动轨迹进行比较，经多次修正比较后，使工件占有正确位置，再进行夹紧的方法。 例如：加工齿轮时，外圆与工作台的同轴找正。
特点：比较费时，并要求操作者具有较高的技术水平。
适用场合：单件小批生产。
b) 划线找正： 事先在毛坯表面或已加工表面上，划出所需加工表面的位置线，然后在机床上用划针进行找正的方法。
特点：找正费时，定位精度低，可以比较合理地分配毛坯各表面的加工余量。
适用场合：单件小批生产。
2) 夹具法：用夹具的定位元件对工件表面进行定位。
特点：省时方便，具有很高的重复定位精度，成本较高。
适用场合：成批、大量生产。
（三）工件的定位原理及其应用：
1. 
六点定位原理：用正确分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，从而使工件在夹具中得到正确位置的原理，称为六点定位原理，见左图。
2. 在底面XOY内的三个支承点限制了
、
、
三个自由度；在侧面YOZ内的两个支承点限制了
、
两个自由度；在端面XOZ内的—个支承点限制了
一个自由度。
3. 六点定位原理的合理应用
（1）完全定位：
定义：用六个支承点限制工件全部六个自由度的定位，称为完全定位。
（2）准定位（不完全定位）：
定义：根据加工要求不需要限制工件全部六个自由度的定位，称为准定位。
例如：在轴上铣通槽，通槽方向的自由度不需要限制。
（3）重复定位（过定位）：
定义：定位元件重复限制了工件的同一个或几个自由度的定位，称为重复定位。
例如：齿轮加工，用底面和心轴定位。
（4）欠定位：
定义：实际定位限制的工件自由度少于加工要求所必需限制的自由度的定位，称为欠 定位。
（四）常用定位方式
1. 工件以平面定位
2. 工件以内孔定位
3. 工件以外圆柱面定位
4. 工件以圆锥孔定位
5. 组合定位
（五）常用夹紧机构
1. 斜楔夹紧机构
2. 螺旋夹紧机构
3. 偏心夹紧机构
五、装配方面的一些基本概念
1、定义：根据规定的技术要求，将零件或部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品的过程，称为装配。
2、机器的装配是整个机器制造过程中的最后一个过程。它包括安装、调整、检验、试验、油漆及包装等。
机器装配过程一般分为三个阶段：
1) 组件装配 将两个以上零件连结组合成为组件的过程，称为组件装配。
2) 部件装配 将组件、零件连接组合成为独立部件的过程称为部件装配。
3) 总装配 将部件、组件、零件连接组合成为整台机器的过程称为总装配。
3、保证装配精度的方法：互换装配法、选择装配法、修配装配法和调整装配法四大类。