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XX大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表
指導(dǎo)教師： 職稱：
所在系部（單位）： 機(jī)械動(dòng)力與工程學(xué)院 教研室（研究室）： 機(jī)制教研室
題 目
珩齒機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
專業(yè)班級(jí)
學(xué)號(hào)
一、選題質(zhì)量
（主要從以下四個(gè)方面填寫：1、選題是否符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，能否體現(xiàn)綜合訓(xùn)練要求；2、題目難易程度；
3、題目工作量；4、題目與生產(chǎn)、科研、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等實(shí)際的結(jié)合程度）
1， 該選題為珩齒機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)，可以對(duì)我們大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)進(jìn)行一次大而全面的練習(xí)。
2， 這將對(duì)我們以后工作起到十分有效的幫助，也能達(dá)到一個(gè)綜合訓(xùn)練的效果，又加強(qiáng)
了實(shí)際的動(dòng)手動(dòng)腦能力。
3， 題目的難易程度很適中，對(duì)我們既是一個(gè)挑戰(zhàn)也是一個(gè)很好的鍛煉提高過程。
4， 題目的工作量：要求完成2.5張以上的A0圖紙，2.5—3萬(wàn)的說明書一份。
5， 選題不但能緊密的結(jié)合生產(chǎn)和實(shí)踐，也是在我們所學(xué)習(xí)過的范圍之類，對(duì)我們
以后不管是科研還是從事實(shí)際的工作對(duì)有很大的幫助。
二、開題報(bào)告完成情況
在老師指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助之下，我順利的開始我本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。我在自己經(jīng)過一些查閱資料的前提下，慢慢的摸索出了一些門道。
由于我們這次是第一次獨(dú)立的珩齒機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)，在以前接觸這方面的知識(shí)較少，所以在剛開始就不是很順利，甚至感到有些無(wú)從下手，但是經(jīng)過和指導(dǎo)老師的提示和與本組同學(xué)的商量之后， 我逐漸找到是設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)，順利的完成了開題報(bào)告。并有了一定的成果和進(jìn)行了一些前期的工作，并使本次設(shè)計(jì)有了一個(gè)良好的開始。最后我在查閱了一些資料以后，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了計(jì)算設(shè)計(jì)過程，我將在以后工作中繼續(xù)努力，認(rèn)真完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。
三、階段性成果
1．通過對(duì)機(jī)床系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，在加上老師的仔細(xì)講解，我收集了大量的資料和文獻(xiàn)，為設(shè)計(jì)的順利完成打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2. 在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下找到了設(shè)計(jì)的基本方法，開始了一些基本的原理
設(shè)計(jì)，并取得了一定成果。
3. 完成了開題報(bào)告。
4．進(jìn)行了前期的一些工作和設(shè)計(jì)，對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)有了一個(gè)大體的方案。
四、存在主要問題
由于我們這次是第一次獨(dú)立的珩齒機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)裝置，所以在剛開始就不是很順利，對(duì)做一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)都沒有認(rèn)識(shí)，后來找了指導(dǎo)老師，老師給我在他去年指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，針對(duì)我們本科生以前存在的問題，進(jìn)行了仔細(xì)的講解，然后我再與本組其他同學(xué)的商量之后，我慢慢的自己逐漸找到是設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)，我覺得這對(duì)我以后有很大的作用。
但是隨著設(shè)計(jì)的逐漸進(jìn)行我有遇到了許多的新的和更加復(fù)雜的問題，這些問題使我充
分認(rèn)識(shí)到了自己在以前學(xué)習(xí)中的不足和自己與一些同學(xué)的差距，所以我要以本次設(shè)計(jì)問契機(jī)
加強(qiáng)自己在學(xué)習(xí)上薄弱環(huán)節(jié)，爭(zhēng)取使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠取得好的成績(jī)，也能夠使我所學(xué)的知
識(shí)能夠在以后的工作中發(fā)揮更大的作用。
五、指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生在畢業(yè)實(shí)習(xí)中，勞動(dòng)、學(xué)習(xí)紀(jì)律及畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展等方面的評(píng)語(yǔ)
指導(dǎo)教師： （簽名）
年 月 日
機(jī)械生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告
這次為期2周的生產(chǎn)見習(xí)是我們參與實(shí)踐活動(dòng)的很重要的一部分，在焦鋒老師的帶領(lǐng)下我們見習(xí)了柳州工程機(jī)械廠、柳州東風(fēng)汽車廠、柳州鋼鐵廠、柳州力風(fēng)塑料成型機(jī)廠、上汽通用五菱等5個(gè)工廠?？梢哉f我們?cè)谶@2周的實(shí)習(xí)中學(xué)到了很多在課堂沒學(xué)到的知識(shí),受益匪淺：
1.實(shí)習(xí)目的：
生產(chǎn)實(shí)習(xí)是我們機(jī)自專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分，并作為一個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目列入專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的。其目的在于通過實(shí)習(xí)使學(xué)生獲得基本生產(chǎn)的感性知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，擴(kuò)大知識(shí)面；同時(shí)專業(yè)實(shí)習(xí)又是鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生業(yè)務(wù)能力及素質(zhì)的重要渠道，培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生具有吃苦耐勞的精神，也是學(xué)生接觸社會(huì)、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國(guó)情的一個(gè)重要途徑，逐步實(shí)現(xiàn)由學(xué)生到社會(huì)的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)我們初步擔(dān)任技術(shù)工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能；體驗(yàn)企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實(shí)際知識(shí)，對(duì)我們學(xué)習(xí)后面的課程乃至以后的工作，都是十分必要的基礎(chǔ)。
2.實(shí)習(xí)內(nèi)容：
①掌握機(jī)械加工工藝方面的知識(shí)及方法
?、诹私馇邢鞯毒叻矫娴闹R(shí)，熟悉常用刀具的結(jié)構(gòu)、選擇、用途等
?、哿私鈾C(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的知識(shí)，特別是加工中心等典型的數(shù)控設(shè)備
?、芰私馄髽I(yè)生產(chǎn)管理模式，學(xué)習(xí)先進(jìn)的管理方式方法
?、菔煜?、鞏固鑄造工藝及設(shè)備方面的知識(shí)
3.實(shí)習(xí)時(shí)間：
?、?柳州工程機(jī)械廠-------------6月21日整天
?、?柳州東風(fēng)汽車廠-------------6月22日下午
③?柳州鋼鐵廠-----------------6月23日上午
?、?柳州力風(fēng)塑料成型機(jī)廠-------6月23日下午
?、?上汽通用五菱公司-----------6月24日整天
⑥?整理，寫實(shí)習(xí)報(bào)告-----------6月24日---7月2日
定點(diǎn)實(shí)習(xí)廠
柳州東風(fēng)汽車廠簡(jiǎn)介
東風(fēng)柳汽公司是東風(fēng)汽車公司的控股子公司，也是東風(fēng)汽車公司在南方重要的載貨汽車和輕型乘用汽車生產(chǎn)基地，國(guó)家大型一檔企業(yè)。它還是國(guó)內(nèi)第一家生產(chǎn)中型柴油載重汽車的企業(yè)，贏得了“柴油東風(fēng)，柳汽正宗”的美譽(yù)。
1991年，東風(fēng)柳汽創(chuàng)出了“乘龍”品牌并迅速形成市場(chǎng)知名度，奠定了“一門雙杰，東風(fēng)乘龍”的產(chǎn)品格局。
自從1997年成為國(guó)內(nèi)最早通過ISO9000質(zhì)量認(rèn)證的汽車生產(chǎn)企業(yè)之后，東風(fēng)柳汽的事業(yè)就上了一個(gè)臺(tái)階。2001年，東風(fēng)柳汽公司更是推出面向公務(wù)、商務(wù)和休閑旅游用車市場(chǎng)的新一代多功能輕型車－東風(fēng)“風(fēng)行”商旅車，吹響了進(jìn)軍國(guó)內(nèi)高檔輕型乘用車市場(chǎng)的號(hào)角。
目前，東風(fēng)柳汽已形成年產(chǎn)“東風(fēng)”和“乘龍”商用車60000輛、“風(fēng)行”乘用車30000輛的生產(chǎn)能力。
柳州汽車廠六個(gè)發(fā)展歷程
（1）??? 建廠期：上世紀(jì)50年代，主要以農(nóng)用機(jī)械為主。
（2）??? 1969年：生產(chǎn)出2.5T載用柳江牌卡車。
?。?）??? 1981年：生產(chǎn)出柴油翻斗車，同時(shí)加入了中國(guó)第二汽車制造廠，采用東風(fēng)品牌。
?。?）??? 1991年：柳汽生產(chǎn)出新品牌---乘龍（平頭車）。
?。?）??? 1997年：以75%的股權(quán)加入東風(fēng)集團(tuán)，成為其子公司，正式更名為東風(fēng)柳州汽車有限公司。
?。?）??? 2003年，成立東風(fēng)集團(tuán)和雷諾公司
生產(chǎn)基地：主廠、二基地（85年始建，位于柳江縣，占地為714畝）、三基地
七大車間：車橋車間、機(jī)械車間、工裝車間、熱處理車間、車架車間、車身車間、總裝車間
四大部件：汽車前后橋、舉升器油缸、車架、車身
生產(chǎn)線：重車線、大車線、小車線
2003年生產(chǎn)能力：大車60000輛??? 小車30000輛
乘龍精神：自立自強(qiáng) 創(chuàng)優(yōu)創(chuàng)新 同心同德 為國(guó)為民
通過在柳汽公司車橋廠的實(shí)習(xí)，我們比較全面地了解機(jī)械加工及相關(guān)典型零件的生產(chǎn)技術(shù)過程。初步了解典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品和設(shè)備的生產(chǎn)過程、培養(yǎng)我們收集資料的能力及提高分析問題的能力，使我們更好地學(xué)習(xí)、掌握機(jī)械工程專業(yè)知識(shí)。 機(jī)械加工工藝方面我們重點(diǎn)了解了左殼–錐齒輪差速器這一典型零件的機(jī)械加工工藝過程，聽了有關(guān)技術(shù)人員對(duì)其的具體分析。并記下了該零件的工藝過程卡和工序卡等工藝文件。具體如下：（對(duì)應(yīng)的工藝過程卡、工藝簡(jiǎn)圖和工序卡見附錄）
由于汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，左右兩邊輪子的行程不同，所以轉(zhuǎn)速不同，為防止轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)滑動(dòng)、滑拖現(xiàn)象，必須使用差速器調(diào)節(jié)兩邊輪子的轉(zhuǎn)速。左殼–錐齒輪差速器是用來固定支承軸承，防止微塵和外來顆粒侵入到錐齒輪差速器里面和防止錐齒輪差速器里面的潤(rùn)滑油外瀉。零件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，在結(jié)構(gòu)上成對(duì)稱分布。生產(chǎn)綱領(lǐng)約為63000個(gè)，屬于大批量生產(chǎn)。
毛胚的選擇
零件一般是由毛胚加工而成。在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件下，毛胚主要有鑄件，鍛件和沖壓件等幾個(gè)種類。鑄件是把熔化的金屬液澆注到預(yù)先制作的鑄型腔中，待其冷卻凝固后獲得的零件毛胚。在一般機(jī)械中，鑄件的重量大都占總機(jī)重量的50%以上，它是零件毛胚的最主要來源。鑄件的突出優(yōu)點(diǎn)是它可以是各種形狀復(fù)雜的零件毛胚，特別是具有復(fù)雜內(nèi)腔的零件毛胚，此外，鑄件成本低廉。其缺點(diǎn)是在其生產(chǎn)過程中，工序多，鑄件質(zhì)量難以控制，鑄件機(jī)械性能較差，鍛件是利用沖擊力或壓力使用，加熱后的金屬胚料產(chǎn)生塑性變形，從而獲得的零件毛胚。鍛件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度往往不及鑄件。但是，鍛件具有良好的內(nèi)部組織，從而具有良好的機(jī)械性能。所以用于做承受重載和沖擊載荷的重要機(jī)器零件和工具的毛胚，沖壓件是利用沖床和專用模具，使金屬板料產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得的制體。沖壓通常是在常溫下進(jìn)行，沖壓件具有重量輕，剛性好，尺寸精度高等優(yōu)點(diǎn)，在很多情況下沖壓件可直接作為零件使用。選擇毛胚還應(yīng)該考慮的原因
（1）零件的力學(xué)性能要求 相同的的材料采用不同的毛胚制造的方法，其力學(xué)性能有所不同。鑄鐵的強(qiáng)度，離心澆注，壓力澆注的鑄體，金屬型澆注的鑄體，沙型澆注的鑄體依次遞減；鋼質(zhì)零件的鍛造毛胚，其力學(xué)性能高于鋼質(zhì)棒料和鑄鋼體。
（2）零件的結(jié)構(gòu)形狀和外廓尺寸，直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料。相差較大時(shí)宜采用鍛件。形狀復(fù)雜的毛胚不宜采用金屬型鑄造。尺寸較大的毛胚，不宜采用摸鍛，壓鑄和精鑄。多采用沙型鑄造和自由鍛造。外型復(fù)雜的小零件宜采用精密鑄造的方法
?。?）生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量? 生產(chǎn)綱領(lǐng)大時(shí)宜采用高精度與高生產(chǎn)率的毛胚制造方法，生產(chǎn)綱領(lǐng)小時(shí)，宜采用設(shè)備投資小的毛胚制造方法
?。?）現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件和發(fā)展?? 應(yīng)該經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和論證
零件的材料為QT450-10，根據(jù)零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和對(duì)稱分布的特點(diǎn)，零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)，
?
參觀實(shí)習(xí)廠
? 一.柳州工程機(jī)械廠簡(jiǎn)介
廣西柳工機(jī)械股份有限公司是我國(guó)目前生產(chǎn)輪式裝載機(jī)系列產(chǎn)品規(guī)模最大、產(chǎn)量最多、質(zhì)量最好、設(shè)備最全的國(guó)家機(jī)械工業(yè)大型骨干企業(yè)，是廣西首家由國(guó)營(yíng)大型企業(yè)改造、發(fā)行社會(huì)公眾股的股份制企業(yè)。
公司位于南疆龍城－－柳州市。凈資產(chǎn)3.89億元，員工5900人，生產(chǎn)區(qū)占地面積67萬(wàn)平方米。主要名優(yōu)產(chǎn)品有：引進(jìn)美國(guó)卡特彼勒公司技術(shù)生產(chǎn)的ZL60E、ZL100B等ZL系列輪式裝載機(jī)、井下裝載機(jī)和履帶式液壓挖掘機(jī)，已形成4000臺(tái)年生產(chǎn)能力的規(guī)模。
該公司計(jì)劃通過實(shí)施總投資約12億元的技術(shù)改造和外引內(nèi)聯(lián)、科、工、貿(mào)相結(jié)合等措施，2000年形成年產(chǎn)裝載機(jī)、挖掘機(jī)和推土機(jī)等多種工程機(jī)械系列產(chǎn)品10000臺(tái)的綜合生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)年銷售收入51.5億元和利稅12億元。 本公司還將積極拓展房地產(chǎn)、商業(yè)貿(mào)易、服務(wù)旅游業(yè)及經(jīng)批準(zhǔn)的其它經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)。
二.入廠前培訓(xùn)
1.數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生和發(fā)展
?。?）1952年，在美國(guó)，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用使得數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展得以有充分的條件。其最初用途為軍工業(yè)的生產(chǎn)。
?。?）20世紀(jì)60年代，晶體管的發(fā)明使得數(shù)控機(jī)床批量生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn)。
（3）20世紀(jì)70年代，蘇聯(lián)的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量超過美國(guó)，成為世界上數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量第一的國(guó)家。
?。?）20世紀(jì)80年代，日本的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量位居第一.其中尤以日本法拉克公司最為代表，其產(chǎn)量為全世界產(chǎn)量的30%,而德國(guó)的西門子產(chǎn)量也占15%。與此同時(shí)，在80年代初期我國(guó)也引進(jìn)數(shù)控加工技術(shù)。
數(shù)控機(jī)床的分類
?。?）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床：一般由普通機(jī)床改裝而成，精度和復(fù)雜程度較低，可實(shí)現(xiàn)兩軸聯(lián)動(dòng)，可進(jìn)行平面加工，價(jià)格較便宜。
（2）全能型數(shù)控機(jī)床：精度和復(fù)雜程度較高，一般可實(shí)現(xiàn)三至五軸聯(lián)動(dòng)，且有刀具庫(kù)，可自動(dòng)換刀。可進(jìn)行平面和空間立體加工，價(jià)格一般較貴。
2.柳州工程機(jī)械廠數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用
?。?）1978年，柳州工程機(jī)械廠引進(jìn)了數(shù)控切割機(jī)和火焰切割機(jī)。其主要功能是用于分離機(jī)械元件、零件和X、Y軸聯(lián)動(dòng)的直線、圓弧切割。
?。?）1985年，柳州工程機(jī)械廠從上海氣焊機(jī)廠引進(jìn)了Z80單板機(jī)，其主要硬件設(shè)施有CPU、CTC、PTO、EPROM、RAM×2。
?。?）1988年，柳州工程機(jī)械廠引進(jìn)了一批價(jià)值600萬(wàn)美元的先進(jìn)設(shè)備：
?、?數(shù)控車床
?、?立式、臥式車床
?、蹟?shù)控火焰切割機(jī)
?、軘?shù)控折彎?rùn)C(jī)
?、萑鴺?biāo)測(cè)量?jī)x
?、迶?shù)控等離子切割步?jīng)_機(jī)
?、邫C(jī)器人焊接線（位于結(jié)構(gòu)分廠）
?、噼T制線
⑨雙立柱加工中心----其最大加工距離為：X 10000mm；Y 3000mm；Z 1500mm；W 600mm。
3.加工中心簡(jiǎn)介
加工中心是具有刀庫(kù)的三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控鏜銑床。其系統(tǒng)組成包括：數(shù)控系統(tǒng)CNC、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、測(cè)量及反饋系統(tǒng)I/O控制系統(tǒng)（PLC）.加工中心分為立式加工中心、臥式加工中心、五面體加工中心等。
4.裝載機(jī)發(fā)展和發(fā)展趨勢(shì)
?。?）世界裝載機(jī)發(fā)展史簡(jiǎn)介
?、?20世紀(jì)初，美國(guó)出現(xiàn)第一臺(tái)裝載機(jī)，它是用馬車和鋼絲繩構(gòu)成，兼有驅(qū)動(dòng)與裝載的功能。
?、?20世紀(jì)40年代，第一次工業(yè)革命期間，裝載機(jī)采用液壓設(shè)備作動(dòng)力，即先導(dǎo)式液壓裝置。
?、?0世紀(jì) 50年代，第二次工業(yè)革命期間，裝載機(jī)的變速箱采用液力變矩器，其工作矩為100N.m--425N.m。到60年代時(shí)，第三次工業(yè)革命期間，裝載機(jī)采用角接式剛性車架。
?、艿缴鲜兰o(jì)70-80年代，產(chǎn)品向細(xì)化發(fā)展更為突出，裝載能力提高到0.2m—16m。其中最有影響力的幾個(gè)公司為：美國(guó)Cater Pillar、瑞典Volvo、日本小松公司等。
?。?）柳工裝載機(jī)發(fā)展史
①上世紀(jì)50年代，柳工從上海糖果機(jī)械廠首次引進(jìn)裝載機(jī)生產(chǎn)設(shè)備。
?、诘搅?0年代，天津某? 研究所與廈門工程機(jī)械廠合作開發(fā)，仿制成功我國(guó)第一臺(tái)Z435型裝載機(jī)。此項(xiàng)成果由柳工試驗(yàn)、鑒定合格。
?、?0年代，轉(zhuǎn)載機(jī)裝載能力有所提高，由Z450提高到ZL50了。
?、芤幌盗蠫類型產(chǎn)品
?。?）現(xiàn)代裝載機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
?、仝呄蛴诃h(huán)保、高效、節(jié)能、可靠
②趨于機(jī)電一體化
?、鄹呤孢m性
?、苄吞?hào)多樣，有大、中、小等各種型號(hào)
?、莞又悄芑?
⑥有自動(dòng)監(jiān)控維護(hù)的功能
二.?? 進(jìn)廠參觀
1.變速箱廠
設(shè)備：加工中心×2? 數(shù)控車床×17? 普通車床×24?
滾齒機(jī)×21? 磨床×18 ?鉆床×8? 坐標(biāo)鏜床×2
銑床×3? 仿形車床×3? 拉床×1? 插床×1?
臥式鉆床×5? 行車×1
車間面積：3456㎡
員工總?cè)藬?shù)：80（女17名），其中包括8名黨員。有大專學(xué)歷以上8人、高級(jí)技師1名、技師1名、高級(jí)工程師1名、中級(jí)工程師1名。
主要產(chǎn)品：變速箱齒輪和軸類以及ZF產(chǎn)品配套件等
生產(chǎn)宗旨：永不接受不合格產(chǎn)品
永不傳遞不合格產(chǎn)品
永不制造不合格產(chǎn)品
2.結(jié)構(gòu)件廠
主要設(shè)備：TCBAR立柱移動(dòng)臥式加工中心
等離子線切割機(jī)
剪板機(jī)
鍛壓機(jī)床
3.鑄造廠
無(wú)箱數(shù)控制造
從意大利進(jìn)口
毛坯來源? （三個(gè)）
4.總裝配廠
CLG842的總裝配流程
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一.柳州鋼鐵廠 簡(jiǎn)介
廣西柳州鋼鐵（集團(tuán)）公司位于水陸交通方便的廣西工業(yè)重鎮(zhèn)柳州北郊，占地5.6平方公里。現(xiàn)有固定資產(chǎn)總值55億元，資產(chǎn)凈值42億元，在冊(cè)職工19043人，是以鋼鐵生產(chǎn)為主，實(shí)行的多元化經(jīng)營(yíng)的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，從1987年起連年位列全國(guó)大型企業(yè)500強(qiáng)的特大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。
近幾年來，柳鋼堅(jiān)持走科技創(chuàng)新改革興企之路不斷深化企業(yè)內(nèi)部改革，建立現(xiàn)代企業(yè)制度，并調(diào)動(dòng)一切積極因素加快技改步伐，先后完成了中板四輥軋機(jī)改造，650廠連續(xù)棒材軋機(jī)改造，轉(zhuǎn)達(dá)爐擴(kuò)容改造等十多項(xiàng)重點(diǎn)工程，并進(jìn)行了一系列技術(shù)革新和工藝改造。目前，柳鋼已擁有焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等12個(gè)主體生產(chǎn)廠和相應(yīng)的輔助配套設(shè)施，可生產(chǎn)中厚板、中小型材、線材、棒材、薄板、無(wú)縫鋼管等六大系列數(shù)百種規(guī)格產(chǎn)品。
進(jìn)入21世紀(jì)，在“三個(gè)代表”重要思想指引下，柳鋼正各著更美好的明天大步邁進(jìn)。公司領(lǐng)導(dǎo)班子提出的“做優(yōu)做強(qiáng)鋼鐵主業(yè)，拓寬搞活非鋼產(chǎn)業(yè)，建立現(xiàn)代企業(yè)制度，不斷提高職工生活水平”四項(xiàng)重點(diǎn)工作，正成為全體柳鋼人為之奮斗的共同目標(biāo)。“十五”期間，全公司將投入50多億元技改資金，建設(shè)750m3高爐、100噸轉(zhuǎn)爐、高速線材軋機(jī)、15000m3制氧機(jī)、120萬(wàn)噸球材生產(chǎn)線等一批重點(diǎn)技改項(xiàng)目，形成以中板、連續(xù)棒材和高速線材三大品牌產(chǎn)品為主的系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，達(dá)到年產(chǎn)鐵鋼、鋼材各350萬(wàn)噸的生產(chǎn)規(guī)模。在做大做強(qiáng)鋼鐵主業(yè)的同時(shí)，柳鋼還將進(jìn)一步發(fā)展工程設(shè)計(jì)、環(huán)保、商貿(mào)、旅游、房地產(chǎn)開發(fā)等非鋼產(chǎn)業(yè)，拓展多種經(jīng)營(yíng)，壯大企業(yè)實(shí)力。到“十五”期末，，全公司年銷售收入獎(jiǎng)達(dá)到70億元以上.
1.煉鋼廠
購(gòu)買了1#100噸轉(zhuǎn)爐一個(gè)，由重慶鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院設(shè)計(jì)，創(chuàng)中國(guó)冶金史上設(shè)計(jì)周期最短，建設(shè)速度最快，達(dá)產(chǎn)時(shí)間最快等記錄。其年產(chǎn)量為120萬(wàn)噸/年，每生產(chǎn)一爐鋼需要38min，吹煉合格鋼水110噸，技術(shù)水準(zhǔn)已達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。它采用氮?dú)遄詣?dòng)切換頂?shù)讖?fù)吹，副原料自動(dòng)稱量下料系統(tǒng)，全自動(dòng)光譜分析儀，擋渣塞自動(dòng)投放裝置，在線吃氬喂絲等一系列先進(jìn)的轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)工藝，大部分煉鋼程序操作點(diǎn)擊鼠標(biāo)即可完成。
煉好一爐鋼水后，為不影響下一爐鋼水的質(zhì)量，必須用燃燒進(jìn)行燒尾工作。
2.中板廠
中板廠是柳鋼的主體廠，是國(guó)家專用板定點(diǎn)生產(chǎn)廠之一?，F(xiàn)有主要設(shè)備有：兩座雙排布料推鋼式連續(xù)加熱爐、一座90年代先進(jìn)水平的2800四輥可逆式精軋機(jī)、一座11輥四重可逆式熱矯直機(jī)，一套97年從意大利進(jìn)口德國(guó)制造的中厚板精裝線。
中板廠工藝流程如下：
柳州力風(fēng)塑料成型機(jī)廠
柳州市力風(fēng)塑料成型機(jī)廠是國(guó)家機(jī)械局定點(diǎn)生產(chǎn)各類塑料機(jī)械的專業(yè)廠家，主要產(chǎn)品有力風(fēng)牌塑料注射成型機(jī)，塑料中空成型機(jī)。工廠位于廣西工業(yè)重鎮(zhèn)——柳州，坐落在高新產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，離市中心僅兩公里。
工廠技術(shù)裝備先進(jìn)，擁有大型進(jìn)口立式和臥式加工中心、數(shù)顯鏜床、鏜鉆床、螺桿銑床和座標(biāo)鏜床等大型、專用與精密生產(chǎn)設(shè)備；工廠經(jīng)營(yíng)與技術(shù)管理微機(jī)化，確保產(chǎn)品質(zhì)量的高、精、優(yōu)，通過對(duì)引進(jìn)德國(guó)巴登費(fèi)爾得飛雪爾公司和香港殷圖公司塑料機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造技術(shù)的消化和吸收，以及工程技術(shù)人員多年的艱苦奮斗，產(chǎn)品有原來單一品種發(fā)展成現(xiàn)在的三大系列數(shù)十種塑機(jī)產(chǎn)品和輔機(jī)。其中有熱塑性注塑機(jī)（合模力：900-18000KN，注射量：100g-10000g)；熱固性注塑機(jī)；注吹中空成型機(jī)；熱媒調(diào)濕機(jī)等。
產(chǎn)品嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，擇優(yōu)選用部分外國(guó)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，并注重產(chǎn)品的實(shí)用性，因此產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，取得多項(xiàng)國(guó)家專利，并多次榮獲市級(jí)、省級(jí)和部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)。產(chǎn)品遍及全國(guó)各省市，遠(yuǎn)銷亞、美、歐三大洲，深受國(guó)內(nèi)外用戶歡迎。早在1987年，我廠就被國(guó)家批準(zhǔn)為第一批也是廣西塑機(jī)行業(yè)首家出口擴(kuò)權(quán)企業(yè)，是國(guó)內(nèi)塑料機(jī)械出口量最大的廠家之一。1996年7月，塑機(jī)產(chǎn)品順利通過中國(guó)商檢質(zhì)量認(rèn)證中心的ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證，并獲注冊(cè)證書。
主要產(chǎn)品：
?、倭︼L(fēng)塑料注射成型機(jī)，從SZ-900(VT-130)到SZ-6300(VT-4000)共有九個(gè)機(jī)型。
力風(fēng)塑料注射成型機(jī)以其先進(jìn)、優(yōu)質(zhì)、高效、安全及節(jié)能而著稱，并具有以下特點(diǎn)：
雙缸平衡式注射系統(tǒng)，注射速度快、壓力大。低速、大扭矩液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)螺桿，塑化質(zhì)量好、效率高?？烧{(diào)式背壓，且具有防涎功能。五交點(diǎn)雙曲桿斜排列合模裝置，啟閉模速度快、無(wú)沖擊。液壓驅(qū)動(dòng)調(diào)模，換模方便。配有電氣液壓機(jī)械三重或雙重保險(xiǎn)裝置，安全可靠。高靈敏度的低壓護(hù)模功能。高精度的壓力流量雙比例油路，精心設(shè)計(jì)的節(jié)省能系統(tǒng)，動(dòng)作準(zhǔn)確，低耗。精密可靠的電控系統(tǒng)。 ②塑料中空成型機(jī), 分為CPJ-0.7Z和ZL1.5x2兩種規(guī)格
一.上汽通用五菱公司簡(jiǎn)介
上汽通用五菱汽車股份有限公司是由上汽集團(tuán)、美國(guó)通用汽車公司、柳州五菱汽車有限責(zé)任公司三方合作的大型中外合資企業(yè)，其中上汽集團(tuán)占有股份50.1%，通用中國(guó)占有34％，柳州五菱汽車有限公司占有15.9%。公司位于廣西柳州市西郊，占地面積79萬(wàn)平方米，擁有員工4,000多人。
公司堅(jiān)持簡(jiǎn)單化、低成本制造方式，打造最廣泛的百姓喜愛的經(jīng)濟(jì)型汽車。公司占地面積79000平方米，擁有沖壓、車身、涂裝、總裝四大工藝車間，是公司目前主要的生產(chǎn)區(qū)域。
作為中國(guó)銷量第二的微型車生產(chǎn)商，上汽通用五菱汽車股份有限公司目前年生產(chǎn)能力達(dá)18萬(wàn)輛。正在擴(kuò)大中的上汽通用五菱預(yù)計(jì)到2006年年生產(chǎn)能力達(dá)到336,000輛。
公司生產(chǎn)的產(chǎn)品包括商務(wù)用車、微型廂式客車、微型雙排貨車、微型單排貨車四大系列共210個(gè)品種車型。2003年12月，上汽通用五菱開始生產(chǎn)雪佛蘭SPARK微型轎車，這也是首次在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)雪佛蘭品牌的轎車。
上汽通用五菱共有400家經(jīng)銷店和400家售后服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)密集分布在全國(guó)的29個(gè)省市自治區(qū)。2003年上汽通用五菱共銷售180,188輛汽車，比去年增長(zhǎng)了22.8％。
上汽通用五菱公司在上汽集團(tuán)、通用汽車公司和柳州五菱汽車有限責(zé)任公司三方聯(lián)盟的領(lǐng)導(dǎo)下，充分利用聯(lián)盟的各方優(yōu)勢(shì)資源，引進(jìn)世界上先進(jìn)的經(jīng)營(yíng)理念和管理系統(tǒng)，全面推進(jìn)企業(yè)業(yè)務(wù)流程重組和企業(yè)內(nèi)外資源集成整合，在采購(gòu)體系、生產(chǎn)體系、技術(shù)開發(fā)體系、營(yíng)銷體系、人力資源開發(fā)體系、質(zhì)量保證體系等方面實(shí)施精益化管理，公司的各項(xiàng)管理水平大大提高，具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的五菱價(jià)值鏈正初步形成，并努力成為在國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際上有競(jìng)爭(zhēng)力的汽車公司！
二、精益生產(chǎn)報(bào)告
??????????????????????????????????????????????? 林杰主講
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精益定義：以最小的資源投入創(chuàng)造最大的生產(chǎn)價(jià)值，為顧客提供及時(shí)的產(chǎn)品和服務(wù)。
目標(biāo)：降低消耗，提高效益，消除生產(chǎn)過程中的增值活動(dòng)。
理想：零缺陷、零庫(kù)存、零浪費(fèi)。
效果：在生產(chǎn)過程中，消除所有“松弛點(diǎn)”。
管理核心：崗位管理。
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生產(chǎn)方式的發(fā)展過程：?jiǎn)渭∨a(chǎn)—大量生產(chǎn)—精益生產(chǎn)
精益生產(chǎn)形成：
起? 源??????? 美? 國(guó)???????? 戴 明：均衡發(fā)展，控制變差
發(fā)? 展??????? 日? 本???????? 豐田英二、大野耐一
??????????????????????????????????????? JIT（準(zhǔn)時(shí)制）
??????????????????????????????????????? TQM（全面質(zhì)量管理）
理? 論??????? 美? 國(guó)???????? 美國(guó)麻省理工學(xué)院
???????????? ?????????????????????????《改變世界的機(jī)器》
精益生產(chǎn)特征：
·實(shí)行拉動(dòng)式生產(chǎn)
·靈活反應(yīng)市場(chǎng)需求，實(shí)行小批量生產(chǎn)，產(chǎn)品多樣化
·最大限度的減少庫(kù)存
·充分發(fā)揮設(shè)備效益
·改進(jìn)生產(chǎn)組織發(fā)揮小組作用
·改善公司與員工的關(guān)系，提高員工參與的積極性
·消除重復(fù)的錯(cuò)誤，最大限度的降低維修率
·采用看板作業(yè)，實(shí)行準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)
·新產(chǎn)品開發(fā)采用精益措施
·改善與供應(yīng)商的協(xié)作關(guān)系，變“買賣關(guān)系”為“利益共同關(guān)系”
·開展主動(dòng)銷售
·注重市場(chǎng)調(diào)查，建立快速反應(yīng)顧客需求的營(yíng)銷系統(tǒng)
精益生產(chǎn)三種體系：質(zhì)量網(wǎng)修、同步/精益組織、PICOS。
客戶的熱忱促動(dòng)了汽車的銷售，客戶的熱忱=美好的購(gòu)買經(jīng)歷+美好的擁有經(jīng)驗(yàn)。
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1.??? 模具車間
模具中心是一個(gè)專業(yè)生產(chǎn)車間，主要生產(chǎn)汽車大型車身模具，中小型沖壓板，焊夾具，沖壓件檢具，鑄鍛模。
模具快速開發(fā)系統(tǒng)如下：
2.塑料件廠
塑料成型車間：五臺(tái)大型鑄塑機(jī)，主要加工車身部件外殼模型。如：儀表板
3.車橋廠
加工：前軸；后橋殼，差速器等。
采用流水線加工運(yùn)作
后??? 記
為期兩周的實(shí)習(xí)結(jié)束了，在這期間我們總共在五個(gè)單位進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)，在老師和工廠技術(shù)人員的帶領(lǐng)下看到了很多也學(xué)到了很多。讓我對(duì)原先在課本上許多不很明白的東西在實(shí)踐觀察中有了新的領(lǐng)悟和認(rèn)識(shí)。
在這個(gè)科技時(shí)代中，高技術(shù)產(chǎn)品品種類繁多，生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程也各不相同，但不管何種產(chǎn)品，從原料加工到制成產(chǎn)品都是遵循一定的生產(chǎn)原理，通過一些主要設(shè)備及工藝流程來完成的。因此，在專業(yè)實(shí)習(xí)過程中，首先要了解其生產(chǎn)原理，弄清生產(chǎn)的工藝流程和主要設(shè)備的構(gòu)造及操作。其次，在專業(yè)人員指導(dǎo)下，通過實(shí)習(xí)過程見習(xí)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及開發(fā)等環(huán)節(jié)，初步培養(yǎng)我們得知識(shí)運(yùn)用能力。概括起來有以下幾方面：
1.了解了當(dāng)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展概況，生產(chǎn)目的、生產(chǎn)程序及產(chǎn)品供求情況。
2.了解了機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)方法和技術(shù)路線的選擇，工藝條件的確定以及流程的編制原則。
3.了解了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)格、包裝和使用要求。
4.在企業(yè)員工的指導(dǎo)下，見習(xí)生產(chǎn)流程及技術(shù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，鍛煉自己觀察能力及知識(shí)運(yùn)用能力。
5.社會(huì)工作能力得到了相應(yīng)的提高,在實(shí)習(xí)過程中，我們不僅從企業(yè)職工身上學(xué)到了知識(shí)和技能，更使我們學(xué)會(huì)了企業(yè)中科學(xué)的管理方式和他們的敬業(yè)精神。感到了生活的充實(shí)和學(xué)習(xí)的快樂，以及獲得知識(shí)的滿足。真正的接觸了社會(huì)，使我們消除了走向社會(huì)的恐懼心里，使我們對(duì)未來充滿了信心，以良好的心態(tài)去面對(duì)社會(huì)。同時(shí)，也使我們體驗(yàn)到了工作的艱辛，了解了當(dāng)前社會(huì)大學(xué)生所面臨的嚴(yán)峻問題，促使自己努力學(xué)習(xí)更多的知識(shí)，為自己今后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。
6.增進(jìn)了我們的師生感情，從這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)的全過程來看，自始至終我們都服從老師的安排，嚴(yán)格要求自己，按時(shí)報(bào)到，注重安全。
本次實(shí)習(xí)使我第一次親身感受了所學(xué)知識(shí)與實(shí)際的應(yīng)用，理論與實(shí)際的相結(jié)合，讓我們大開眼界，也算是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的一個(gè)初審吧！這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)對(duì)于我們以后學(xué)習(xí)、找工作也真是受益菲淺。在短短的一個(gè)星期中，讓我們初步讓理性回到感性的重新認(rèn)識(shí)，也讓我們初步的認(rèn)識(shí)了這個(gè)社會(huì)，對(duì)于以后做人所應(yīng)把握的方向也有所啟發(fā)！
畢
業(yè)
實(shí)
習(xí)
報(bào)
告
姓名:
班級(jí):
日期:
XX大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
題目名稱
珩齒加工機(jī)床
學(xué)生姓名
專業(yè)班級(jí)
學(xué)號(hào)
一、 選題的目的和意義：
通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，能使我們把先修的基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)課程中所獲得的理論知識(shí)在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中綜合地加以應(yīng)用，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)之后能夠熟練應(yīng)用有關(guān)參考資料、計(jì)算圖表、手冊(cè)；熟悉有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)，為以后成為優(yōu)秀的工程技術(shù)人員打下良好的基礎(chǔ)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)生活最后的一項(xiàng)重要學(xué)習(xí)任務(wù)；是對(duì)四年所學(xué)知識(shí)的總結(jié)和靈活運(yùn)用；是我們結(jié)束本科學(xué)習(xí)，走上工作崗位或進(jìn)一步深造的必由之路，其意義重大。通過這一過程，我們達(dá)到以下目的：
（1） 鞏固、擴(kuò)大和深化我們以前所學(xué)的基礎(chǔ)課、專業(yè)課知識(shí)；
（2） 培養(yǎng)我們綜合分析、理論聯(lián)系實(shí)際的能力；
（3） 培養(yǎng)我們調(diào)查研究，正確熟練運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、圖冊(cè)等資料、工具的能力；
（4） 鍛煉自己的設(shè)計(jì)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)資料、繪圖等獨(dú)立工作能力；
（5） 培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神、合作意識(shí)的能力。
二、 國(guó)內(nèi)外研究綜述
齒輪應(yīng)用非常廣泛，并且齒輪的加工精度直接影響到整個(gè)零件乃至設(shè)備的性能和使用設(shè)備，為了提高齒輪的加工精度，目前多采用珩齒加工機(jī)床，珩齒工藝通常應(yīng)用于中大批量生產(chǎn)，主要應(yīng)用于汽車工業(yè)、傳統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)械。另外，珩齒工藝還應(yīng)用在其它領(lǐng)域：粉末冶金齒輪加工和泵齒輪加工，以及其它對(duì)噪聲和相鄰齒距有特殊要求的齒輪加工。加工和珩齒機(jī)理，珩磨輪和工件是處?kù)峨p面齧合狀態(tài)，珩磨輪的軸線與工件的軸線具有一定的軸交角，形成一種軸線交錯(cuò)的雙曲線式斜齒輪的配合狀態(tài)。接觸點(diǎn)沿齒向方向的相對(duì)滑動(dòng)，與展成運(yùn)動(dòng)中沿齒形方向的相對(duì)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)的疊加，最終在齒面上產(chǎn)生了典型的珩齒加工弧線紋理。這一點(diǎn)與磨齒不同，珩齒工藝不會(huì)在齒面上產(chǎn)生周期循環(huán)式的齒面紋理，使得齒輪在傳動(dòng)過程中的齧合頻率保持在一個(gè)非常低的頻譜範(fàn)圍內(nèi)，降低了噪聲。
三、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所用的方法
1 在學(xué)校圖書館查閱相關(guān)資料。
2 在工廠的實(shí)踐畢業(yè)實(shí)習(xí)。
3 通過老師和工程師的指導(dǎo)。
4 通過瀏覽因特網(wǎng)上的相關(guān)資料。
5 通過對(duì)相關(guān)資料和數(shù)據(jù)的理論計(jì)算和分析。
四 、 主要參考文獻(xiàn)與資料獲得情況
參考文獻(xiàn)：機(jī)械工程手冊(cè)》第二版（傳動(dòng)設(shè)計(jì)卷）
——機(jī)械工業(yè)出版社
《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 吳相憲 王正為 黃玉堂 主編
——中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社
《機(jī)械設(shè)計(jì)》 濮良貴 紀(jì)名剛 主編
——高等教育出版社
《機(jī)械原理》孫恒 陳作模主編
——西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室
《機(jī)床液壓傳動(dòng)與控制》盧光賢主編
——西北工業(yè)大學(xué)出版社
《機(jī)床電氣自動(dòng)控制》 陳遠(yuǎn)齡主編
—— 重慶大學(xué)出版社
五、指導(dǎo)教師審批意見
指導(dǎo)教師： （簽名）
年 月 日
XX大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
摘要
這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)的論文主要闡述的是珩齒加工機(jī)床主軸箱的設(shè)計(jì)方法。珩齒加工機(jī)床是一種高精度加工機(jī)床.這個(gè)方法是以加工過程和珩齒加工機(jī)床的使用條件的數(shù)學(xué)和物理公式為基礎(chǔ)的。
在論文中，首先，對(duì)珩齒加工機(jī)床作了簡(jiǎn)單的介紹，接著，闡述了主軸箱的設(shè)計(jì)原理和理論計(jì)算。然后按照設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)了主軸箱。接著對(duì)主軸箱的各部分組成進(jìn)行了尺寸計(jì)算和校核。
目前，在珩齒加工機(jī)床的設(shè)計(jì)、制造及應(yīng)用上，國(guó)內(nèi)與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大差距，國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)制造珩齒加工機(jī)床過程中存在著較多缺點(diǎn)。
關(guān)鍵字：珩齒加工，主軸箱，機(jī)床。
Abstract
This paper of graduation project mainly presents a systematic approach for the design of the headstock of plover machining tool, The plover machining tool is one of the members in the special high precision type machine family . the approach is based on the mathematical formulations and physical formulation on the generation process and conditions for the type of the plover machining tool.
In the paper , first of all , it is introduction about the plover machining tool .then , it is the principles about choose component parts of headstock. After that the headstock is designed abase on the principle. Then, it is checking computations about main component parts of headstock.
At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of fault in the design of plover machining tool.
Key word: plover machining, headstock, machine.
注： 2
XX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
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河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
翻譯譯文：
大尺寸塑料模具鋼AISI.P20鋼的淬火過程設(shè)計(jì)
大尺寸的AISI.P20鋼，用于厚度不小于200mm的塑料模具鋼，為獲得一定的淬硬層，適當(dāng)?shù)臒崽幚磉^程是十分關(guān)鍵的。本文就AISI.P20鋼的不同熱處理過程如油淬，直接水淬，水淬前預(yù)冷和自我回火，做了計(jì)算機(jī)模擬的數(shù)字調(diào)研，對(duì)數(shù)學(xué)模型熱處理過程細(xì)節(jié)做了討論，包括局部熱傳遞的不同反應(yīng)式，熱物理性質(zhì)，潛熱，熱傳遞系數(shù)和相變計(jì)算，結(jié)果顯示；預(yù)冷水淬和自我回火，不僅能有效地防止淬裂，而且比油淬獲得更深的淬硬層
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī) 模擬，熱處理過程，AISI.P20鋼，塑料模具
1. 前言
AISI.P20鋼，塑料模具鋼，通常淬硬前硬度值大約30~36HRC。P20鋼應(yīng)該有均勻的硬度，在同一截面上，硬度值最大不超過3HRC，這就要求共析鐵素體盡可能少。AISI.P20鋼： 0.28%~0.40%C,0.20%~0.80%Si,0.60%~1.00%Mn,1.40~2.0%Cr,0.30%~0.553%Mo,<0.03%S,<0.03%P。油淬時(shí)鋼的最大厚度不應(yīng)超過150mm。厚度超過150mm的大尺寸的鋼，為獲得一定的淬硬層，適當(dāng)?shù)臒崽幚磉^程是非常關(guān)鍵的。然而熱處理過程是包括熱傳遞現(xiàn)象，冶金性，力學(xué)現(xiàn)象等復(fù)雜的過程。它很難或者說不可能用分析的方法來正確而有效地描述所有的物理現(xiàn)象。所以，在過去，熱處理過程的建立只是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，而缺乏科學(xué)依據(jù)。近年來，計(jì)算機(jī)模擬使其有了巨大的進(jìn)步。進(jìn)行溫度與相度應(yīng)力的耦合。3D非線性有限元素分析，相變動(dòng)力的計(jì)算。對(duì)急劇轉(zhuǎn)變邊界條件的處理等。這些計(jì)算結(jié)果為引導(dǎo)制造業(yè)的計(jì)算機(jī)模擬，提供了一些基本法則。本文中，分析由計(jì)算機(jī)模擬的AISI.P20鋼的不同熱處理過程，提出預(yù)冷水淬和自我回火
2. 熱處理過程的數(shù)學(xué)模型
2.1熱傳遞過程中，局部不同的反應(yīng)：
大尺寸鋼在熱處理過程中的導(dǎo)熱量，可以通過3D模型局部不同反應(yīng)方程計(jì)算出來
(1)
邊界條件和初始條件為：
是導(dǎo)熱性， 是比熱容，q是內(nèi)熱源是垂直于表面的溫度梯度，是表面溫度，是淬火介質(zhì)溫度， n是傳熱系數(shù)。邊界條件與初始條件作為鋼的表面溫度的函數(shù)輸入。
在分析瞬時(shí)溫度時(shí)，3D有限元分析法解傳熱方程用前一個(gè)反應(yīng)式，當(dāng)時(shí)間范圍是離散的，應(yīng)用后向差分格式。
這里的代表模具導(dǎo)熱率，代表模具熱容率，是供熱介質(zhì)。
2.2. 熱物理性質(zhì)：
圖1 在AISI P20鋼上不同微觀組織的熱物理性質(zhì)：（a）導(dǎo)熱率（b）比熱（c）密度（M=馬氏體，B=貝氏體，P=珠光體，F(xiàn)=鐵素體，A=奧氏體）
上述圖1顯示：熱物理性質(zhì)是相成分和溫度的函數(shù)，可表示為
（5）
這里的代表，是第k相的體積分?jǐn)?shù)，k分別表示為A（奧氏體），M（馬氏體），B（貝氏體），P（珠光體），F(xiàn)（共析鐵素體）
2.3. 潛熱
由相變產(chǎn)生的內(nèi)熱源的密度由（6）計(jì)算
（6）
這里的是當(dāng)奧氏體轉(zhuǎn)變的時(shí)候，每單位奧氏體與每單位第k相的焓差。如表-1所示。是第k相在中的體積分?jǐn)?shù)。
2.4. 熱傳遞系數(shù)
當(dāng)在空氣中冷卻時(shí)，綜合的熱傳遞系數(shù)包括：輻射傳遞系數(shù)和對(duì)流轉(zhuǎn)移系數(shù)，即
（7）
輻射傳遞系數(shù)，表示為：
（8）
這里是表面熱輻射系數(shù)，本文中取為0.6，是Stefan-Boitzmann常數(shù)，=5.768
在空氣中冷卻的對(duì)流轉(zhuǎn)移系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式可近似地表述為
（9）
油和攪動(dòng)的水的熱傳遞曲線是反向熱傳遞方法取得(IHTM)。首先，從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)取得冷卻曲線；這個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在不同位置有平探頭，尺寸120mm120mm20mm，如圖2所示。然后，這些冷卻曲線輸入基于ZHTM的有限差系統(tǒng)。從而計(jì)算出熱傳遞系數(shù)。圖3所示是計(jì)算之中和攪動(dòng)的水的熱傳遞系數(shù)。用的槽車，尺寸為4.5m7.5m4m。
2.5相變計(jì)算
在熱處理中的相變通常分為擴(kuò)散型相變和元擴(kuò)散型相變（馬氏體轉(zhuǎn)變）
對(duì)擴(kuò)散型相變，持續(xù)的冷卻曲線可能被打斷，在極短的時(shí)間間隔的恒溫區(qū)。孕育期采用的是Scheil可加性法則來確定，也就是標(biāo)志相轉(zhuǎn)變開始時(shí)間John-Mchl-Avraml公式用來確定潛伏時(shí)間和評(píng)定微觀組織的體積分?jǐn)?shù)
Scheil可加性法則：
（10）
John-Mehl_Avarami反應(yīng)式：
（11）
潛伏時(shí)間：
（12）
潛伏期體積分?jǐn)?shù)：
（13）
真正的體積分?jǐn)?shù)：
（14）
這里表示在一定T下的潛伏期，表示在一定溫度下短暫的等溫時(shí)間。b和n是兩個(gè)常數(shù)，它們由TTT圖上是新相體積分?jǐn)?shù)從1%和99%的兩條不同曲線得到。和是新相在 i-1和i中的體積分?jǐn)?shù)，是奧氏體在i時(shí)間的體積分?jǐn)?shù)新相轉(zhuǎn)變開始的殘余奧氏體的體積分?jǐn)?shù)
對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變，馬氏體的數(shù)量?jī)H僅是溫度的函數(shù)，其體積分?jǐn)?shù)由Koistinen-Mar.burger法則得出：
（15）
這里是馬氏體轉(zhuǎn)變開始溫度。是一個(gè)常數(shù)，對(duì)于AISI.P20鋼。
3. 結(jié)果與討論
商用FE軟件，MSC.Marc和用戶定義的子程序用于分析AISI.P20鋼熱處理過程，大尺寸的P20鋼1700mm1000mm460mm.由于對(duì)稱性，由一個(gè)高度的幾何條件需要考慮，通過試探法來確定網(wǎng)孔的尺寸，圖5所示用膨脹計(jì)測(cè)試的AISI.20鋼的TTT圖。用膨脹計(jì)為了便于熱處理過程中相轉(zhuǎn)變的計(jì)算。
3.1油淬
油通常作為AISI.P20鋼的淬火介質(zhì)，來避免在熱處理過程中的淬裂額，圖3所示油的熱傳遞系數(shù)，在860奧氏體后。然后大尺寸的鋼被油淬，圖6所示為油淬后沿中心軸的計(jì)算的微觀組織分布狀態(tài)
如圖6示，沒有發(fā)現(xiàn)馬氏體，貝氏體也很薄，從鋼表面大約10mm，深處珠光體開始出現(xiàn)。當(dāng)鐵素體體積分?jǐn)?shù)達(dá)到峰值12.5%時(shí)，從表面大約50mm深至中心的主要相是珠光體，因此，對(duì)大尺寸的P20鋼，油淬是不合適的。
3.2 直接水淬
因?yàn)橛痛愕拇阌矊犹。詳噭?dòng)的水淬來代替油，在860，奧氏體化后，鋼被水淬至室溫，圖7所示是大尺寸的模具鋼淬火后沿中心線計(jì)算的微觀組織分布狀態(tài)。
從圖3（b）中可以看出攪動(dòng)的水具有很高的冷卻能力，當(dāng)鐵素體出現(xiàn)在鋼表面100mm深時(shí)，珠光體出現(xiàn)在表面下30mm深處。在中心鐵素體體積分?jǐn)?shù)增加不足10%，所以，對(duì)于想獲得更合適的微觀組織的大尺寸鋼，水淬是合適的
雖然，通過直接水淬，能夠獲得較好的組織分布。但是，在實(shí)際熱處理中，淬火裂紋總是發(fā)生。裂紋通常發(fā)生在鋼的角落。所以，對(duì)于更合適的熱處理過程，需要進(jìn)一步的研究。
3.3 水淬+空氣預(yù)冷
從圖8中可以看出，在直接水淬過程中的裂紋和角落周圍的馬氏體轉(zhuǎn)變相關(guān)。為了克服這個(gè)問題，本文中，將設(shè)計(jì)和模擬新的熱處理過程—水淬+空氣預(yù)冷。
圖9所示是空氣預(yù)冷1200S后的珠光體分布狀態(tài)。從圖9（a）中可以看出，預(yù)前空冷合適的時(shí)間，角落的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，最終降低了在后續(xù)的水淬過程中產(chǎn)生裂紋的傾向。圖9 b,e,d所示在空氣預(yù)冷過程中非常薄的珠光體層在角落周圍，在鋼的大部分區(qū)域，奧氏體沒有分解，在后續(xù)的水淬過程中將持續(xù)分解，和直接水淬一樣。
在大尺寸P20鋼的實(shí)際熱處理過程中，證明，空氣預(yù)冷能有效地避免淬硬裂紋，但是，一些小的裂紋仍然產(chǎn)生。這些裂紋位于表面附近。它們是在水淬過程中馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)產(chǎn)生的。為了使大尺寸AISIP20鋼的熱處理過程最佳化。本文將設(shè)計(jì)和模擬另一個(gè)熱處理過程：空氣預(yù)冷+水淬+自我回火。
3.4 空氣預(yù)冷的水淬
圖11所示是沿中心線的不同位置的冷卻曲線。熱處理過程包括4個(gè)階段：預(yù)冷1118s；第一次水淬3892s；第一次空冷201s；第二次水淬2380s
圖11所示為模擬結(jié)果。第一次水淬后，表面溫度接近100，低于 點(diǎn)，所以，馬氏體開始轉(zhuǎn)變。如果繼續(xù)在水中冷卻，鋼很容易產(chǎn)生淬火裂紋。此時(shí)，鋼從水中驅(qū)除進(jìn)入第一次空冷，從中心的熱傳遞將增加表面溫度在200以上。因此，轉(zhuǎn)變的馬氏體被回火，它的脆性降低，但是短暫的回火不會(huì)影響中心的冷卻速率。第二次水淬后表面溫度低于100中心溫度降低接近300。所以，鋼被取出后，放在空氣里，新的轉(zhuǎn)變的馬氏體和表面附近的貝氏體，類似于自我回火，這種方法有效于避免淬硬裂紋。用這個(gè)方法形成的組織狀態(tài)和直接水淬的形成組織狀態(tài)基本相同。
結(jié)論：
根據(jù)熱傳遞和微觀組織狀態(tài)的數(shù)學(xué)模型，大尺寸的塑料模具鋼的熱處理過程進(jìn)一步研究。闡述了水能夠取代油，作為淬火介質(zhì)?？諝忸A(yù)冷的水淬加自我回火是理想淬火過程之一。
AISI P20鋼奧氏體化后第一次空冷直至角落周圍只有薄薄的一層珠光體，而這些角落是最容易產(chǎn)生淬火裂紋的地方。在后續(xù)的水淬過程中當(dāng)表面轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體時(shí)，鋼從水中轉(zhuǎn)至空氣中，即新形式的馬氏體自我回火。模擬結(jié)果清楚的顯示了預(yù)冷和自我回火不會(huì)降低淬硬深度。其微觀組織狀態(tài)與直接水淬得到的組織相似，但是后者更能有效阻止淬火裂紋，比油淬能獲得更深的淬硬層。
致謝：
此設(shè)計(jì)項(xiàng)目是由中國(guó)科技部支持（NO.MT1：17）作者誠(chéng)摯的感謝曾經(jīng)幫助過的老師和同學(xué)，
注： 15