機(jī)械制造及其自動(dòng)化機(jī)床制造公司機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告一、摘要

2023年7月1日至2023年8月31日，我在一家機(jī)床制造公司擔(dān)任機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)生。核心工作成果包括參與XX型號(hào)數(shù)控銑床主軸箱結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)有限元分析將齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)力集中系數(shù)從1.35降低至1.18，提升了20%的承載能力；完成3套夾具圖紙繪制，其中2套被投入小批量生產(chǎn)。專業(yè)技能應(yīng)用涵蓋SolidWorks三維建模（完成5套部件裝配）、ANSYS靜力學(xué)仿真（分析工況溫度分布）、公差配合計(jì)算（確保配合間隙0.020.05mm）。提煉出可復(fù)用的專業(yè)方法論：模塊化設(shè)計(jì)需預(yù)留20%公差調(diào)整余量，熱分析需考慮散熱結(jié)構(gòu)對(duì)溫度場(chǎng)的影響。

二、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過(guò)程

2023年7月1日到8月31日，我在一家機(jī)床廠做機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)生。公司主要做高端數(shù)控機(jī)床，我跟著師傅參與XX系列加工中心的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

7月中旬開(kāi)始接觸項(xiàng)目，師傅給我發(fā)了套舊型號(hào)圖紙讓我分析。我發(fā)現(xiàn)主軸箱齒輪副的齒面接觸應(yīng)力超了標(biāo)準(zhǔn)，就用了學(xué)校學(xué)的有限元方法，在SolidWorks里建模分析。算出來(lái)最大應(yīng)力是235MPa，材料是20CrMnTi滲碳淬火，國(guó)標(biāo)允許350MPa，但考慮到熱脹冷縮和加工余量，覺(jué)得還是得優(yōu)化。

師傅說(shuō)試試調(diào)整齒輪模數(shù)和齒寬，我花了三天重跑模型，把模數(shù)從6mm改成5.5mm，齒寬減少了10mm。新模型最大應(yīng)力降到210MPa，降幅11%。我還用ANSYS做了熱分析，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后箱體溫度均勻性好了15%，原來(lái)散熱筋布置太密集。這個(gè)改動(dòng)最后被采納了，投入試產(chǎn)時(shí)測(cè)試數(shù)據(jù)跟我仿真挺接近。

8月初我獨(dú)立負(fù)責(zé)一套專用夾具設(shè)計(jì)?？蛻粢蠹庸ぞ鹊?.01mm，我選了滾動(dòng)直線導(dǎo)軌，型號(hào)是HFFA，載荷計(jì)算時(shí)用了預(yù)緊力公式，保證軸向剛度。遇到問(wèn)題是公差鏈太長(zhǎng)，基準(zhǔn)不統(tǒng)一，導(dǎo)致某一工序尺寸超差。我重新畫了尺寸鏈圖，把幾個(gè)非關(guān)鍵尺寸公差放寬了0.005mm，最后全檢合格，交付時(shí)客戶也沒(méi)提意見(jiàn)。

期間還參與了機(jī)床裝配流程，發(fā)現(xiàn)廠里工人操作和圖紙標(biāo)注有出入，比如某軸的安裝角度實(shí)際用了1.5度，圖紙是1度，這可能導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)誤差。我整理了裝配問(wèn)題清單交給了技術(shù)部，他們后來(lái)出了更新版作業(yè)指導(dǎo)書。

這個(gè)月還學(xué)了GD&T（幾何尺寸與公差）的應(yīng)用，以前覺(jué)得理論抽象，現(xiàn)在看圖紙能直接反應(yīng)設(shè)計(jì)意圖，比單純看公差值直觀多了。但廠里老設(shè)備挺多，有些圖紙還是手繪的，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，這點(diǎn)挺讓人頭疼。

三、總結(jié)與體會(huì)

8月31日結(jié)束實(shí)習(xí)時(shí)，回頭看這8周，感覺(jué)收獲特別扎實(shí)。設(shè)計(jì)齒輪箱的時(shí)候，光是跑有限元模型就算了上百次參數(shù)，每次結(jié)果都跟實(shí)際工況得反復(fù)比對(duì)，這個(gè)過(guò)程讓我明白理論落地得多難，也懂了怎么用仿真真正解決問(wèn)題。以前畫圖總覺(jué)得差不多就行，現(xiàn)在知道每個(gè)角度、每個(gè)公差的標(biāo)注都得有依據(jù)，那套夾具設(shè)計(jì)反復(fù)調(diào)整公差鏈，最后總算讓尺寸達(dá)標(biāo)，這讓我體會(huì)到設(shè)計(jì)工作的嚴(yán)謹(jǐn)和責(zé)任感。

這段經(jīng)歷直接讓我職業(yè)規(guī)劃更清晰了。之前對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)只是紙上談兵，現(xiàn)在真參與過(guò)從方案到圖紙?jiān)俚胶凸に噷?duì)接的全流程，發(fā)現(xiàn)工廠里做的東西跟學(xué)校課程聯(lián)系緊密，但又有更多實(shí)際約束。比如熱分析時(shí)，不僅要考慮強(qiáng)度，還得算散熱，這讓我意識(shí)到學(xué)ANSYS不能只停留在課程設(shè)計(jì)層面，得往更專業(yè)的方向鉆。接下來(lái)打算補(bǔ)GD&T這塊短板，順便看看能不能考個(gè)相關(guān)證書，真想進(jìn)機(jī)床行業(yè)，這可是必備技能。

看著廠里那些運(yùn)轉(zhuǎn)多年的機(jī)床，再想想現(xiàn)在行業(yè)都在搞智能化、精密化，比如我參與優(yōu)化的那款加工中心，后來(lái)聽(tīng)說(shuō)客戶在用五軸聯(lián)動(dòng)加工，精度要求到納米級(jí)，這讓我挺興奮。感覺(jué)學(xué)校學(xué)的知識(shí)只是基礎(chǔ)，現(xiàn)在工業(yè)4.0、新材料、高精度制造都在發(fā)展，這8周讓我真切感受到行業(yè)變化有多快。以后學(xué)習(xí)肯定不能只滿足課本，得多關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài)，尤其是那些能提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)方向，比如怎么通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)提高機(jī)床剛性、熱穩(wěn)定性，怎么用新工藝降低成本。從學(xué)生到職場(chǎng)人，感覺(jué)肩上的事重了，抗壓能力也鍛煉了，這種心態(tài)轉(zhuǎn)變比學(xué)多少技能都珍貴。

四、致謝

感謝公司提供實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，讓我接觸到了實(shí)際的機(jī)械設(shè)計(jì)工作。特別感謝我的導(dǎo)師，在齒輪箱設(shè)計(jì)優(yōu)化和夾具公差分析上給了我很多具體指導(dǎo)，比如怎么在SolidWorks里設(shè)置邊界條件更符合實(shí)際工況。也謝謝技術(shù)部的