機(jī)械工程XX制造企業(yè)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29日，我在一家XX制造企業(yè)擔(dān)任機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)生，負(fù)責(zé)協(xié)助完成3款新產(chǎn)品的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)參與圖紙繪制與優(yōu)化，共完成25張2D/3D圖紙，其中12張涉及運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，5張為夾具設(shè)計(jì)，累計(jì)修改版本達(dá)47次。熟練運(yùn)用SolidWorks進(jìn)行三維建模，運(yùn)用AutoCAD完成工程圖紙繪制，掌握GD&T標(biāo)注規(guī)范。通過(guò)對(duì)比市場(chǎng)同類產(chǎn)品，提出2項(xiàng)改進(jìn)方案，其中1項(xiàng)被采納并應(yīng)用于小批量試產(chǎn)。提煉出模塊化設(shè)計(jì)方法，將標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)化建模流程化，提高后續(xù)設(shè)計(jì)效率約30%。實(shí)習(xí)期間，運(yùn)用CAD軟件的裝配體運(yùn)動(dòng)仿真功能驗(yàn)證3款產(chǎn)品的傳動(dòng)精度，實(shí)測(cè)誤差控制在±0.02mm內(nèi)，驗(yàn)證了理論計(jì)算模型的準(zhǔn)確性。

二、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過(guò)程

1.實(shí)習(xí)目的

去2023年7月1日到8月29日那段時(shí)間，我主要是想看看自己學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)在廠里到底怎么用，能不能把學(xué)校里那些畫(huà)圖軟件和設(shè)計(jì)理論用上。不想只是紙上談兵，想看看實(shí)際項(xiàng)目是怎么跑下來(lái)的，順便積累點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，為以后找工作鋪墊。

2.實(shí)習(xí)單位簡(jiǎn)介

我去的這家企業(yè)是做精密零部件的，主要搞自動(dòng)化設(shè)備，客戶都是電子廠和汽車廠。廠子不大，但設(shè)備挺新，設(shè)計(jì)部也就十來(lái)個(gè)人，分工挺細(xì)，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到電氣都管。

3.實(shí)習(xí)內(nèi)容與過(guò)程

前兩周主要是熟悉環(huán)境，看他們用的SolidWorks和AutoCAD版本，還有他們的設(shè)計(jì)規(guī)范。帶我的師傅給我發(fā)了幾個(gè)活兒，讓我先畫(huà)點(diǎn)簡(jiǎn)單的夾具。我畫(huà)了5個(gè)用于產(chǎn)品測(cè)試的夾具，都是標(biāo)準(zhǔn)模塊，比如固定板、壓板、限位塊，用到了GD&T公差標(biāo)注。師傅說(shuō)畫(huà)圖要考慮加工方便，我以前沒(méi)太注意這個(gè)，后來(lái)才知道有些地方用圓角代替尖角，或者把小孔合并成大孔，能省不少機(jī)加工時(shí)間。

接下來(lái)三個(gè)月，我跟著團(tuán)隊(duì)做一個(gè)新款檢測(cè)設(shè)備的設(shè)計(jì)。這個(gè)設(shè)備是做線性位移測(cè)量的，要求精度到±0.01mm。我主要負(fù)責(zé)其中一個(gè)模塊一個(gè)帶導(dǎo)軌的滑動(dòng)平臺(tái)。開(kāi)始畫(huà)的時(shí)候，我直接用了SolidWorks里的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌，但仿真結(jié)果顯示剛性不夠，容易晃。師傅教我用有限元分析，我重新設(shè)計(jì)了導(dǎo)軌的截面，加了加強(qiáng)筋，還調(diào)整了軸承的預(yù)緊力。最后仿真顯示最大應(yīng)力在150MPa左右，變形不到0.005mm，才敢拿去加工。

項(xiàng)目后期要做裝配測(cè)試，我發(fā)現(xiàn)一個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的誤差超了設(shè)計(jì)要求。那個(gè)地方用的是行星齒輪減速，理論傳動(dòng)比是1:50，但實(shí)際測(cè)試只有1:48.5。我查了他們的齒輪參數(shù)，發(fā)現(xiàn)是供應(yīng)商提供的標(biāo)準(zhǔn)件，公差等級(jí)是7級(jí)。師傅說(shuō)這行里通病，一般通過(guò)校核軟件補(bǔ)償，但我還是想試試。我用了MATLAB做了個(gè)仿真，把齒輪的齒形誤差、中心距偏差都考慮進(jìn)去，最后算出的傳動(dòng)比和實(shí)測(cè)值對(duì)得差不多。師傅夸我考慮得細(xì)，還給我看了他們以前做類似項(xiàng)目時(shí)遇到的問(wèn)題。

除了設(shè)計(jì)，我還參與了兩次產(chǎn)線調(diào)試。一次是幫他們解決一個(gè)氣動(dòng)夾具夾力不穩(wěn)的問(wèn)題，原來(lái)是氣源壓力波動(dòng)太大，后來(lái)加了個(gè)穩(wěn)壓閥就好了。另一次是調(diào)整一個(gè)機(jī)械手的位置，用到了運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解的公式，把理論坐標(biāo)換算成電機(jī)角度。

4.實(shí)習(xí)成果與收獲

8周里，我獨(dú)立完成了5個(gè)夾具的2D/3D圖紙，參與了一個(gè)檢測(cè)設(shè)備的核心模塊設(shè)計(jì)，產(chǎn)線問(wèn)題解決率100%。最大的收獲是學(xué)會(huì)了怎么把理論知識(shí)和實(shí)際項(xiàng)目結(jié)合。比如，以前覺(jué)得有限元分析就是隨便點(diǎn)幾下軟件，現(xiàn)在明白每個(gè)參數(shù)背后的物理意義。還認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)不能只看自己畫(huà)得怎么樣，要考慮加工成本、供應(yīng)商能力、現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)這些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

這次實(shí)習(xí)讓我意識(shí)到，做機(jī)械設(shè)計(jì)光會(huì)畫(huà)圖不行，還得懂材料、懂工藝、懂軟件仿真，還得知道怎么跟供應(yīng)商打交道。師傅常說(shuō)“設(shè)計(jì)是70%的考慮，30%的計(jì)算”，現(xiàn)在才懂他什么意思。比如那個(gè)行星齒輪減速的問(wèn)題，如果一開(kāi)始就要求供應(yīng)商做更高精度的零件，成本會(huì)翻倍，所以設(shè)計(jì)時(shí)就要有取舍。

5.問(wèn)題與建議

這次實(shí)習(xí)也讓我看到了一些問(wèn)題。比如廠里設(shè)計(jì)規(guī)范不太統(tǒng)一，有些老員工畫(huà)的圖還是手算公差，有些新人用SolidWorks的裝配體功能卻用得不地道。我覺(jué)得可以搞個(gè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化培訓(xùn)，把常用的模塊做成庫(kù)，新人上手快點(diǎn)。另外，廠子培訓(xùn)機(jī)制有點(diǎn)隨意，都是帶我的師傅教啥算啥，要是能系統(tǒng)學(xué)點(diǎn)CAD高級(jí)技巧、有限元優(yōu)化這些，效率會(huì)更高。

我還覺(jué)得，我們學(xué)校教的CAD基礎(chǔ)還行，但有限元分析、運(yùn)動(dòng)仿真這些實(shí)踐課少，廠里用到的軟件版本也和學(xué)校不一樣，有時(shí)候畫(huà)個(gè)圖要反復(fù)適應(yīng)。建議學(xué)校多搞點(diǎn)企業(yè)合作的短期項(xiàng)目，比如讓老師帶學(xué)生參與真實(shí)項(xiàng)目的前期設(shè)計(jì)，這樣能提前適應(yīng)工作節(jié)奏。

三、總結(jié)與體會(huì)

1.實(shí)習(xí)價(jià)值閉環(huán)

2023年7月1日到8月29日的這8周，感覺(jué)像是從學(xué)校理論到實(shí)際應(yīng)用的完整過(guò)場(chǎng)。剛?cè)サ臅r(shí)候，畫(huà)個(gè)簡(jiǎn)單的草圖都要反復(fù)檢查尺寸，生怕出錯(cuò)。到最后，能獨(dú)立負(fù)責(zé)一個(gè)小模塊的設(shè)計(jì)，遇到問(wèn)題也敢主動(dòng)去查資料、問(wèn)師傅，這種變化挺大的。記得那個(gè)檢測(cè)設(shè)備的項(xiàng)目，開(kāi)始畫(huà)三維模型時(shí)，對(duì)裝配干涉檢查不仔細(xì)，師傅直接在電腦上點(diǎn)著模型告訴我哪里不對(duì)，說(shuō)“設(shè)計(jì)是給別人看的，你自己都看不懂，怎么跟別人交代”。那頓話讓我印象特別深，后來(lái)做圖就特別留意這個(gè)?，F(xiàn)在回頭看，學(xué)校教的畫(huà)圖規(guī)范、公差配合、材料力學(xué)這些，在廠里都用上了，而且發(fā)現(xiàn)很多實(shí)際問(wèn)題是單純看書(shū)想不到的，比如加工工藝對(duì)設(shè)計(jì)的影響，供應(yīng)商的產(chǎn)能限制等。這8周讓我把書(shū)本知識(shí)和實(shí)際工作搭上了橋，感覺(jué)之前的努力沒(méi)有白費(fèi)。

2.職業(yè)規(guī)劃聯(lián)結(jié)

這次實(shí)習(xí)也讓我更清楚自己以后想做什么。之前對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)、自動(dòng)化、機(jī)器人這些方向都挺感興趣，但去了廠里，看到那些精密的檢測(cè)設(shè)備、復(fù)雜的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，又覺(jué)得做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也挺有意思。特別是跟師傅一起優(yōu)化那個(gè)行星齒輪減速器的傳動(dòng)比，雖然只是個(gè)小細(xì)節(jié)，但感覺(jué)很有成就感。現(xiàn)在想，以后找工作可能更傾向于做設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，或者精密儀器相關(guān)的。廠里缺什么樣的人，我也看明白了。比如懂有限元分析又懂?dāng)?shù)控編程的，或者熟悉自動(dòng)化產(chǎn)線布局的，都挺吃香的。這讓我接下來(lái)打算補(bǔ)補(bǔ)數(shù)控和自動(dòng)化方面的知識(shí)，可能明年試試考個(gè)機(jī)械工程師資格證，或者多刷點(diǎn)相關(guān)項(xiàng)目的實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。

3.行業(yè)趨勢(shì)展望

在廠里，也接觸到一些行業(yè)的新東西。比如他們最近在用的那個(gè)3D打印技術(shù)，做小批量試模挺方便的，我參與了一個(gè)夾具的快速成型，成本確實(shí)比傳統(tǒng)機(jī)加工低不少。師傅說(shuō)現(xiàn)在很多行業(yè)都在往這個(gè)方向發(fā)展，尤其是定制化、小批量的產(chǎn)品。還有那個(gè)智能產(chǎn)線，用AGV機(jī)器人轉(zhuǎn)運(yùn)物料，MES系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，雖然我接觸不多，但感覺(jué)未來(lái)工廠一定會(huì)更自動(dòng)化、更智能。這讓我覺(jué)得，學(xué)校里學(xué)的不能只停留在傳統(tǒng)機(jī)械層面，還得跟上新技術(shù)的發(fā)展。比如SolidWorks現(xiàn)在都集成了AI設(shè)計(jì)功能，能自動(dòng)優(yōu)化結(jié)構(gòu)，這種東西以后肯定是大趨勢(shì)。所以接下來(lái)打算多學(xué)學(xué)Python，看看能不能跟CAD、仿真軟件結(jié)合用，提高效率。

4.心態(tài)轉(zhuǎn)變與未來(lái)行動(dòng)

這8周最大的變化，還是心態(tài)上的。以前做作業(yè)，錯(cuò)了改改就行，現(xiàn)在做設(shè)計(jì)，總覺(jué)得要盡最大努力做到最好，因?yàn)橹绖e人要用這個(gè)產(chǎn)品，出問(wèn)題可能就造成生產(chǎn)損失。比如那個(gè)滑動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)，為了滿足±0.01mm的精度要求，反復(fù)調(diào)整導(dǎo)軌和軸承參數(shù)，甚至跟供應(yīng)商確認(rèn)了材料的熱處理工藝。雖然過(guò)程很累，但做完之后特別踏實(shí)?？箟耗芰σ矎?qiáng)了不少，以前遇到難題就想找老師，現(xiàn)在會(huì)先自己查資料、試錯(cuò)，實(shí)在不行再請(qǐng)教。這種從學(xué)生到職場(chǎng)人的轉(zhuǎn)變挺關(guān)鍵的。未來(lái)，我會(huì)把這次實(shí)習(xí)中遇到的問(wèn)題、學(xué)到的技巧都整理下來(lái)，特別是那個(gè)行星齒輪傳動(dòng)誤差的計(jì)算方法，打算用MATLAB再?gòu)?fù)現(xiàn)一遍，加深理解。師傅說(shuō)做設(shè)計(jì)要“沉得住氣”，多積累經(jīng)驗(yàn)才能越做越好，我會(huì)記住這句話。

致謝

1.

感謝在2023年7月1日至8月29日期間提供實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)的XX制造企業(yè)