機(jī)械工程制造公司機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告一、摘要

2023年7月10日至9月5日，我在一家機(jī)械工程制造公司擔(dān)任機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)生。在為期8周的實(shí)習(xí)中，我主要負(fù)責(zé)參與XX型號(hào)機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)三維建模軟件完成30個(gè)零部件的修改與仿真分析，最終使機(jī)械臂的運(yùn)行效率提升了12%。核心工作成果包括完成5份設(shè)計(jì)圖紙的繪制與審核，提出3項(xiàng)關(guān)于材料選擇的改進(jìn)建議，并協(xié)助團(tuán)隊(duì)完成2次產(chǎn)品裝配測(cè)試。專業(yè)技能方面，我將學(xué)校學(xué)習(xí)的有限元分析方法應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)比不同材料的應(yīng)力分布數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了鈦合金在減輕重量同時(shí)保持強(qiáng)度的可行性。實(shí)習(xí)期間總結(jié)出的模塊化設(shè)計(jì)思路與參數(shù)化建模方法，可直接應(yīng)用于類似復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的快速迭代優(yōu)化中。

二、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過(guò)程

2023年7月10日到9月5日，我在一家做精密機(jī)械加工的公司實(shí)習(xí)，崗位是機(jī)械設(shè)計(jì)助理。公司主要生產(chǎn)高端自動(dòng)化設(shè)備的零部件，車間里有好幾條CNC加工線和機(jī)器人裝配單元，環(huán)境挺嚴(yán)格的，對(duì)精度要求很高。我跟著一個(gè)資深工程師做項(xiàng)目，主要是幫團(tuán)隊(duì)優(yōu)化一款用于3C產(chǎn)品組裝的微型機(jī)械手。

第2周開(kāi)始接觸實(shí)際項(xiàng)目，那會(huì)兒對(duì)公差配合的理解很模糊，圖紙上的0.01毫米公差讓我頭疼了好幾天。工程師就給我看了他們以前做的一個(gè)失敗案例，因?yàn)楹雎粤藷崦浝淇s對(duì)零件尺寸的影響，導(dǎo)致裝配時(shí)卡死。我就開(kāi)始惡補(bǔ)材料學(xué)里關(guān)于線性膨脹系數(shù)的知識(shí)，還用SolidWorks做了個(gè)簡(jiǎn)單的熱變形仿真，感覺(jué)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的理解深了點(diǎn)。

實(shí)習(xí)中期參與了一個(gè)關(guān)鍵零件的改型，原設(shè)計(jì)是全鋼結(jié)構(gòu)，重量達(dá)到了1.2公斤，客戶反饋太重影響整體設(shè)備運(yùn)行速度。我提出用鋁合金+局部碳纖維增強(qiáng)的方案，自己跑了20多組材料參數(shù)，用ANSYS算出在保證強(qiáng)度前提下能減重430克，還順便學(xué)了下拓?fù)鋬?yōu)化的皮毛，感覺(jué)挺有意思。團(tuán)隊(duì)采納了我的建議后，新零件通過(guò)了三次疲勞測(cè)試，壽命比原來(lái)提高了1.8倍。期間還負(fù)責(zé)整理了15份零件的BOM表，搞懂了企業(yè)里物料編碼的規(guī)則，以前在學(xué)校做課程設(shè)計(jì)都沒(méi)接觸過(guò)這些。

遇到的最大挑戰(zhàn)是第6周時(shí)，一個(gè)進(jìn)口軸承在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)異響。開(kāi)始懷疑是供應(yīng)商問(wèn)題，后來(lái)工程師教我用頻譜分析儀抓取振動(dòng)信號(hào)，發(fā)現(xiàn)是安裝角度沒(méi)調(diào)好導(dǎo)致的軸承預(yù)緊力過(guò)大。我跟著重新做了三次角度測(cè)量，每次調(diào)整1度，最后找到最佳角度，異響完全消失。這事兒讓我意識(shí)到現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題比書本復(fù)雜得多，光會(huì)仿真不夠，動(dòng)手能力太重要了。

實(shí)習(xí)最后兩周參與了一個(gè)新項(xiàng)目的前期方案設(shè)計(jì)，主要是畫概念草圖和力學(xué)分析。我用了公司給買的Pro/E軟件，把老師教的結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)用上了，做了個(gè)簡(jiǎn)單的懸臂梁受力計(jì)算，雖然老板說(shuō)還差得遠(yuǎn)，但至少能跟團(tuán)隊(duì)交流了?？偨Y(jié)下來(lái)，最大的收獲是學(xué)會(huì)了看懂制造工藝對(duì)設(shè)計(jì)的影響，以前覺(jué)得強(qiáng)度夠就行，現(xiàn)在知道要考慮加工成本和表面粗糙度要求。

公司的培訓(xùn)機(jī)制其實(shí)挺亂的，新人都是靠師傅帶，有些流程沒(méi)明確記錄，我差點(diǎn)把兩個(gè)項(xiàng)目的物料清單搞混。而且崗位匹配度也不太理想，我被分到偏重軟件仿真，但個(gè)人更想多接觸加工工藝。如果改進(jìn)的話，建議公司建個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化圖紙庫(kù)，對(duì)新人搞點(diǎn)基礎(chǔ)制造工藝培訓(xùn)，比如安排一周時(shí)間跟著車床師傅看看。

三、總結(jié)與體會(huì)

2023年9月5日結(jié)束的這次實(shí)習(xí)，像把課本里的理論往地上摔了一下，看得清清楚楚。一開(kāi)始覺(jué)得有限元分析挺酷的，但真用SolidWorks做應(yīng)力云圖時(shí)才發(fā)現(xiàn)，參數(shù)設(shè)置里每個(gè)選項(xiàng)都關(guān)乎結(jié)果，0.01的網(wǎng)格密度調(diào)整就能讓變形結(jié)果差一截。有次給師傅看模擬結(jié)果，他反問(wèn)我"實(shí)際加工中刀尖磨損要不要考慮"，我才驚覺(jué)自己離真正的工程設(shè)計(jì)還有多遠(yuǎn)。

這8周里，參與優(yōu)化的那個(gè)機(jī)械臂項(xiàng)目讓我明白實(shí)習(xí)的價(jià)值閉環(huán)怎么走學(xué)校教的公差配合知識(shí)，在看到車間里0.005毫米的激光干涉儀讀數(shù)時(shí)才有了具象認(rèn)知；自己畫的30張零件圖，在看到熱處理爐里零件變形后得重新調(diào)整尺寸時(shí)才懂了設(shè)計(jì)的迭代真諦。每天加班到晚上9點(diǎn)，核對(duì)BOM表時(shí)發(fā)現(xiàn)少個(gè)螺絲會(huì)卡死整條產(chǎn)線，那種責(zé)任感以前從沒(méi)體會(huì)過(guò)。

對(duì)職業(yè)規(guī)劃的影響是實(shí)實(shí)在在的。之前想當(dāng)研發(fā)，現(xiàn)在覺(jué)得制造端的工藝工程師更吸引我，因?yàn)槟苤苯影逊抡鏀?shù)據(jù)變成能摸的零件。公司用的Pro/E軟件我一直想學(xué)，實(shí)習(xí)回來(lái)就報(bào)了線上高級(jí)課程，打算下學(xué)期考個(gè)相關(guān)職業(yè)資格證書。另外看到他們用的智能制造系統(tǒng)，里面有MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的模塊，感覺(jué)這行業(yè)以后得往數(shù)字化方向使勁，我已經(jīng)在關(guān)注相關(guān)的行業(yè)報(bào)告了。

最深的體會(huì)是心態(tài)變了。以前做課程設(shè)計(jì)遇到問(wèn)題直接問(wèn)老師，現(xiàn)在得先查手冊(cè)、跑仿真、甚至去車間找?guī)煾荡_認(rèn)，這種獨(dú)立解決問(wèn)題的過(guò)程挺磨人的，但每次啃下來(lái)都踏實(shí)。比如那個(gè)軸承異響的案例，跑了3版方案才解決，現(xiàn)在想起來(lái)還覺(jué)得挺有意思的。未來(lái)要是再遇到這種挑戰(zhàn)，我不會(huì)慌了，會(huì)記得先抓振動(dòng)頻譜分析，再查手冊(cè)找標(biāo)準(zhǔn)，最后動(dòng)手驗(yàn)證，這種職場(chǎng)人的節(jié)奏感是在學(xué)校學(xué)不到的。

四、致謝

感謝實(shí)習(xí)期間給予指導(dǎo)的導(dǎo)師，在機(jī)械臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化項(xiàng)目中提出的改進(jìn)意見(jiàn)讓我受益匪淺。

感謝團(tuán)隊(duì)里的同事，在討論零件加工工藝和仿真參數(shù)時(shí)分享的經(jīng)驗(yàn)，特別是在處理有限元分析結(jié)果爭(zhēng)議時(shí)提