金工实习创新思维报告

金工实习创新思维报告

金工实习作为我校工科类学生工程训练不可缺少的重要环节之一，已经开展了十二周。通过亲身参与这门实践性很强的技术基础课，我对于机械制造基础知识有了一定的了解，结合平时的实践和思考，对于这门课也有了自己的体会和感受。因此在此作出一份报告，报告主要分为两方面：创新报告和思想总结。

1 创新报告

结合已经实践过的车工、铣工、钳工、铸工和锻造以及数车、数铣、线切割和快速成型加工等工种，对于金工实习这门课以及机械制造知识主要提出以下几个创新点：车床传动方式、钳工安全措施、攻螺纹方法改进以及自由锻设备改进。

1.1 车床传动方式

实事求是的说，对于金工实习中我们普遍操作的C6136车床和C6132车床，在参观其内部传动结构后，我不得不佩服其及其成熟的机械结构。可以这样说，就其使用的齿轮齿条传动方式而言，由于之前很长一段历史中车床的不断演变发展，车床的机械结构已经趋向于完美，也很少有其能够改进的地方，当然这是指在我们非机械专业学生的知识水平范围内。

但是随着金工实习课程的开展，以及我们所学习工种的增多，我逐渐对于车床的机械结构有了一些模糊的想法。这个想法在我参观了平面磨床后渐渐地清晰起来，既然齿轮齿条传动方式的改进空间已经很小了，为什么不采用另外的传动方式呢？比如说，液压传动。

在学习磨工时，师傅提到了液压传动的优点：①运动平稳②操作简便③无级变速。这几个优点如果应用到车床上也是相当到位的。首先，车床原来调整进给量通过进给箱调整，由于进给箱内部齿轮耦合的问题，在调整过程中有可能出现进给量调整手柄不能拧动的情况，还需要尝试调整主轴位置才能恢复使用。而液压传动由于非机械结构传动，则不存在这个问题。其次，原来的车床每次由于可能的工艺要求而调整进给量时需要退刀停车，既耽误了时间又使操作增加，变得复杂。如果使用液压传动，则可以较方便地在走刀中途进行调整。最后，无级变速这个优点实际上是上两点的根本，类比到汽车的驾驶上，无级变速的汽车对于新手来说显然更加适合学习。因此对于同样作为金工实习初学者的我们，使用液压传动的车床可能也会更加容易上手一些。

当然我这个想法不成熟的成分还很多，不如说液压传动的具体结构以及更加详细的工作原理等等我都还不了解。同时根据以往对于坦克传动结构的一些了解，猜测液压传动由于其更复杂的结构会比机械传动有更高的设备成本和维护成本，同时在设计有瑕疵的情况下液压传动也不如机械传动可靠。

1.2 钳工安全措施

虽然说钳工不涉及到高速运转的装置如车床、铣床等，也不涉及到高温的工件或者焊弧，但是这却是同学挂彩率最高的工种。这既与同学操作不规范有关，也是钳工本身劳动强度大地特性决定的。因此采取一些简单的安全措施是有必要的。

比如说，在锯削操作中，起锯时需要用左手拇指靠稳锯条。其本意是为了定位，使锯条落在所需位置上，同时也是为了不当操作锯伤手指。但是在实际操作中，由于拇指甲盖紧靠锯条，锯条在起锯过程中摩擦会损伤指甲盖表面，严重甚至磨断。因此我想为了避免肢体接触工作点，可以考虑使用简单的手持的定位装置代替手指的作用。

装置的大概形状描述为一个手持的柄，柄端带有一个可调的卡爪结构。大致的使用方法为，调整卡爪大小以卡主工件，卡爪位置为起锯位置左侧紧贴锯条。为了避免损伤工件以及锯条，装置的制作材料应使用一些较软性的金属或者硬质的塑料。

其他由于在锉削中同学容易手部受伤，但是由于操作时不准带手套，因此在安全操作允许的情况下可以考虑局部用胶带缠护的办法。

1.3 攻螺纹改进方法

我们已经学习到攻螺纹使用的刀具为丝锥，在使用过程中即使采用了机油润滑的办法，在不断地正转反转中丝锥仍有断裂的趋势，很多次都是依靠师傅帮忙，在他们的经验下才过关。在攻螺纹的工作中体会到了它的难度，因此之后一直在考虑怎样降低丝锥断裂的风险，同时考虑丝锥断裂后的处理办法。

1.3.1 改变丝锥四条沟槽的形状

实践中发现丝锥出现断裂趋势往往不是出现在正转时，反而是出现在反转时。因此猜测丝锥有欲断趋势的原因为丝锥倒旋退出时发生了刮削作用和切屑挤压的现象，故考虑改变丝锥沟槽的形状和剖面大小，使得沟槽有着较理想的退出轨迹和较大的空间以容纳切屑。

具体的形状没有实验过，谈不上好坏，但是可能尝试的思路是把原来丝锥沟槽剖面的圆弧改为圆弧和直线段的组合，因为直线段有利于丝锥的退出，圆弧有利于空间的增大。两者以怎样的数目和形式组合还需进一步进行实验。

1.3.2 改变丝锥四条沟槽的方向

观察到丝锥的四条沟槽都是直槽，然而丝锥攻螺纹做的是螺旋运动，即沟槽方向与运动方向不统一，因此猜测直槽不利于切屑的排出。如果切屑能够较为顺利地排出，那么切屑挤压的现象应当减少。

丝锥沟槽方向的选择应该考虑实际加工的螺孔类型。如果加工右旋通孔，为了向下排出切屑，应选择左旋沟槽；如果加工右旋不通孔，显然不能堆积切屑于下方，因此应该向上排出切屑，则选择右旋沟槽。

1.3.3 取断裂丝锥的工具

由于我们缺乏经验，虽然这次实习没有出现丝锥断裂的情况，但是对于新手来说，这种情况发生的可能性依然存在。而师傅曾经说过丝锥断裂后工件就报废了，究其原因，往常处理断裂丝锥的方法通常是敲碎后取出，但是这样不可避免会碰坏已经加工好的螺纹，从而工件报废。因此考虑采用一种更加温和的方式取出丝锥，同时不破坏螺纹。

在我的设想中，这种工具的尺寸严格对应这原丝锥的尺寸，大体形状为与丝锥大小形状类似的柱状物。一端是手持的把手，另一端是四根更细小的柱状物，其截面与丝锥的沟槽吻合，长短与丝锥留在工件内部的长度相同。

使用该工具取出丝锥的方法大致为：首先将工具带四根小柱的一头对应断裂丝锥的四条沟槽的断口插入至底，然后按照进给反方向缓慢旋转工具另一端，从而通过做反向螺旋的退出运动将断裂丝锥和工具整体退出来。但是此工具的设计有一个最重要的因素，就是尺寸。尤其是工具的四根小柱必须与丝锥的沟槽有较好的吻合，过松则带不出来，过紧则难以分离工具及丝锥。尺寸的确定同样也要通过计算和实验才能完成。

1.4 自由锻设备改进

锻造这一工种的实习中，最后的考核是用空气锤把一根铁条锻造成立方体铁块。由于同学普遍操作不熟练，因此使得最终的成品都相对于立方体变形严重，即锻造出了不合格的成品。究其原因，最主要当然是同学练习火钳的夹持时间不长，使用很不熟练导致锻造中浪费时间严重，锻打次数过少。但是发现设备也有一个不太理想的地方使得同学不能很好的发挥，那就是相比同学练习火钳夹持时铁块所在的桌子，空气锤的下抵铁过小。

下抵铁较小，使得火钳夹持工件翻转时，由于位置的偏离而掉落的可能性增加。很多同学包括我自己都因为铁块掉落而耽误过时间。因此我想的是保持下抵铁位置不变，在下抵铁外围一圈同一水平高度的地方也安装一个平台。平台可以拆卸，同时为成本和承重结构计，平台的厚度不用太厚，但是要同下抵铁一样耐高温。