金工實習創(chuàng)新報告.doc

金工實習創(chuàng)新報告一.作品的寓意及目的：龍塔是哈爾濱的地標型建筑之一，本作品龍塔就是模仿龍塔的外形以及轉動的旋轉餐廳制作而成的。因為龍塔外形主要為鋼筋結構，主體部分又全部為回轉體構型，很符合金工實習所學的內容，所以通過龍塔的制作，可以將金工實習的大部分工種進行實踐，是對課堂上所學內容的一次的檢驗和對自己動手能力的一次提升。二.總體規(guī)劃：金工實習作品龍塔是仿照龍塔的外形設計與制作的，該作品共由六個主要部分組成，分別為底座、主軸、轉盤、圓球、塔尖和支撐架。據(jù)網(wǎng)上資料顯示：龍塔總占地面積為15991平方米，其中底座12951平方米，塔樓3040平方米。龍塔底座為球冠形，塔身為正八面型，塔體為拋物線形，中間是圓柱形井道，由七條銀白色的鋁合金板和九條深藍色鍍膜玻璃圍護。塔樓設在181米至206米處，由飛碟狀的下塔樓和圓形的上塔樓組成。天線設在220.5米至336米。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，我們對龍塔的外部尺寸進行了設計：設計龍塔的底座直徑為256mm，可用八片鋼板彎折制出。外部支架采用用八根3-4mm的鋼筋彎曲而成，鋼筋長度390mm左右。中間主軸用正八棱柱近似代替，高度為312mm，中間圓盤的直徑為120mm，高20mm；圓球直徑為57mm，計劃用正十二面體近似制成。上部的塔尖設計制成四層，每層高度為60mm，用1-2mm的鐵絲焊接制成。其總體設計圖如下：圖1.總體實物圖 圖2.總體平面圖 圖3.總體立體圖三.具體設計及操作過程：（一）底座：1.設計計劃：龍塔的底座為一上半球冠，其高度為52mm，球冠半徑為180mm，底面半徑為128mm。計劃采用八塊相同的、近似三角形形狀的鋼板通過彎折、焊接、銼削等工序制成，其總體構型如下：圖4.底座平面圖 圖5.底座立體圖其中每一片鋼板形狀如下：圖6.底座鋼板平面主視圖 圖7.底座鋼板平面左視圖 圖8.底座鋼板立體圖2.制作過程： 首先通過線切割得到如圖6所示的類三角形鋼板，之后用鉗工方法將鋼板沿劃線處彎折，得到八片如圖7所示的片狀鋼板。再通過焊接，將這八片鋼板連接成如上述圖5所示的近似球冠底座，最后用銼刀將焊點銼平即可完成底座部分的制作。3.遇到困難及解決辦法： 由于制作球冠的鋼板形狀不規(guī)則，在設計上出現(xiàn)了較大誤差，導致球冠最下方的連接處出現(xiàn)缺口，球冠不能完全閉合。鑒于此種情況，我們在噴漆之前用膠帶粘住缺口，這樣在噴漆之后即可掩蓋住原缺口。（二）主軸： 1.設計計劃：龍塔的主軸為一根長為312mm，直徑為30mm的圓柱，在制作過程中可以改用四片長方形鋼條通過彎折、焊接、銼削等工序制成正八棱柱近似代替。其總體構型如下： 圖9.主軸平面圖 圖10.圓柱主軸立體圖 圖11.棱柱主軸立體圖其中每一片鐵條形狀如下，其寬度為12.5mm，高度為312mm：圖12.主軸鐵條平面圖 圖13.主軸鐵條立體圖 圖14.主軸鐵條立體彎折圖2.制作過程： 首先通過線切割獲得鐵條，然后用鉗工方法將鐵條沿劃線處彎折，得到四片如圖14所示的片狀彎曲鐵條。再通過焊接，將這四片鐵條連接成如圖11所示的正八棱柱主軸，最后再用銼刀將焊點銼平。3.遇到困難及解決辦法：由于鐵條較細長，不易彎折，所以焊接后焊縫較大。我們在焊接之后立刻用錘子進行錘擊，使焊縫有所減小，但依然有些不夠完美。（三）轉盤：1.設計計劃：龍塔的轉盤為一半徑為60mm，高度為20mm的圓柱體，可以通過內置滾珠經(jīng)行轉動。其總體實際圖如下：圖15.主軸平面主視圖圖16.主軸平面俯視圖圖17.主軸立體軸側圖 圖18.主軸立體主視圖其制作原料如下：圖19.轉盤上下底面圖 圖20.轉盤轉動支撐面圖 圖21.轉盤轉動軌道平面圖如圖19所示的中空圓鐵片兩片作為轉盤的上下底面，另作一片長度為377mm，高度為20mm的長方形鐵片作為轉盤的側面。在轉盤中內置一片如圖20所示的圓鐵片和一片如圖21所示的圓鐵片，三片鐵片重疊放置并焊接在主軸上，在圖21中間的縫隙處放置直徑約為2.3mm的滾珠若干，使其嵌入縫中并與轉盤上底面相接觸，從而達到轉動的目的。2.制作過程：首先通過線切割獲得原材料，然后將獲得的原料用銼刀進行處理，修理好每一個工件的焊接處。將長方形鐵片彎成圓形，并與圓盤的上表面焊接在一起。接著將如圖20所示的圓盤與如圖21所示的兩個圓盤通過點焊的方式重疊焊在一起，其中圖20所示圓盤在在下面，以起到支撐滾珠的作用，再將其整體焊接在主軸上。然后將小鋼珠軌道內放置小鋼珠，使其與轉盤上表面相接處，以起到轉動的作用。最后，將圓盤下表面焊好，圓盤即可閉合的套在主軸之上，并且可以自由轉動。3.遇到困難及解決辦法： 在轉盤的制作過程中，如何使其轉動是一個困擾已久的難題，最后我們采用內置滾珠的方式使其轉動。然而如何將滾珠封閉且不掉出依舊是個問題。最后，我們通過將轉盤整體倒置安放滾珠，待完成后再將其轉正的方式將其完成。（四）圓球：1.設計計劃：龍塔中部圓球設計半徑為35mm，但由于尺寸過小不好操作，故實際制作時將其尺寸放大一倍，即實際半徑為70mm，并用正十二面體近似代替圓球。其總體設計圖如下：圖22.理想圓球模型 圖23.正十二面體模型 圖24.正十二面體立體圖其制作過程運用了展開圖的思想，將正十二面體的展開圖畫出，如圖25所示：圖25.正十二面體展開圖2.制作過程： 首先，依舊是通過線切割的手段獲得如圖25所示的正十二面體展開圖，然后用鉗工的手段將該展開圖沿劃線處彎折，得到如圖24所示的正十二面體。再通過焊接，將其連接，最后再用銼刀將焊點銼平即可得到如圖23所示的正十二面體模型。3.遇到困難及解決辦法：首先，在對已切出的展開圖進行彎折時遇到了困難：展開圖過大，無法用鉗工的鉗子將其夾住。為了解決這個問題我們將該鐵皮從中間鋸開，分成兩半進行彎折，然后再將兩半焊接在一起。其次，通過手工彎折的鐵皮會產(chǎn)生一定的弧度，無法使兩半鐵皮完全閉合。通過咨詢老師我們得知，可以通過用錘子敲擊折痕處的方法來使其弧度減小。最后，由于事先將球的尺寸放大一倍，所以導致做出的球體積過大，與整體建筑不相協(xié)調，但由于球已經(jīng)制成無法修改，且尺寸過小不好彎折，所以此處未作改動。（五）塔尖：1.設計計劃：龍塔的塔尖計劃設計成四層，其中第一、二層用鐵絲焊接制成，其上下底面為正五邊形；其第三層為實心圓柱，直徑為10mm，用車工制得，在其上表面鉆孔以便連接上層；最頂層為塔頂尖，用一根鐵絲將其一端銼尖，并插入第三層塔尖上表面的鉆孔中。其具體尺寸設計如下：圖26.塔尖設計方案平面圖 圖27塔尖設計方案立體圖 圖28塔尖實際效果平面圖2.制作過程：首先，算出所有所需鐵絲的長度，并鋸出符合相應要求的鐵絲；然后通過點焊進行焊接。其中第二層上表面焊上一片正五邊形鐵板，第三層通過電弧焊連接在第二層上，頂尖插入第三層孔中，并用膠水固定。3.遇到困難及解決辦法：在焊接的實際過程中，焊接的結果并不完全符合設計的要求，并且所做的塔尖不適合進行每一面的圖案鑲嵌，所以改為五邊形的塔尖，去掉每一面的圖案，塔尖的第三層和第四層由于尺寸太小，實際中不適合應鐵絲做出，所以改用車出同樣長度的棒料和磨細的焊條分別代替塔尖的第三層和第四層。（六）支撐架：1.設計計劃： 龍塔的支撐架為八根拋物線形狀的鋼架，在本實習作品中，我們采用八根粗焊條來代替這八根鋼架，如圖29所示。2.制作過程：首先先用粗焊條并去掉外部的焊料，再用砂紙?zhí)幚砗笚l，得到表面光滑的焊條。然后再根據(jù)所設計的長度，用鋸子鋸出相應的長度，并通過手動方式將其進行彎曲，得到八條形狀近似相同的支撐架。3.遇到困難及解決辦法： 在彎曲的過程中，如何控制彎曲度相同是一個難點。在這里，我們采用以一拳距離為彎曲點、將焊條并列加以反復比對調整的方法來完成。圖29.單根鋼架平面圖四制作過程的心得與體會：金工實習是一門實踐基礎課，是工程類各專業(yè)學生學習工程材料及機械制造基礎等課程必不可少的先修課，是非機類有關專業(yè)教學計劃中重要的實踐教學環(huán)節(jié)。它對于培養(yǎng)我們的動手能力有很大的意義。而且可以使我們了解傳統(tǒng)的機械制造工藝和現(xiàn)代機械制造技術。 作為一名材料科學與工程專業(yè)的學生，學好理論知識固然重要，但動手能力的提高也是不可或缺的?，F(xiàn)在的很多大學生，特別是來自城市的同學，平時自己動手的機會少、動手實踐的能力差，很難適應社會對全面人才的需求。而金工實習課程為我們這些理工科的學生帶來了實際操作的機會，讓我們走出課堂，在各種各樣的工件和機器的車間里，自己動手、親身體驗實踐帶給我們的樂趣，這對我們的幫助是巨大的。在實習期間，我們先后參加了車工，焊接，數(shù)字線切割，鉗工，拆裝，銑工等18個工種的學習實踐，從中我們學到了很多寶貴的東西，我們