金工實習(xí)電子稿

1、 致遠號重力勢能小車設(shè)計報告組長：陳賢哲 組員：張穎、羅夢翔、都曉惠、武澤2012.5一設(shè)計方案確定：設(shè)計理念減輕小車質(zhì)量，在保證小車運動穩(wěn)定的前提下盡一切力量減小車身質(zhì)量，在5J前提下理論上可以行駛更遠的距離，同時速度方面也有相應(yīng)的提高。對于不需要的結(jié)構(gòu)盡量不要。對車身結(jié)構(gòu)的調(diào)整，主要是車身長寬量化方面，以保證小車在前進的時候軌跡更加平滑。這樣做的意義在于：如果調(diào)整路徑后更平緩，小車就能跑得更遠。實現(xiàn)方式：對小車運行軌跡、車身的長度、寬度量化，通過人工計算和電腦計算確定出最佳的長寬和運行軌跡。重心調(diào)制。通過在設(shè)計時候?qū)χ匦牡恼{(diào)制使小車運行平穩(wěn)，該過程仍然采用量化。在實際操作中，通過調(diào)節(jié)附加重

2、物，使小車的重心達到調(diào)節(jié)。方案設(shè)計能量轉(zhuǎn)化裝置：通過定滑輪將重物的重力勢能轉(zhuǎn)化為小車的動能，為了讓小車運行得更穩(wěn)定，我們采用小傳動比，讓小車的轉(zhuǎn)矩剛好比摩擦力的轉(zhuǎn)矩略大，使小車保持盡量低的前進速度。在低轉(zhuǎn)速前進中，小車行進比較穩(wěn)定，同時也減少了重物由于高速下落，最后撞擊車架帶來的能量損失。在將重力勢能轉(zhuǎn)化為小車動能過程中，我們采用了梯形輪使能量轉(zhuǎn)化過程中有更合適的轉(zhuǎn)矩，并在應(yīng)對有略微變化的場地時候可以做到有備無患。在整體設(shè)計計算過程中，我們降低了小車牽引力，讓小車保持較低的速度前進，以利于物體的重力勢能更多的轉(zhuǎn)化為小車前進的動能。原設(shè)計方案示意圖如下：終設(shè)計方案示意圖如下：二圖紙總裝圖:各種加

3、工零件的工程圖:1.底板：2.軸：3.輪子：4.階梯狀圓盤：三技術(shù)難點在小車的設(shè)計過程中，我們最大的問題就是如何設(shè)計使小車跑的比較遠。重物下落帶動小車前進，重物下降的距離相同，根據(jù)同軸轉(zhuǎn)動原理，角速度相同，半徑越大，線速度越大。因此，我們想出將后輪做的較大、與后輪相連的軸做的較細的措施。為了將下落距離更大的轉(zhuǎn)換為前進距離，我們采取兩級放大，在重物與后輪之間加一根軸，重物與軸粗部連接，軸細部與后輪連接。為了試驗出最合適的比例，我們決定將軸做成兩級的，若小車跑不動，則車小大直徑圓盤，直至最合適的直徑。重力勢能轉(zhuǎn)換成動能，總能量是相同的，小車前進過程中的摩擦損耗越小，前進距離越遠。因此我們要想辦法盡

4、可能減小損耗。本來想在重物與繩子間用彈簧連接，減小重物下落對車的沖擊，但后來得知彈簧是不允許使用的最終放棄了。小車質(zhì)量越小，重物下落越容易帶動小車前進，因此決定將小車裁去部分，輪子鏤空，既減輕質(zhì)量又美觀。另外，小車設(shè)計的一個關(guān)鍵點是小車的啟動。只要重物下落初始時刻小車能啟動，后續(xù)前進問題就不大同時，為了使小車容易啟動，將與繩子連接處的軸適當(dāng)?shù)丶哟植⒛ゴ植凇Ｔ诓考叽绱_定過程中，由于我們對老師提供的零件尺寸了解不夠，考慮不周，導(dǎo)致其他部件尺寸設(shè)計不合理。沒有留余量，制定的后輪尺寸不夠大，甚至連地面都碰不到，與后輪連接的軸不夠長，綜合多種因素后重新確定了后輪、軸、板寬等尺寸。四加工工藝軸：車床加工

5、輪子：激光加工底板：鉗工階梯狀圓盤：車工整體安裝：鉗工1.軸的加工：選用直徑為8mm的柱體原材料，在254mm處切斷，得到合適長度的軸。將軸的端面車平。然后將軸的兩端分別車成長10mm直徑6mm的圓柱，再將前面車好的圓柱兩端車成長6mm直徑6mm的螺紋。2.輪子的加工：小車的輪子選用了有機玻璃板作為原材料。我們先使用CAD畫出輪子的設(shè)計圖：先畫出一個直徑200mm的圓，再畫出一個直徑6mm的同心圓，然后畫出一些圖案作為輪盤上的樣式。畫好后，我們到激光加工中心用激光切割把兩個輪子切割出來，由于切割下來 的輪子邊緣不是很光滑，我們先是使用了鉗工中的磨的技術(shù)進行打磨，想要把輪子的外沿磨得更光滑圓整一

6、些，但是當(dāng)把輪子裝到小車上實驗的時候，發(fā)現(xiàn)人工打磨的精度比較差，車子有明顯欺負，前進速度明顯不均勻，說明輪子實際上沒有很圓。于是 我們再把輪子帶到車床車間，用普通車床將輪子車到直徑為195mm。最后經(jīng)過車床修正后得出的輪子比原來大有改善，裝到小車上后，小車的起伏明顯減小，前進速度也比較均勻，說明輪子已經(jīng)比較圓，符合我們的要求。3.底板加工：選用長260mm寬200mm的矩形板，在端部兩邊各鋸掉底為68mm高為125mm的直角三角形，在剩下部分按零件分布打孔，最后將切割的邊緣用銼刀磨平。4.階梯狀圓盤的加工：選用直徑為40mm,長60mm的原材料，首先將端面車平，然后在中心打孔，直徑為6mm,。

7、接著把前30mm車成直徑為8mm的圓柱，后30mm車為直徑為40mm的圓柱，為了固定線繩位置，在直徑為40mm的圓柱上開一個深度為2mm的溝槽，同時壓花紋，最后在細圓柱部分打孔用螺絲使之與軸周向固定。（注：由于我們只有四個關(guān)鍵零件，因此我們只列出這四個零件的加工工藝。）五小車調(diào)試裝配中遇到的問題小車調(diào)試中，我們一直在想方設(shè)法解決的問題就是怎樣讓小車跑起來，以及如何讓其跑得更遠。下面我按順序來討論在使小車跑起來的過程中所要考慮的問題。1. 階梯軸是否可用最初時，我們?yōu)榱俗屝≤嚺艿酶h，設(shè)計了一個階梯軸。其主要設(shè)計思想就是，重物帶動繩子纏在階梯軸直徑較小的一段，另一段繩子纏在階梯軸較大的一端和后輪

8、的軸上。借階梯軸同軸轉(zhuǎn)動，角速度相同的原理，讓第二段繩子能拉的更長，進而拉著后輪更多的圈數(shù)。我們當(dāng)時只考慮了繩子的長度問題，卻忘了考慮力的問題。重物拉著繩子纏在小軸上，帶動的另一段繩子纏在大軸上，根據(jù)力矩平衡，第二段繩子上的力比第一段的要小，極有可能帶動不了后輪轉(zhuǎn)動。第一次試驗，我們將所有的零件裝配上后，掛上重物，小車無法運動。階梯軸的使用是導(dǎo)致這個現(xiàn)象出現(xiàn)的原因之一。除去這個缺陷，階梯軸還有另一個缺陷。即使使用了階梯軸后重物能夠帶動小車行走，必然會因為力矩太小的問題使小車走得很緩慢。這就極有可能導(dǎo)致，重物落到底部的時候小車也跟著停止，也就是說，由于速度不夠，小車顯示不出慣性。這同樣會使小車的

9、行駛距離大大縮短。2. 直接繞線還是無法使小車動起來 鑒于第一點討論的，我們覺得去掉階梯軸，直接將繩子繞在后輪軸上。但是問題又出現(xiàn)了，小車還是無法動起來，稍稍給它一個初速度也會很快停下來。我們覺得這可能是因為：（1）后輪軸的直徑太小，后輪太大，導(dǎo)致力矩太小使后輪無法轉(zhuǎn)動。（2） 后輪是用激光加工切割的，加工出來的輪子圓度不夠。（3） 后輪軸的直度不夠，用些微的彎曲，使摩擦力增大。針對這些問題我們一一進行了解決：（1） 我們用車床加工了一個比軸的稍大的回轉(zhuǎn)體。希望能套在軸上，并打孔用釘子固定住。但是直到做出來后才發(fā)現(xiàn)，由于軸的太彎，根本無法套進去。不得已，我們最后用了膠帶纏在軸上，已達到增大軸的

10、直徑的效果。（2） 我們用車床對輪子進行加工打磨，使其圓度達到要求。（3） 在將軸承固定在小車底板上時，我們聽取了老師的建議，沒有把螺絲擰死，而是流出了一點空隙，軸在小車行走時能自動調(diào)節(jié)。做完以上的工作，小車基本能夠行走了。但是仍是有些卡，而且所能行進的路程也很短，后來我們又把滑輪的位置往外移了移，發(fā)現(xiàn)效果會比較好，至于原因，我們不得而知。3. 小車行進的路程問題 因為我們?nèi)サ袅穗A梯軸，又增大了軸的直徑，小車行進的距離大大縮短。我們決定制作一個更大的輪子，已達到使增大路程的目的。我們將輪子從直徑140mm,換成了直徑200mm。作為配套，前輪也要墊高。我們將一根長的螺絲鋸短。每根螺絲上用四個螺

11、母將前輪固定在底板上，解決了這個問題。同時，我們將纏繞的膠布改成錐形。只要最后一圈的繩子纏在最大的地方，增大力矩，接下來的繩子就可以沿著錐形往下纏。只要起步時繩子能過帶動車子，接下力矩就不需要那么大了，纏在直徑小的地方，能進一步提高車子行進路程。4. 輪子的問題 同時為了使新作的輪子能較為輕松的套進軸里，我們將輪子圓心上的小孔用銼刀磨大了些，之后又發(fā)現(xiàn)其中一邊的螺紋不夠長，螺母不能緊緊的夾住輪子，于是我們又往上加了兩個墊片。輪子最為棘手的問題是，由于兩邊螺紋是同向的，因此無論車子往哪邊行進，總有一邊的螺母會隨著旋轉(zhuǎn)松脫。即使我們能夠轉(zhuǎn)出反向的螺紋，但也沒有反向的螺母。我們認為這個解決辦法有很多

12、，比如使用膠墊片，彈簧墊片等，但因為都沒有材料，我們只是使用了兩個墊片，盡量擰緊，使輪子不至于在行走的過程中掉下了。5. 小車的方向問題 小車在跑動過程中會向右歪，主要是前輪和后輪在裝配時不再同一條直線上，于是我們在前輪上刻了一輪弧線，可以自由調(diào)節(jié)前輪的方向，達到矯正小車方向的目的。 重物放在前輪上面，出了前輪的兩個螺絲外，又打了兩個螺絲固定重物。以上就是我們在裝配調(diào)試時遇到的問題和相應(yīng)的解決方法。六小車達到的性能 在與后輪連接的軸上粘上膠布，增大軸的直徑，重物下落能帶動小車跑動。將板上固定螺栓的洞適當(dāng)打大，使小車前進過程軸等能自動調(diào)節(jié)，同時在前輪上刻一條線，自由調(diào)節(jié)小車方向，使小車能按直線前

13、進。七收獲體會金工實習(xí)收獲體會組長:陳賢哲轉(zhuǎn)眼一個學(xué)期的金工實習(xí)課就要結(jié)束了，我在金工實習(xí)中收獲到了許多，內(nèi)容主要分為兩個部分：金工實習(xí)和大作業(yè)小車。先來說說金工實習(xí)。上個學(xué)期選課時，就得知這個學(xué)期我們有金工實習(xí)課。聽別的學(xué)院的同學(xué)說金工實習(xí)比較苦，作為一個女生我表示壓力很大。但是由于之前都沒有接觸過零件加工一類的工作，因此對金工實習(xí)還是充滿了期待。開學(xué)第一節(jié)課，我們了解到金工實習(xí)每次的實習(xí)內(nèi)容都不一樣，一天一個實習(xí)內(nèi)容，一共有16周。我覺得這樣挺好的，一天的時間不長也不短，能讓我們在一定程度上了解實習(xí)的內(nèi)容。但是第一節(jié)課我們班的四個女生居然就跑錯了教室，實習(xí)的內(nèi)容是鑄，我們居然跑到了CAM。

14、但幸好半個小時以后我們就發(fā)現(xiàn)了，并且及時地回來了。第一節(jié)課就給了我個下馬威，雖然鑄的實習(xí)內(nèi)容并不難，然而卻很累很臟。一天下來累的我腰酸背痛。我體驗到了金工實習(xí)的苦和累，但是由于平時都不會干這么重的活，現(xiàn)在趁這個機會鍛煉一下，我覺得十分有意義。在整個金工實習(xí)的過程中，我學(xué)會了怎樣用車床加工零件；我學(xué)會了怎樣在用銼刀打磨零件；我學(xué)會了怎樣焊接；我學(xué)會了怎樣編寫簡單的程序；我學(xué)會了在實習(xí)中學(xué)到的東西實在是太多太多。一天的時間剛剛好，給我們足夠的時間去學(xué)會這些內(nèi)容，又不至于太膚淺。每個實習(xí)的老師也很和藹可親，都耐心給我們講解知識并且細心指導(dǎo)。雖然每次一天下來都會很累，但是學(xué)了那么多平時在課堂里學(xué)不到的

15、知識，還是很開心有這么多收獲。接下來講講金工實習(xí)的大作業(yè)小車。由于比較晚組隊的關(guān)系，最后我們組一共有五個人，由四個女生和一個男生組成。由于做小車的大部分零件都是要我們自己做的，因此對于我們總?cè)藬?shù)少而女生眾多的情況，我們也付出了更多。當(dāng)組長并沒有想象中那么輕松，在設(shè)計小車階段，安排好大家統(tǒng)一有空的時間來開會也是煞費周折。而到了后期，更是有統(tǒng)籌安排，任務(wù)分配等一系列工作。對于組員可能會出現(xiàn)的認為分配不公的等等情況都要未雨綢繆，妥善安排。記得有一次因為組員的不配合，我都難過地哭了，但是哭完之后，我深刻地做了反思：哭并沒有什么用，而是要找到解決問題的根源。最后我又重新做了任務(wù)的分配，大家都心服口服了。

16、做小車的過程更是幾經(jīng)波折。一開始我們組追求創(chuàng)新，設(shè)計了一個同心盤。在做小車的過程中，老師對我們說這個同心盤要達到我們預(yù)想的效果可能會有些難度。然而我們認為還是要勇于嘗試，于是我們還是把同心盤做了出來。令我們失望的是，加上同心盤后我們的車根本走不起來。這時我們組的進度已經(jīng)落后別的組很多了。但我們不放棄，從頭來過，利用課外的時間趕工，最終還是把小車順利完成了。如果要問我后不后悔，我會回答不后悔。馬克思說過，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。只有勇于去嘗試，才有創(chuàng)造奇跡的可能。雖然這次我們失敗了，但我們會吸取教訓(xùn)，積累了經(jīng)驗。這次做組長的經(jīng)歷讓我成長的不少，我懂得了作為一個領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)該怎樣去統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，怎樣去勸

17、說不配合者，怎樣做到大家心服口服。而參與小車的過程讓我學(xué)會了如何參與到討論中去，怎樣和大家互相配合著達到最終的目標(biāo)。這學(xué)期的金工實習(xí)實在是給我?guī)砹颂啵渲杏锌嗤磁c甜美，更有知識和經(jīng)驗的收獲。這次金工實習(xí)的經(jīng)驗將會成為我人生寶貴的財富，讓我在今后的人生中受用不盡。張穎：參與小車制作的一個學(xué)期下來，最深刻的體會是合作和細節(jié)。合作自然不用說，且不說各個任務(wù)的分工，光是要給小車擰上一個螺釘，就需要兩個人齊心協(xié)力，一個扶車、一個擰螺釘。而隊員之間的默契配合，不僅在制作時可以提高效率，也可以減少在討論時為無關(guān)瑣事爭執(zhí)得面紅耳赤的時間，大家心平氣和、心無雜念地為著同一個目標(biāo)而努力。細節(jié)，則是要在制作的過

18、程中謹慎處理好每一個步驟，比如磨去支架底部的小凸起，將每一個孔的位置打得不偏不倚。這些小問題，看起來似乎無傷大雅，但如果處理不好，就會造成大的損傷。畢竟做出的決定往往無從修改，造成的錯誤也往往難以回頭。小車的制作從無到有，從一開始不明所以，到后來能夠跑動，再到最后調(diào)試出最佳效果，是一個從自己手中創(chuàng)造的愉悅過程。感受這其中不斷碰壁、不斷嘗試，再碰壁、再嘗試的快樂，也就感受到了自己的成長。羅夢翔： 通過這次小車的制作，我收獲了很多。首先從小車的設(shè)計上說，在設(shè)計制作小車時，要全面的考慮問題，不能只考慮問題的一面，更不能想著把所有的問題都拖到調(diào)試時再解決。小車的各種零件的制作，讓我又重新回顧了我們金工

19、實習(xí)的各種工藝，激光加工，車床，鉗工，我對各個工藝的印象又加深了，并且這次親自將這些工藝用到自己的東西上，感覺更為明顯。小車的調(diào)試給我的啟發(fā)最大，從其他小組那兒，從老師那兒我都學(xué)到了很多東西。比如各種零部件的連接問題，摩擦較少需要考慮哪些問題等等，大家集思廣益，各種奇思妙想都在這個時候出現(xiàn)，給我?guī)砹撕芏囿@喜。不管最后結(jié)果如何，這次的小車加工讓我受益匪淺。都曉惠：一學(xué)期的金工實習(xí)基本結(jié)束了。這一學(xué)期中，我們進行了鑄造、電焊、車工、銑磨等基本實習(xí)，收獲很大，但收獲更大的還是小組項目無碳小車。實習(xí)剛開始，我們就同時著手進行小車的設(shè)計。我們事先從網(wǎng)上看了一些有關(guān)無碳小車的視頻文檔，從中尋找了些靈感，

20、采取一系列措施使重物下降的距離盡可能多的轉(zhuǎn)換成小車前進的距離，同時減少前進過程中的摩擦損耗。關(guān)于各零件的尺寸確定、位置安裝等遇到了一些問題，但隨著后期組裝的進行問題逐漸解決。在單項實習(xí)的同時，我們開始著手做一些簡單的零件，如各種軸、后輪，并對其進行鉆孔、螺紋等工序。但由于前期對尺寸了解較少，計算不清，前期做的零件在最后的安裝過程中基本被拋棄重做。最后兩節(jié)課我們專門用來進行小車的組裝調(diào)試。由于我們本來設(shè)計兩級放大，比其他小組復(fù)雜，組裝較慢，直到第二節(jié)課才組裝好。但實驗發(fā)現(xiàn)這種方法小車根本跑不了。后來，我們將兩級放大變成簡單的一根軸，稍微移動重物下落的位置，將板上的孔稍微鉆大，使小車能夠自動調(diào)節(jié)軸

21、不直等問題。第2節(jié) 課結(jié)束的時候我們的小車依然沒能如我們所愿前進，我們又找額外的時間來做。在老師的指導(dǎo)下，采取各種措施解決小車存在的問題，最終小車能前進三四米的距離。雖然不盡人意，但這是我們能達到的最好情況。 小車設(shè)計組裝調(diào)試的過程問題重重，大家都很辛苦，但不得不說，在這個過程中我們培養(yǎng)了發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，學(xué)到了很多知識，收獲了很多。武澤：經(jīng)歷這次工程訓(xùn)練競賽使我收獲很多。首先我感受到的是努力不一定成功，但不努力一定不會成功。當(dāng)我們腳踏實地的付出與努力了，那么回報就會順其自然的來到我們面前。在遇到挫折時一定不能輕言放棄，雖然這個道理大家都明白，但這次我有了更深刻的體會。低谷是高峰的起點，只要你堅持不解的努力，那么成功就在不遠處向你招手。其次我感受到理論與實際實在是差的太遠了。我們在大學(xué)學(xué)的是理論知識還停留在