特种实验室实习参观报告
时光如梭,两周的专业认识与实习实验已结束。期间,我亲身深入生产一线,体验着劳动的光荣与艰辛,更学到了书本上难以学到的知识。指导老师讲了安全教育课,接下来带我们来到学校教六楼的机械实验室。
首先参观了自动化立体仓库,也叫自动化立体仓储,物流仓储中出现的新概念,利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化,存取自动化,操作简便化:自动化立体仓库,是当前技术水平较高的形式。自动化立体仓库的主体由货架,巷道式堆垛起重机、入(出)库工作台和自动运进(出)及操作控制系统组成。货架是钢结构或钢筋混凝土结构的建筑物或结构体,货架内是标准尺寸的货位空间,巷道堆垛起重机穿行于货架之间的巷道中,完成存、取货的工作。管理上采用计算机及条形码技术。自动化立体仓库(AS/RS)是由立体货架、有轨巷道堆垛机、出入库托盘输送机系统、尺寸检测条码阅读系统、通讯系统、自动控制系统、计算机监控系统、计算机管理系统以及其他如电线电缆桥架配电柜、托盘、调节平台、钢结构平台等辅助设备组成的复杂的自动化系统。运用一流的集成化物流理念,采用先进的控制、总线、通讯和信息技术,通过以上设备的协调动作进行出入库作业。
立体仓库的特点有:1、立体仓库一般都较高。其高度一般在5米以上,最高达到40米,常见的立体仓库在7~25米之间。2、立体仓库必然是机械化仓库。由于货架在5米以上,人工已难以对货架进行进出货操作,因而必须依靠机械进行作业。而立体仓库中的自动化立体仓库,则是当前技术水平较高的形式。3、立体仓库中配置有多层货架。由于货架较高,所以又称为高层货架仓库。按货架高度分类,并根据货架高度不同,还可细分为高层立体仓库(15米以上)、中层立体仓库(5~15米)及低层立体仓库(5米以下)等。由于高层立体仓库造价过高,对机械装备要求特殊、且安装难度较大,因而相对建造较少;底层立体仓库主要用于老库改造,是提高老库技术水平和库容的可行之路;目前较多的是中层立体仓库。按立体仓库装取货物机械种类分类:1)货架叉车立体库 立体仓库中所用的叉车有三种,一种是高起升高度(高扬程)叉车,一种是前移式叉车,一种是侧式叉车。后两种叉车也需要有一定的起升高度。叉车由地面承重,不是固定设施,因而较机动。但叉车运行所占通道宽度较宽,且最大起升高度一般不超过6米,因此,只适用于中、低层立体仓库使用。2)巷道堆垛机立体库 立体库的货架间通道采用巷道堆垛机,所用的巷道堆垛机主要是上部承重的下垂式和上部导轨限定的下部承重两种方式。主要用于中、高层立体仓库。
自动化立体仓库其优越性是多方面的,对于企业来说,可从以下几个方面得到体现: 一、节约仓库占地面积,使仓库的空间实现了充分的利用。由于自动化立体仓库采用大型仓储货架的拼装,又加上自动化管理技术使得货物便于查找,因此建设自动化立体仓库就比传统仓库的占地面积小,但是空间利用率大。在发达国家,提高空间的利用率已经作为系统合理性和先进性的重要考核指标。在提倡节能环保的今天,自动化立体仓库在节约占地资源上有着很好的效果,也是必将使未来仓储发展的一大趋势。
二、自动化管理提高了仓库的管理水平。自动化立体仓库采用计算机对货品信息进行准确无误的信息管理,减少了在存储货物中可能会出现的差错,提高了工作效率。同时,立体自动化仓库在入库出库的货品运送中实现机动化,搬运工作安全可靠,减少了货品的破损率,还能通过特殊设计使一些对环境有特殊要求的货品能有很好的保存环境,比如有毒、易爆的货品,也减少了人在搬运货品时可能会受到的伤害。
三、自动化立体仓库可以形成先进的生产链,促进了生产力的进步。专业人士指出,由于自动化立体仓库的存取效率高,因此可以有效地连接仓库外地生产环节,可以在存
安西理工大学储中形成自动化的物流系统,从而形成有计划有编排的生产链,使生产能力得到了大幅度的提升。
然后参观了高速切削加工中心。顾名思义,高速切削,首先是高的速度,即要有高的主轴转速,比如12000r/min、18000r/min、30000r/min、40000r/min,甚至还有更高的转速仍在试验中;另一方面,又应有更大的进给量,如30000mm/min、40000mm/min,甚至60000mm/min;再有就是快速移动、快速换刀、主轴换刀后从静态到达其所需转速的加速时间等等,只有达到了上述标准才能称之为高速。其次是要针对不同的加工对象、不同的硬度、不同的材质、不同的形状来选择相应合理的参数,而不能一味地追求为高速而高速,特别是对于型腔加工,形状复杂而刀具直径又较小时,由于刀具的运动轨迹不是简单的直线运动而是曲线,甚至有直角拐弯的时候,工艺参数的合理性就尤为重要,因为要想保持同一进给速度进行直角切削,搞不好会由于机床运动部件的巨大惯性而导致刀具做弯角运动时突然断裂,而变速运动又会由于加速和减速等运动造成切削厚度的瞬间变化,而导致切削刀变化使工件表面有切纹,由此使加工质量下降,所以,针对不同的加工对象,需要编程人员选择合理的刀具运动轨迹,优化切削参数;另一方面,根据需要选择适合的切削速度,只有这样才能真正发挥高速切削的长处。
目前,高速切削已经不是实验室里的技术了,它更多的是应用于以下几个方面。(1)有色金属,如铝、铝合金,特别是铝的薄壁加工。目前已经可以切出厚度为0.1mm、高为几十毫米的成形曲面。(2)石墨加工。在模具的型腔制造中,由于采用电火花腐蚀加工,因而石墨电极被广泛使用。但石墨很脆,所以,必须采用高速切削才能较好地进行成形加工。(3)模具,特别是淬硬模具的加工。由于淬硬的材料可以直接从供应商处购买,因此采用高速切削可以直接将模具切出,这不单单是省去了过去机加工→电加工的几道工序;节约工时,还由于目前高速切削已经可以达到很高的表面质量(Ra≤0.4um),因此省去了电加工后面的磨削和抛光的工序;相反,切削中形成的已加工表面的压应力状态,还会提高模具工件表面的耐磨程度(有统计说模具寿命因此能提高3~5倍),这样,锻模和铸模仅经铣削就能完成加工已成为可能。(4)硬的、难切削的材料,如耐热不锈钢等。应用高速切削,我们可以实现下列目标: (1)由于采用小的切削深度和厚度,刀具每刃的切削量极小,因而机床主轴、导轨的受力就小,机床的精度寿命长, 同时刀具寿命也延长了。(2)虽然切削深度和厚度小,但由于主轴转速高,进给速度快,因此使单位时间内的金属切除量反而增加了,由此加工效率也提高了。 (3)加工时可将粗加工、半精加工、精加工合为一体,全部在一台机床上完成,减少了机床台数,避免由于多次装夹使精度产生误差。(4)可以加工高硬度、难加工材料(可达62HRC左右),可以钻?1mm以下的小孔。(5)最重要的是,加工时间短,经济性能好。
接着参观了3D打印机(英语:3D printing),属于快速成形技术的一种,它是一种数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术(即“积层造形法”)。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用(比如髋关节或牙齿,或一些飞机零部件)已经有使用这种技术打印而成的零部件,意味着“3D打印”这项技术的普及。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现。这种打印机的产量以及销量在二十一世纪以来就已经得到了极大的增长,其价格也正逐年下降。该技术
安西理工大学在珠宝,鞋类,工业设计,建筑,工程和施工(AEC),汽车,航空航天,牙科和医疗产业,教育,地理信息系统,土木工程,支以及其他领域都有所应用。
3D打印的设计过程是:先通过计算机辅助设计(CAD)或计算机动画建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,从而指导打印机逐层打印。设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来大致模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描来产生三维文件的扫描器,其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。
3D打印机前景广阔,恩里科·迪尼称,他已经在和建筑大师诺曼·福斯特、阿尔塔空间公司等进行讨论,希望能设计出一种可以使用月球尘土的打印机,届时在月球上就可以使用这种打印机快速的建造出人类的月球基地。预计2050年实现3D打印机制造飞机,欧洲飞机制造公司Airbus的设计师透露3D打印飞机打造计划,预计2050前达成。据Forbes报导,此计划将使用机库般大小的3D打印机,制造飞机零件,Airbus的员工Bastian Schafer描述他的构想:此架飞机80米长,曲面机身由透明材质制成,乘客就感觉彷佛翱翔在云端中。Airbus提出的概念型飞机具自我清洁功能,在2011年时已完成内建类神经网络、抗氧化空气,以及体热采集设备,Schafer在过去两年集合一群Airbus工业设计师团队,为了这概念而努力,他表示:「这个机会让我们能做些不一样的事」。 最后参观了电火花线切割机(Wire cut Electrical Discharge Machining简称WEDM),属电加工范畴,是由前苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时,发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉,从而开创和发明了电火花加工方法。1943年,苏联学者拉扎连科夫妇(Dr. B.R. Lazarenko 及 Dr. N.I. Lazarenko )发明电火花机,使用电阻、电容回路,即RC回路。50年代,改进为电阻、电感、电容等回路,即既RLC回路。60年代,改进为晶体管,可控硅脉冲电源。70年代,改进为高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲、可调波形脉冲电源。80年代,采用工业级CPU控制,能实现G码编辑等功能,极大的提升了使用性能。日本牧野(Makino)公司在1980年发明第一台数字控制放电加工机。至1990年代,采用了多轴控制及刀库(ATC)技术。近些年,无电阻技术、直线导轨技术、混粉技术等一批新工艺也成功运用在电火花机上。
它的物理原理是自由正离子和电子在场中积累,很快形成一个被电离的导电通道。在这个阶段,两板间形成电流。导致粒子间发生无数次碰撞,形成一个等离子区,并很快升高到8000到12000度的高温,在两导体表面瞬间熔化一些材料,同时,由于电极和电介液的汽化,形成一个气泡,并且它的压力规则上升直到非常高。然后电流中断,温度突然降低,引起气泡内向爆炸,产生的动力把溶化的物质抛出弹坑,然后被腐蚀的材料在电介液中重新凝结成小的球体,并被电介液排走。然后通过NC控制的监测和管控,伺服机构执行,使这种放电现象均匀一致,从而达到加工物被加工,使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品。
电火花加工和线切割加工都是利用电脉冲高频放电对工件进行电蚀加工,不过电火花加工是要事先制作电极的。要加工什么形状的工件,就要制作什么样的电极;而线切
安西理工大学割加工则是利用导电的钼丝对工件进行电蚀加工。切割的形状则是由编程软件绘制出图形,然后输入到线切割机床的控制器里,线切割机床则按照编程切割加工出所需的形状的工件。电火花一般可以加工盲孔的形状的工件,也可以加工通透的工件;而线切割加工则只能加工通透性的工件,不能加工盲孔的工件。
在这里,我比较全面地了解机械加工及相关典型零件的生产技术过程。初步了解产品和设备的生产过程、培养了收集资料的能力及提高分析问题的能力,使我更好地学习、掌握机械工程专业知识。通过这次实习我知道生活的艰辛和工作的乐趣,在机械加工这一方面我还有很多不了解的地方,还需要学习。这次认识实习,让我们大概的了解到了走到社会后所要面对的一些情况。这次实习虽然时间很短,但却是是学到了一些知识,比如说,这个机器的原理是什么,他们有什么特点,可以应用到什么方面,让我更为明白的是,一个东西仅了解它的基本原理是远远不够的,而是要你知道原理,以及根据原理做出东西来。这样的话我想是每个人都所值得追求的,也是必须面临的。其实现在的大学生更需要这样的机会来锻炼自己,磨砺自己。每个人都知道,人才是最重要的,人才是因为在足够的学习中充分发挥自己的各种技能而服务于社会而变得重要。现在的人
才在将来发挥的作用是不可估量的,因此无论怎么样,无论是处于什么职位的人,总的
说来,都应该充分发挥自己的各项技能而贡献于社会,这样的话,对任何都是有利的。
不管怎么说,这次实习是有所收获的,现如今我们的首要任务是打好基础。没有基础,一切都只是空谈。我们的路还很长,甚至可以说还没有开始,现在只是为开始做准备而已,没有自己的执着和努力,一切都只是幻想。在今后是生活和学习中我会更加努力。这样的学习使我的脑海中对机械有一个大体的轮廓,让一个个零件的加工都在我的眼前运作.突然感觉古人的那句纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行颇有道理.我相信有了这些实践的感性认识,我们以后必能更有针对性地学习理论知识.在此,我感谢同学的友情合作,感谢学校老师们的精心的教导.为了明天,我会更加努力地奋斗!
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