《數(shù)控機床操作技能實訓》學習指南

數(shù)控機床操作技能實訓學習指南前言《數(shù)控機床操作技能實訓》這門課程在高等職業(yè)院校、高等?？茖W校及成人高校機電一體化、數(shù)控技術應用、機械制造及自動化、模具設計及制造等專業(yè)都有開設，學習者眾多。目前介紹編程及操作的相關教材已比較成熟，本指南是為了推廣新的教學方法而組織編寫的。學生一旦進入現(xiàn)代企業(yè)就能夠接受行業(yè)標準、通曉企業(yè)流程及適應工作規(guī)范，從而表現(xiàn)出強烈的職業(yè)化素質與人文素養(yǎng)，是職業(yè)教育所追求的。編者經(jīng)過思考和實踐探索出一種教學方法——“客戶會見機械師”情境教學法。學習該課程的學生經(jīng)過操作入門及專項能力訓練后(即“手把手”階段),在綜合實訓期間(“放開手”階段)將會面對一個“客戶會見機械師”的情境，也就是一個客戶把工程圖和毛坯交給機械師。學生即為機械師，當他第一次遇見客戶時就必須確定如何行動，來滿足客戶的需求。機械師的工作分三階段，第一階段與客戶談判，簽訂加工合同，明確責、權、利；第二階段自行準備刀具、工具、量具、機床、制訂加工工藝清單，經(jīng)實訓指導教師同意后，進行零件加工；第三階段把經(jīng)過自檢的零件交于客戶驗收，履行合同。對加工完成的零件按企業(yè)標準（加工合同）與技能鑒定標準進行評價。在“客戶會見機械師”情境教學法中，學生將扮演著雙重角色：即機械師或實訓學生；而實訓指導教師扮演著三重角色：即客戶、技術員與實訓指導教師?！翱蛻魰姍C械師”情境教學法讓學生置身于真實的職業(yè)情境中，強調學生自主學習能力的培養(yǎng)，強化學生職業(yè)崗位技能的實戰(zhàn)訓練和綜合職業(yè)能力的提高，融教、學、做于一體，實現(xiàn)教學與崗位的對接，達到培養(yǎng)職業(yè)人的目的。本指南主要內容是實施該教學方法的相關資訊，包括刀具及工具系統(tǒng)，刀具幾何角度，刀片ISO代碼、數(shù)控機床操作及維護、準備單參考。從實用角度及教學角度而言，本指南特別適合數(shù)控機床操作實訓使用。第一章數(shù)控機床基礎知識統(tǒng)覽數(shù)控機床加工所用刀具及工具系統(tǒng)圖1按機床類型和被加工表面特征分類的數(shù)控刀具圖2數(shù)控車床常用刀具圖3鏜銑類數(shù)控工具系統(tǒng)圖4數(shù)控銑床常用刀具第二節(jié)刀具幾何角度1．車刀幾何角度圖5確定車刀角度的輔助平面圖6在基面測量的車刀角度圖7機夾車刀主后角與副后角圖8車刀切入角圖9前角、后角與刃傾角圖1090°外圓車刀的刀具角度圖1145°端面車刀的刀具角度圖12切斷刀的刀具角度圖13通孔車刀的刀具角度2．銑刀的幾何角度圖14鉆頭切削刃上各點的基面和切削平面的變化圖15圓柱形銑刀幾何角度圖16面銑刀的幾何角度刀片2—刀墊3—壓塊4—螺釘5—刀體圖17可轉位面銑刀幾何角度圖18立銑刀幾何角度圖19鍵槽銑刀幾何角度第三節(jié)刀片的ISO代碼1．可轉位車刀刀片的ISO代碼圖20可轉位車刀刀片ISO代碼2．可轉位銑刀刀片的ISO代碼圖21可轉位銑刀刀片ISO代碼第四節(jié)數(shù)控機床準備單參考1．數(shù)控車床準備單參考（量具、刀具、工具及其它）分類名稱規(guī)格數(shù)量備注量具鋼皮尺150mm、300mm各1把游標卡尺0---200mm1把深度游標尺0---200mm1把外徑千分尺0---25mm1把25---50mm1把50---75mm1把75---100mm1把內徑千分尺0---25mm1把25---50mm1把50---75mm1把萬能角度尺1把R（圓弧）規(guī)R1---R101副內徑百分表Ф18---Ф35mm1套Ф35---Ф50mm1套Ф50---Ф75mm1套百分表0---10mm1個百分表坐1個螺紋環(huán)規(guī)、螺紋塞規(guī)刀具(正)93o偏頭外圓車刀(粗、精)1把(正)93o偏頭外圓仿形車刀(粗、精)刀尖角度35o1把外圓切（斷）槽刀刀寬3mm1把端面切槽刀刀寬3、4、5mm各1把60o外螺紋車刀螺距1把60o內螺紋車刀底孔為Φ201把內螺紋車刀刀桿切削部分有效長度為85mm95o偏頭內孔鏜刀(粗、精)孔Ф20～Ф60各1把Ф20內孔鏜刀切削部分有效長度為85mmФ30內孔鏜刀切削部分有效長度為60mmФ50內孔鏜刀切削部分有效長度為60mm(外)R球頭刀R3或R51把中心鉆A3或B31個鉆頭Ф20Ф25Ф30Ф32各1支工具及其它鉆套（變徑套）莫氏3、4號各1個機床尾架莫氏孔為莫氏4號鉆夾頭莫氏4號1個活動頂尖莫氏4號1個紅丹粉（加工過程中檢測錐度配合用）若干銅皮0.05---0.3mm若干墊刀片若干棉紗若干計算器、筆中性筆若干草稿紙若干三角函數(shù)表或切削手冊工作服工作帽防護眼鏡表1數(shù)控車床準備單參考（量具、刀具、工具及其它）2．數(shù)控銑床準備單參考（量具、刀具、工具及其它）分類名稱尺寸規(guī)格數(shù)量備注刀具Φ20立銑刀刀片式1把選手自備Φ10立銑刀（鋁高速鋼）波刃銑刀粗加工1把選手自備Φ10立銑刀整體硬質合金銑刀精加工1把選手自備Φ8立銑刀整體硬質合金銑刀1把選手自備Φ8鍵槽銑刀整體硬質合金銑刀1把選手自備Φ4鍵槽銑刀整體硬質合金銑刀1把選手自備Φ6球頭銑刀整體硬質合金銑刀1把選手自備Φ6R1平頭小圓角刀整體硬質合金銑刀1把選手自備Φ18～Φ22精鏜刀1套選手自備Φ3中心鉆1把選手自備鉆頭及刀柄為（Φ18～Φ22精鏜刀）配相應預鉆孔的鉆頭，及莫氏刀柄1套選手自備手工絲錐（配絞杠）M8絲錐及鉆頭1套M10絲錐及鉆頭1套選手自備工具系統(tǒng)彈簧夾頭刀柄（相配的彈性套）拉釘BT40-11個選手自備量具游標卡尺0.02mm（0～200mm1把選手自備杠桿百分表0.011只選手自備百分表0.01mm1只選手自備外徑千分尺0.01mm（0～1套選手自備內徑量表0.01mm（18～1把選手自備深度千分尺0.01mm（0～1把選手自備工具什錦銼刀1套選手自備油石1塊選手自備等高墊塊若干自備（平口鉗深度50mm）銅棒或橡膠榔頭1選手自備0.2~0.5mm銅片10×30若干選手自備其它函數(shù)計算器1只選手自備標準公差數(shù)值表1份選手自備工作服1套選手自備護目鏡1付選手自備表2數(shù)控銑床準備單參考（量具、刀具、工具及其它）數(shù)控機床操作與維護第一節(jié)數(shù)控車削安全操作規(guī)程及日常維護1．數(shù)控車削的安全操作規(guī)程（1）安全操作注意事項eq\o\ac(○,1)工作時要穿好工作服、安全鞋，戴好工作帽及防護鏡，嚴禁戴手套操作機床。eq\o\ac(○,2)不要移動或損壞安裝在機床上的警告標牌。eq\o\ac(○,3)不要在機床周圍放置障礙物，工作空間應足夠大。eq\o\ac(○,4)某一項工作如需要兩人或多人共同完成時，應注意相互間的協(xié)調一致。eq\o\ac(○,5)不允許采用壓縮空氣吹洗機床、電氣柜及NC單元。eq\o\ac(○,6)任何人員違反上述規(guī)定或學校的規(guī)章制度，實訓指導教師或設備管理員有權停止其使用、操作，并根據(jù)情節(jié)輕重，報學校相關部門處理。（2）工作前的準備工作eq\o\ac(○,1)機床開始工作前要先進行預熱，認真檢查潤滑系統(tǒng)工作是否正常，如機床長時間未開動，可先采用手動方式向各部分供油潤滑。eq\o\ac(○,2)使用的刀具應與機床允許的規(guī)格相符，有嚴重破損的刀具要及時更換。eq\o\ac(○,3)調整刀具所用的工具不要遺忘在機床內。eq\o\ac(○,4)檢查大尺寸軸類零件的中心孔是否合適，以免發(fā)生危險。eq\o\ac(○,5)刀具安裝好后應進行1～2次試切削。eq\o\ac(○,6)認真檢查卡盤夾緊的工作狀態(tài)。eq\o\ac(○,7)機床開動前，必須關好機床防護門。（3）工作過程中的安全事項eq\o\ac(○,1) 禁止用手接觸刀尖和切屑，切屑必須使用鐵鉤子或毛刷來清理。eq\o\ac(○,2) 禁止用手或其他任何方式接觸正在旋轉的主軸、工件或其他運動部位。eq\o\ac(○,3) 禁止在加工過程中進行測量、變速，更不能用棉絮擦拭工件，也不能清掃機床。eq\o\ac(○,4) 車床運轉中，操作者不得離開崗位，發(fā)現(xiàn)機床異?，F(xiàn)象應立即停車。eq\o\ac(○,5) 經(jīng)常檢查軸承溫度，過高時應找有關人員進行檢查。eq\o\ac(○,6)在加工過程中，不允許打開機床防護門。eq\o\ac(○,7) 嚴格遵守崗位責任制，機床由專人使用，未經(jīng)同意不得擅自使用。eq\o\ac(○,8) 工件伸出車床100

mm以外時，須在伸出位置設防護物。eq\o\ac(○,9) 禁止進行嘗試性操作。eq\o\ac(○,10)手動原點回歸時，機床各軸的位置要距離原點-100

mm以上，機床原點回歸順序為：首先是+X軸，其次是+Z軸。eq\o\ac(○,11)使用手輪或快速移動方式調整各軸位置時，一定要看清機床X、Z軸各方向的“＋、－”號標牌后再移動。移動時，先慢轉手輪觀察機床移動方向無誤后方可加快移動速度。eq\o\ac(○,12) 編完程序或將程序輸入機床后，須先進行圖形模擬，準確無誤后再進行機床試運行，并且刀具應離開工件端面200mm以上。（4）程序運行注意事項eq\o\ac(○,1)對刀應準確無誤，刀具補償號應與程序調用刀具號相符。eq\o\ac(○,2)檢查機床各功能按鍵的位置是否正確。eq\o\ac(○,3)光標要放在主程序頭。eq\o\ac(○,4)加注適量冷卻液。eq\o\ac(○,5)站立位置應合適，啟動程序時，右手做按停止按鍵準備，程序在運行當中手不能離開停止按鍵，如有緊急情況應立即按下停止按鍵。eq\o\ac(○,6)加工過程中認真觀察切削及冷卻狀況，確保機床、刀具的正常運行及工件的質量，并關閉防護門以免切屑、潤滑油飛出。eq\o\ac(○,7)在程序運行中需暫停測量工件尺寸時，要待機床完全停止、主軸停轉后方可進行測量，以免發(fā)生危險。eq\o\ac(○,8)關機時，要等主軸停轉3min后方可關機。eq\o\ac(○,9)未經(jīng)許可禁止打開電器箱。eq\o\ac(○,10)各手動潤滑點必須按說明書要求進行潤滑。11。eq\o\ac(○,12)使用機床時，每日必須使用切削液循環(huán)0.5h，冬天時間可稍短一些；切削液要定期更換，一般更換周期為1～2個月。eq\o\ac(○,13)如果幾天不使用機床，則每隔一天應對NC數(shù)控裝置及CRT(顯示裝置)部分通電2～3h。（5）工作完成后的注意事項eq\o\ac(○,1)清除切屑、擦拭機床，使機床與環(huán)境保持清潔狀態(tài)。eq\o\ac(○,2)注意檢查或更換磨損壞了的機床導軌上的油擦板。eq\o\ac(○,3)檢查潤滑油、冷卻液的狀態(tài)，及時添加或更換。eq\o\ac(○,4)依次關掉機床操作面板上的電源和總電源。2．數(shù)控車床的日常維護（1）每日維護及保養(yǎng)要點eq\o\ac(○,1)擦拭機床絲杠和導軌的外露部分，用輕質油洗去污物和切屑。2。eq\o\ac(○,3)檢查潤滑油箱和液壓油箱及油壓、油溫、油霧和油量。eq\o\ac(○,4)使電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)至少升溫30min，檢查各參數(shù)是否正常，氣壓壓力是否正常，有無泄漏。eq\o\ac(○,5)空運轉使各運動部件得到充分潤滑，防止卡死。eq\o\ac(○,6)檢查刀架轉位、定位情況。（2）每月維護及保養(yǎng)要點eq\o\ac(○,1)清理控制柜內部。eq\o\ac(○,2)檢查、清洗或更換通風系統(tǒng)的空氣過濾器。eq\o\ac(○,3)檢查按鍵及指示燈是否正常。eq\o\ac(○,4)檢查全部電磁和限位開關是否正常。eq\o\ac(○,5)檢查并緊固全部電線接頭及有無腐蝕破損等現(xiàn)象。eq\o\ac(○,6)全面檢查安全防護設施是否完整牢固。（3）六個月維護及保養(yǎng)要點eq\o\ac(○,1) 對液壓油化驗，根據(jù)化驗結果，對液壓油箱進行清洗換油，疏通油路，清洗或更換濾油器。eq\o\ac(○,2) 檢查機床工作臺是否水平，檢查鎖緊螺釘及調整墊鐵是否鎖緊，并按要求調整水平。eq\o\ac(○,3) 檢查鑲條、滑塊的調整機構，調整間隙。eq\o\ac(○,4) 檢查并調整全部傳動絲杠負荷，清洗滾動絲杠并涂上新油。eq\o\ac(○,5) 拆卸、清掃電動機，加潤滑油脂，檢查電動機軸承，并予以更換。eq\o\ac(○,6) 檢查、清洗并重新裝好機械式連軸器。eq\o\ac(○,7) 檢查、清洗和調整平衡系統(tǒng)，并更換鋼纜和鋼絲繩。eq\o\ac(○,8) 清掃電氣柜、數(shù)控柜及電路板，更換維護RAM(隨機存取存儲器)內的失效電池。第二節(jié)數(shù)控銑削安全操作規(guī)程及日常維護1．加工中心(數(shù)控銑床)的安全操作規(guī)程（1）操作員必須熟悉機床使用說明書等有關資料，如主要技術參數(shù)、傳動原理、主要結構、潤滑部位及維護保養(yǎng)等一般知識。（2）機床通電后，檢查各開關、按鈕和鍵是否正常、靈活、機床有無異?，F(xiàn)象。（3）檢查電壓、氣壓、油壓是否正常，有手動潤滑的部位要先進行手動潤滑。（4）機床空運轉達15min以上，使機床達到熱平衡狀態(tài)。（5）各坐標軸手動回零（機床原點）。（6）程序輸入后，應認真核對，確保無誤，其中包括對代碼、指令、地址、數(shù)值、正負號、小數(shù)點及語法的查對。（7）正確測量和計算工件坐標系，并對所得的結果進行驗證和驗算。（8）將工件坐標系輸入到偏置頁面，并對坐標、坐標值、正負號、小數(shù)點進行認真核對。（9）未裝工件以前，空運行一次程序，看程序能否順利執(zhí)行，刀具長度選取和夾具安裝是否合理，有無超程現(xiàn)象。（10）刀具補償（位置、半徑）輸入偏置頁面后，要對刀補號、補償值、正負號、小數(shù)點進行認真核對。（11）檢查各刀頭的安裝方向及各刀具旋轉方向是否合乎程序要求。（12）查看各刀桿前后部位的形狀和尺寸是否合乎程序要求。（13）無論是首次加工的零件，還是周期性重復加工的零件，首件都必須對照圖樣工藝、程序和刀具調整卡，進行逐段程序的試切。（14）單段試切時，快速倍率開關必須打到最低檔。（15）每把刀首次使用時，必須先驗證它的實際長度與所給刀補值是否相符。（16）在程序運行中，要觀察數(shù)控系統(tǒng)上的坐標顯示，可了解目前刀具運動點在機床坐標系及工件坐標系中的位置。了解程序段的位移量，還剩余多少位移量等。（17）程序運行中也要觀察數(shù)控系統(tǒng)上的工作寄存器和緩沖寄存器的顯示，查看正在執(zhí)行的程序段各狀態(tài)指令和下一個程序段的內容。（18）在程序運行中要重點觀察數(shù)控系統(tǒng)上的主程序和子程序，了解正在執(zhí)行主程序段的具體內容。（19）試切和加工中，刃磨刀具和更換刀具后，一定要重新測量刀長并修改好刀補值和刀補號。（20）程序檢索時應注意光標所指位置是否合理、準確、并觀察刀具與機床運動方向坐標是否正確。（21）程序修改后，對修改部分一定要仔細計算和認真核對。（22）手搖進給和手動連續(xù)進給操作時，必須檢查各種開關所選擇的位置是否正確，弄清正、負方向，認準按鍵，然后再進行操作。（23）必須在確認工件夾緊后才能啟動機床，嚴禁在工件轉動時測量、觸摸工件。（24）操作中出現(xiàn)工件跳動、打抖、異常聲音、夾具松動等異常情況時必須立即停車處理。（25）自動加工過程中，不允許打開機床防護門。（26）嚴禁盲目操作或誤操作。工作時穿好工作服、安全鞋，戴好工作帽、防護鏡、不可戴手套、領帶操作機床。（27）加工鎂合金工件時，應戴防護面罩，注意及時清理加工中產(chǎn)生的切屑。（28）一批零件加工完成后，應核對程序、偏置頁面、調整卡及工藝中的刀具號、刀補值，并作必要的整理、記錄。（29）做好機床衛(wèi)生清掃工作，擦凈導軌面上的冷卻液，并涂防銹油，以防止導軌生銹。2．加工中心(數(shù)控銑床)的日常維護加工中心(數(shù)控銑床)日常維護見表3所列。序號檢查周期檢查部位檢查要求1每天機床外觀①清洗機床外表面，保持機床外觀干凈②重要警示標志醒目無損③清洗附件，放置整齊，無銹跡④補齊并緊固螺釘、螺母等機件2每天導軌潤滑油箱檢查油標、油量，檢查潤滑泵工作是否正常3每天X、Y、Z軸導軌面及工作臺①清除工作臺上切屑和臟物②檢查導軌面有無劃傷損壞，潤滑油是否充足4每天機床氣壓系統(tǒng)檢查氣動控制系統(tǒng)壓力、過濾器壓力指示是否正常，氣管及各接頭有無漏氣5每天機床液壓系統(tǒng)油箱、液壓泵無異常噪聲、壓力指示是否正常，管路及各接頭有無泄漏6每天機床冷卻系統(tǒng)檢查冷卻系統(tǒng)工作是否正常、冷卻管、接頭有無漏水7每天換刀裝置檢查換刀裝置工作是否正常8每天各種電氣柜散熱通風裝置各電氣柜冷卻風扇工作正常，風道過濾網(wǎng)無堵塞9每天各種防護裝置導軌、機床防護罩等無松動、無漏水10每半年機床水平檢查機床是否處于水平位置11每半年滾珠絲杠清洗絲杠上舊潤滑脂、重新上新潤滑脂12不定期切削油箱檢查冷卻液油標指示高度，經(jīng)常清洗過濾器等13不定期排屑器經(jīng)常清理切屑14不定期清理廢油池及時取走濾油池中的廢油，以免外泄15不定期調整主軸驅動帶松緊程度按機床說明書調整表3加工中心(數(shù)控銑床)的日常維護第三節(jié)企業(yè)6S管理標準6S現(xiàn)代企業(yè)管理模式簡稱“6S管理”，這一管理法首先在日本的企業(yè)應用。由于整理（Seiri）、整頓（Seiton）、清掃（Seiso）、清潔（Seiketsu）、素養(yǎng)（Shitsuke）的日語羅馬拼音均以“S”開頭，故最早簡稱“5S”。我國企業(yè)在引進這一管理模式時，另加上了英文“安全（Safety）”，因而稱“6S”現(xiàn)場管理法。目前，我國許多企業(yè)實行了這一管理法，有效地推動了管理模式的精益化革新，其作用是：“現(xiàn)場管理規(guī)范化、日常工作部署化、物資擺放標識化、廠區(qū)管理整潔化、人員素養(yǎng)整齊化、\t"_bla