内容简介
《数控铣工加工中心操作工(技师、高级技师)/国家职业资格培训教材》是根据国家职业标准《数控铣工》、《加工中心操作工》中的技师与高级技师的理论知识要求和技能要求,按照岗位培训需要编写的。内容包括:数控铣床/加工中心精度及加工精度、数控铣削加工基础、典型零件的加工、FANUC系统数控铣床与铣削中心的编程实例、SIEMENs系统数控铣床与铣削中心的编程实例、数控铣床/加工中心的故障诊断和排除、生产管理与先进制造系统简介、试题库。
《数控铣工加工中心操作工(技师、高级技师)/国家职业资格培训教材》在每章的后还有复习思考题,以便于企业培训、考核鉴定和读者自测自查。
《数控铣工加工中心操作工(技师、高级技师)/国家职业资格培训教材》重点突出、特色鲜明,内容取自于实践。主要用作企业培训部门、职业技能鉴定培训机构的教材,也可作为高级技校、技师学院,高职、各种短训班的教学用书,还可以件为工厂中数控机床操作人员用参考书。
内页插图
目录
序一
序二
前言
第一章 数控铣床/加工中心精度及加工精度
第一节 精密量仪
一、三坐标测量机
二、激光干涉仪
三、便携式表面粗糙度测量仪
四、球杆仪
第二节 数控铣床/加工中心精度检验
一、数控铣床/加工中心几何精度
二、数控铣床/加工中心定位精度
三、数控铣床/加工中心加工精度
四、机床空运转试验
五、机床连续空运转试验
六、机床负荷试验
七、小设定单位试验
八、原点返回试验
第三节 工件精度检验
一、加工精度和表面质量的基本概念
二、表面质量对零件使用性能的影响
三、影响加工精度的因素及提高精度的主要措施
四、影响表面粗糙度的工艺因素及改善措施
五、形位误差的检测
六、形位误差产生的原因与修正措施
七、常见的加工误差及解决方法
复习思考题
第二章 数控铣削加工基础
第一节 加工余量的确定
一、加工余量的概念
二、影响加工余量的因素
三、确定加工余量的方法
第二节 工序尺寸及其公差的确定
一、基准重合时工序尺寸及其公差的计算
二、基准不重合时工序尺寸及其公差的计算
三、工艺尺寸链封闭环的选择
四、工艺尺寸链的分析和计算
第三节 数控铣削用刀具系统
一、高速切削刀具
二、刀具磨损和寿命
三、数控铣削用刀具新材料新技术
复习思考题
第三章 典型零件的加工
一、平面凸轮零件的数控铣削加工工艺
二、盖板零件在加工中心上的加工工艺
三、铣床主轴箱体零件在加工中心上的加工工艺
四、支架零件的数控铣削加工工艺
五、支承套零件的加工工艺
六、异形支架的加工工艺
七、异形件的数控铣削工艺分析
八、变斜角面加工
九、曲面轮廓加工
复习思考题
第四章 FANUC系统数控铣床与铣削中心的编程实例
第五章 SIEMENS系统数控铣床与铣削中心的编程实例
第六章 数控铣床/加工中心的故障诊断和排除
第七章 生产管理与先进制造系统简介
试题库
附录
参考文献
前言/序言
本书是根据中华人民共和国劳动和社会保障部最新制定的国家职业标准中《数控铣工》和《加工中心操作工》中技师及高级技师的要求编写的。本书内容先进,以适应经济社会发展和科技进步的需要,体现以职业能力为本位,以应用为核心,以“必需、够用”为度的原则;紧密联系生产实际;与职业资格标准相互衔接,针对性强;体系设计合理,循序渐进,条理清楚,可读性强;采用法定计量单位和最新国家技术标准。
本书为数控铣工/加工中心操作工技师或高级技师考评教材,在实际应用时,当地可以根据实际情况全用或选用本书的部分内容。
本书由韩鸿鸾任主编,蔡艳辉、韩中华、张玉东、孙明旗任副主编,毕毓杰任主审。其中第一章王艳平编写,第二章由蔡艳辉编写,第三章由王宗霞编写,第四章、试题库及附录由韩鸿鸾和韩中华编写,第五章由张玉东编写,第六章由孙明旗、梁典民编写,第七章由朱晓华编写,全书由韩鸿鸾统稿。
本书在编写过程中得到了烟台、东营、常州、广州、营口、郴州、九江、内蒙、天津、武汉等省市的职业院校、技师学院、高级技工学校的大力帮助,得到了威海天诺数控公司、威海联桥仲精机械有限公司、华东数控有限公司的大力支持,在此深表谢意。
由于时间仓促,编者水平有限,书中缺陷乃至错误在所难免,恳请广大读者批评指正。
数控铣工加工中心操作工(技师、高级技师)/国家职业资格培训教材 本书不包含内容: 本书不包含任何关于中国国家职业资格考试的具体试题、模拟题、真题解析、考试大纲的详细解读、历年考题统计分析,亦不包含任何与考试报名、考试时间、考试地点、考试费用、考官评分标准等考试流程及管理信息。本书不涉及任何国家职业资格等级认定的评审细则、晋升通道、企业用人标准与实际薪资待遇的深度关联分析,以及与行业协会、培训机构、鉴定中心等第三方组织相关的联系方式或推荐信息。 此外,本书不会提供任何个人学习经验分享、成功案例故事、考前心理辅导、应试技巧指导、以及其他非技术性、非理论性的软性学习建议。本书不包含对任何特定品牌数控铣削加工中心的品牌历史、市场占有率、产品型号对比、优劣势分析,以及与其相关的零部件采购、维修保养的详细步骤和故障排除的经验性技巧。 本书不包含任何与编程软件(如Mastercam, UG, CAD/CAM等)的安装、使用、功能演示、特定插件的应用、高级指令的深入讲解、以及后处理器的自定义修改等软件操作的实操教程。本书不包含任何与三维建模、CAD设计、CAM编程的逻辑思维、创意构思、以及其他与设计软件紧密相关的理论知识。 本书不包含任何关于刀具的选型、磨损判断、寿命预测、以及刀具修磨、再制造等刀具的维护、管理和经济效益分析。同样,本书不包含关于夹具的定制设计、制造、安装、以及自动化夹具系统的原理介绍和应用案例。 本书不包含任何关于材料科学的基础知识,如金属材料的种类、性能、热处理工艺、表面处理技术(如阳极氧化、电镀、涂层等)的原理和工艺流程。本书不包含关于精密测量仪器的(如三坐标测量机、轮廓仪、表面粗糙度仪等)的使用方法、校准维护、以及测量数据的解读与应用。 本书不包含任何关于车削、磨削、电火花加工、激光切割等其他类型加工中心的原理、操作、以及与铣削加工的比较分析。本书不包含任何关于工业机器人、自动化生产线、智能制造、工业4.0等更宏观的工业自动化概念的系统性介绍和集成应用。 最后,本书不包含任何关于生产管理、质量管理、成本控制、供应链管理、项目管理、现场管理、以及企业战略规划等与生产运营管理相关的知识。本书不包含任何关于劳动法、安全生产法规、环保法规、以及行业标准和规范的详细条文解读和应用指南。 本书主要内容(仅包含教材本身的知识体系): 本书旨在为数控铣削加工中心的操作工(技师、高级技师)提供系统、全面的理论知识和操作技能培训,为提升其职业技能水平、满足国家职业资格认定的基本要求奠定坚实的基础。本书严格遵循国家职业技能标准,内容涵盖了数控铣削加工中心操作工所需的核心知识和技能,重点在于培养理论与实践相结合的综合能力。 第一章 数控铣削加工基础理论 1.1 数控技术概述: 介绍数控技术的概念、发展历程、基本组成(数控系统、驱动装置、机床本体等)及其在现代制造中的重要地位。 1.2 数控铣削加工原理: 深入讲解铣削加工的基本原理,包括切削过程、切削力、切削热、刀具磨损等,以及不同铣削方式(端铣、面铣、仿形铣等)的特点与应用。 1.3 刀具与切削参数: 详细介绍各类铣削刀具的种类、结构、材料、几何角度、选择原则,以及切削速度、进给量、切削深度等关键切削参数的确定方法与影响因素。 1.4 数控机床结构与组成: 阐述数控铣削加工中心的典型结构,包括主轴系统、进给系统、刀库与自动换刀系统、冷却润滑系统、数控系统等核心部件的功能与工作原理。 1.5 数控坐标系与刀具补偿: 讲解工件坐标系、机床坐标系、绝对坐标系、相对坐标系等概念,以及刀具半径补偿、刀具长度补偿的原理、设置与应用。 第二章 数控程序编制与理解 2.1 数控铣削加工指令系统: 系统介绍G代码和M代码的功能与应用,包括G指令(准备功能、运动指令、刀具补偿指令、圆弧指令等)和M指令(辅助功能、主轴控制指令、刀库控制指令等)的详细含义和使用方法。 2.2 程序结构与基本指令: 讲解数控程序的标准结构,包括程序号、程序注释、程序段、块顺序号等,以及常用的程序段编写指令,如直线插补(G00, G01)、圆弧插补(G02, G03)等。 2.3 刀具补偿与坐标系切换: 详细阐述刀具半径补偿(G40, G41, G42)和刀具长度补偿(G43, G44, G49)的编程应用,以及工件坐标系(G54-G59)的设置与程序调用。 2.4 子程序与宏程序基础: 介绍子程序的定义、调用方式,以及宏程序(参数化编程)的基本概念、变量、条件判断和循环指令,用于简化复杂程序的编写。 2.5 程序编写实例分析: 提供典型零件的数控铣削加工程序编写示例,并进行详细解析,帮助学员理解程序的逻辑和编程技巧。 第三章 数控铣削加工中心操作与维护 3.1 机床操作界面与功能: 熟悉数控铣削加工中心的控制面板、显示界面、常用操作按钮和功能键,掌握机床的开/关机、回零、手动进给等基本操作。 3.2 程序输入、编辑与调试: 学习如何将数控程序输入数控系统,进行程序编辑、修改、保存,以及程序在机床上的模拟运行和调试方法。 3.3 工件装夹与对刀: 掌握各种常用工件夹具的选择与安装,以及手动对刀、自动对刀(包括刀具长度测量)的操作方法和注意事项。 3.4 加工过程监控与调整: 学习在加工过程中如何监控切削状态、听觉判断、视觉观察,并根据实际情况对切削参数进行适时调整。 3.5 机床日常维护与保养: 掌握数控铣削加工中心的日常清洁、润滑、紧固等保养要求,以及简单的故障现象识别和初步处理。 第四章 数控铣削加工工艺规程制定 4.1 工件图纸分析与加工工艺分析: 学习如何读取零件图纸,分析零件的几何形状、尺寸精度、表面粗糙度要求,以及确定合适的加工顺序、加工方法和工艺路线。 4.2 刀具与切削参数优化: 结合零件要求、机床性能和材料特性,选择合适的刀具,并根据加工工艺确定最佳的切削参数组合。 4.3 工装夹具设计原则: 了解工装夹具设计的基本原则,包括定位、夹紧、刚性、通用性等,以及在复杂零件加工中对夹具的需求。 4.4 加工过程中的质量控制: 讲解在加工过程中如何通过测量、检验等手段,确保零件的尺寸和形位精度满足图纸要求。 4.5 工艺规程的标准化编写: 学习按照标准格式编写数控铣削加工工艺规程,包括加工内容、工序、刀具、切削参数、测量方法等。 第五章 数控加工中的误差分析与控制 5.1 数控加工误差的来源: 分析数控加工过程中可能出现的各种误差,包括机床误差(几何误差、动态误差)、刀具误差、测量误差、环境误差、人为误差等。 5.2 误差的传递与累积: 讲解不同误差在加工过程中的传递和累积规律,以及其对最终零件精度的影响。 5.3 提高加工精度的常用方法: 介绍提高数控加工精度的常用方法,如提高机床精度、优化刀具、改进装夹方式、采用精密测量技术、合理安排加工顺序等。 5.4 补偿技术在精度控制中的应用: 结合前面章节内容,再次强调刀具补偿、误差补偿等技术在实际加工中的重要作用。 第六章 安全生产与环境保护 6.1 数控机床安全操作规程: 详细讲解数控铣削加工中心操作过程中的各项安全要求,包括个人防护、设备操作安全、用电安全、消防安全等。 6.2 机械伤害的预防: 重点强调防止机械运动部件造成伤害的措施,如安全防护罩的使用、紧急停止按钮的熟悉等。 6.3 切削液与润滑油的使用与管理: 介绍切削液和润滑油的种类、作用,以及在使用过程中的安全注意事项和环境保护要求。 6.4 废弃物处理与环境保护: 讲解加工过程中产生的废屑、废液等废弃物的分类、收集、处理和回收利用,以及遵守相关环保法规。 本书内容紧密围绕国家职业资格培训教材的要求,旨在帮助学员建立扎实的理论基础,掌握熟练的操作技能,从而胜任数控铣削加工中心技师、高级技师岗位的工作要求。