本书是根据主流企业数控技术岗位的核心技能要求而编写的,以职业能力培养为目标,全面提高人才培养质量,完全符合目前高职高专教学改革的思路。本书分为两个部分:上篇(含盖了零件加工设备、刀具几何角度、金属切削原理、数控刀具、机床夹具、工艺规程设计)和下篇(主要是企业各类机械零件加工工艺分析案例):上篇实施了知识系统化(分为8个问题和3个板块),保留基本概念的系统化,但是以问题驱动形式进行,有利于课堂教学的组织,操作性较强,又能提高学生学习的主动性;下篇实施了项目化,引入企业各类机械零件(试件)作为案例,并通过合理的编排,体现真实情景的现场教学环境,更贴近实际,有利于学生学习的积极性,也有利于课堂教学的组织。
随着数控技术的飞速发展,制造业已普遍使用数控机床代替普通机床及一些半自动化机床,原本无法加工的各种形状的零件现在可通过数控加工得以实现。但是,随着数控机床的大量使用,数控机床的精密装配和调试,维修、维护与保养,故障的快速诊断,已成为各数控机床制造厂家及使用厂家亟待解决的问题。
杭州职业技术学院与友嘉实业集团合作共建了“校企共同体—友嘉机电学院”,以培养“数控加工(客户试件加工)和数控维修(数控机床的安装与调试)”的岗位人才。通过对友嘉实业集团等几十家企业的调研,对数控专业的人才培养方案进行了调整,突出了“数控维修人才的培养应从数控机床的安装调试开始”这一理念,更注重通过让学生到数控机床安装与调试岗位顶岗实习,来培养其数控机床的维修维护和技能。这样的理念也得到浙江省教育厅的高度评价,并指示按国家骨干院校重点专业建设数控技术专业,批准“基于岗位需求的数控技术专业学生能力培养”为浙江省新世纪教改课题。按照岗位需求,确定开发《数控原理与系统参数》《数控机床结构与装调工艺》《数控编程与机床操作》《CAM自动编程与后处理》和《数控加工工艺》5本教材。经过近三年时间的下厂挂职锻炼和校企合作开发,《数控原理与系统参数》作为浙江省重点建设教材已由机械工业出版社出版发行,后4本教材将陆续出版发行。
《数控加工工艺》教材的开发,得到学院和友嘉实业集团的大力支持,学院先后派了8位教师去友嘉实业集团企业、中意自动化设备有限公司挂职锻炼,集团企业以及其他多个企业为教材提供了大量有效资料。本项目化教材与以往数控加工工艺教材不同,它是以提高学生掌握核心技能为出发点的改革型教材,将理论知识任务化、企业产品项目化作为本教材的亮点。在学习过程中,学生首先要获得的是关于职业内容和工作环境的感性认识,进而获得与工作岗位和工作过程相关的专业知识和技能,使学习目的性更加明确。本教材是国家骨干数控技术专业建设的阶段性成果。
本教材上篇第1章金属切削过程、第2章工件的定位与夹紧中的2.1和2.2、第3章制订工艺规程、第4章数控车削工艺的4.1~4.5主要由周智敏编写,第5章数控铣削工艺、第6章其他机械加工方法主要由张素颖编写;第2章的2.3工件夹紧装置的选择、第4章的4.6数控车削工艺路线的拟订知识点由张云玲编写,切削液及其选用、车削方法、铣削方法等知识点由林萍编写;下篇项目1减速器传动轴的加工工艺分析、项目2轴承套的加工工艺分析、项目3盖板的加工工艺分析、项目4冲压机垫座的加工工艺分析的由周智敏编写,项目5液压泵壳体的加工工艺分析、项目6槽形凸轮的加工工艺分析、项目7薄壁座盒的加工工艺分析、项目8支承套异形件的加工工艺分析的由张素颖编写,全书由周智敏统稿审核。
本教材的编写得到友嘉实业集团、杭州中意自动化设备有限公司的大力支持,他们为本教材提供了大量有价值的图样、工艺资料和零件加工程序。本教材的编写还得到一线技术人员的帮助和专家的指导,在此一并表示谢意。
由于编者水平有限,疏漏之处在所难免,敬请读者批评指正。
编者
前言
上篇数控加工工艺理论知识
第1章金属切削过程
1.1切削用量的选择
1.1.1切削运动
1.1.2切削表面
1.1.3切削用量
1.1.4切削层参数
1.1.5切削用量的选用
1.1.6训练题
1.2刀具几何角度的选用
1.2.1车刀几何角度
1.2.2车刀图示及角度标注方法
1.2.3刀具几何角度选择原则
1.2.4训练题
1.3金属切削过程的控制
1.3.1切削过程变形规律
1.3.2积屑瘤和鳞刺
1.3.3切屑的种类及其控制
1.3.4切削力
1.3.5切削热与切削温度
1.3.6刀具磨损和刀具寿命
1.3.7切削液及其选用
1.3.8训练题
第2章工件的定位与夹紧
2.1工件装夹位置的确定
2.1.1数控机床夹具
2.1.2工件的定位
2.1.3常见的定位元件
2.1.4训练题
2.2定位误差的计算
2.2.1定位基准的选择
2.2.2定位误差分析及计算
2.2.3训练题
2.3工件夹紧装置的选择
2.3.1工件的夹紧
2.3.2常见的夹紧装置
2.3.3夹具的选择原则
2.3.4训练题
第3章制订工艺规程
3.1工艺规程的制订方法
3.1.1工艺基本概念
3.1.2分析零件图及零件的结构
工艺性
3.1.3确定生产类型
3.1.4确定毛坯类型
3.1.5拟订加工工艺路线
3.1.6填写工艺文件
3.1.7训练题
3.2工序尺寸及公差的确定
3.2.1工艺尺寸链基本概念
3.2.2工艺尺寸链计算公式
3.2.3工艺尺寸链计算
3.2.4训练题
第4章数控车削工艺
4.1 数控车削加工对象
4.2车削设备
4.2.1普通车床
4.2.2数控车床
4.3工件的装夹
4.3.1轴类零件装夹
4.3.2套类零件装夹
4.4数控车刀
4.4.1车刀类型
4.4.2可转位机夹式车刀
4.4.3刀具材料
4.4.4训练题
4.5车削方法
4.5.1车外圆面
4.5.2车端面和台阶
4.5.3切断及车槽
4.5.4加工内孔
4.5.5车螺纹
4.6数控车削工艺路线的拟订
4.6.1车削方案的确定
4.6.2加工顺序的确定
4.6.3进给路线的确定
4.6.4训练题
第5章数控铣削工艺
5.1数控铣削加工对象
5.2铣削设备
5.2.1普通铣床
5.2.2数控铣床
5.2.3加工中心
5.3工件装夹
5.3.1常用夹具
5.3.2组合夹具
5.4铣刀
5.4.1铣刀类型
5.4.2工具系统
5.4.3训练题
5.5铣削方法
5.5.1平面铣削
5.5.2轮廓铣削
5.5.3型腔铣削
5.5.4孔系加工
5.5.5训练题
第6章其他机械加工方法
6.1钻削
6.2镗削
6.3刨削
6.4插削
6.5拉削
6.6磨削
下篇企业各类零件工艺分析
项目1减速器传动轴的加工工艺
分析
任务1项目引入
1.1.1项目要求
1.1.2项目分析
1.1.3相关知识
任务2项目实施
1.2.1工艺分析
1.2.2工艺制订
任务3项目训练
1.3.1阶梯轴的加工工艺分析
1.3.2输出轴的加工工艺分析
项目2轴承套的加工工艺分析
任务1项目引入
2.1.1项目要求
2.1.2项目分析
2.1.3相关知识
任务2项目实施
2.2.1工艺分析
2.2.2工艺制订
任务3项目训练
2.3.1锥螺套的加工工艺分析
2.3.2套筒的加工工艺分析
项目3盖板的加工工艺分析
任务1项目引入
3.1.1项目要求
3.1.2项目分析
任务2项目实施
3.2.1工艺分析
3.2.2工艺制订
任务3项目训练
3.3.1凸模固定板的加工工艺分析
3.3.2固定座的加工工艺分析
项目4冲压机垫座的加工工艺分析
任务1项目引入
4.1.1项目要求
4.1.2项目分析
任务2项目实施
4.2.1工艺分析
4.2.2工艺制订
任务3项目训练
项目5液压泵壳体的加工工艺分析
任务1项目引入
5.1.1项目要求
5.1.2项目分析
任务2项目实施
5.2.1工艺分析
5.2.2工艺制订
任务3项目训练
5.3.1端盖的加工工艺分析
5.3.2冲模底座的加工工艺分析
5.3.3圆形支座的加工工艺分析
项目6槽形凸轮的加工工艺分析
任务1项目引入
6.1.1项目要求
6.1.2项目分析
任务2项目实施
6.2.1工艺分析
6.2.2工艺制订
任务3项目训练
6.3.1凸轮槽的加工工艺分析
6.3.2凸轮构件的加工工艺分析
项目7薄壁座盒的加工工艺分析
任务1项目引入
7.1.1项目要求
7.1.2项目知识
任务2项目实施
7.2.1工艺分析
7.2.2工艺制订
任务3项目训练
7.3.1薄壁冲模底座的加工工艺分析
7.3.2压缩机薄壁壳体的加工
工艺分析
7.3.3薄壁套筒的加工工艺分析
项目8支承套异形件的加工工艺
分析
任务1项目引入
8.1.1项目要求
8.1.2项目分析
任务2项目实施
8.2.1工艺分析
8.2.2工艺制订
任务3项目训练
8.3.1异形固定板的加工工艺分析
8.3.2异形套筒的加工工艺分析
附录
参考文献