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| 內容簡介： |
《金工实习教程》根据国家级精品课程“机械制造实习”内容以及各高校金工实习课程实际执行教学大纲编写而成。目的是让学生在进行生产实习之前，先对理论知识有所了解，在实习过程中把实物与理论相结合。内容涵盖了钢的热处理、铸造、焊接、车削加工、铣削加工、钳工、数控加工技术和金工实习作业报告等。
《金工实习教程》可作为机械、材料、化工、安全、电气、自动化等专业学生的教材，也可供相关领域工程技术人员参考使用。
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| 關於作者： |
叶云，中北大学材料开学与工程学院，教授，系主任，主要教学经历
从事材料研究研究近二十多年，主讲研究生课程《现代材料分析技术》，本科生课程《零件失效分析》、《热处理设备与自动控制》、《机械制造基础》课的理论教学。
主要教学、科学研究、实践经历
现为中国体视学会金相与显微分会理事,山西省金工学会理事,从事金属工艺学教学有十多年的经历.主讲研究生课程现代材料检测技术和本科生课程材料科学与工程基础等课程.曾指导中北大学学生参加中国体视学会金相与显微分会金相大赛获一等奖两次,二等奖一次,三等奖三次.参加山西省工程综合能务比赛获二等奖一次.主持山西省教育改革项目一项,并获山西省教育厅二等奖一项,获国家发明专利两项,山西省科技厅科技进步奖二等奖一项,三等奖两项.发表相关的学术论文27篇.
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| 目錄：
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第1章总论1
1.1金工实习的基本要求1
1.2金工实习的主要内容2
1.3金工实习的相关制度4
第2章钢的热处理6
2.1热处理基本知识6
2.2钢的普通热处理7
第3章铸造15
3.1金属的铸造性能15
3.2型砂铸造17
3.3铸件的结构设计20
3.4常用铸件的生产21
3.5特种铸造23
第4章焊接28
4.1概述28
4.2手工电弧焊29
4.3其他焊接方法35
第5章车削加工42
5.1切削用量三要素42
5.2卧式车床43
5.3车刀及其刃磨与安装49
5.4工件的安装及所用附件53
5.5基本车削工件57
5.6典型零件车削工艺67
第6章铣削加工71
6.1概述71
6.2铣床73
6.3铣刀74
6.4铣床附件及工件安装76
6.5铣削方法80
第7章钳工82
7.1概述82
7.2划线83
7.3锯削87
7.4锉削89
7.5钻孔、扩孔和铰孔91
7.6攻螺纹和套螺纹96
7.7刮削98
7.8装配101
第8章数控加工技术104
8.1概述104
8.2数控加工的一般过程与要求106
8.3数控加工工艺的主要内容107
8.4数控机床与编程实习应用举例114
金工实习报告作业部分139
钢的热处理实习报告（1）139
钢的热处理实习报告（2）140
铸造实习报告（1）141
铸造实习报告（2）142
铸造实习报告（3）143
铸造实习报告（4）144
铸造实习报告（5）145
铸造实习报告（6）146
锻造实习报告147
焊工实习报告148
车工实习报告（1）149
车工实习报告（2）150
钳工实习报告151
铣工实习报告152
数控实习报告153
参考文献154
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| 內容試閱：
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二、数控铣床复杂零件的编程及加工
1、实习目的与要求
（1）掌握数控铣床加工中的基本操作技能。
（2）掌握开关机步骤及坐标轴回参考点的操作方法。
（3）掌握数控铣床刀具的装卸
（4）熟练掌握手动运行的各种方法及运行状态的数据设定方法。
（5）熟练掌握MDA运行方式。
（6）掌握辅助指令、主轴指令及相关G代码准备功能指令的使用。
2、实验仪器与设备
（1）配备西门子802S数控系统的XK713数控铣床一台。
（2）方形毛坯一块（规格根据所加工零件定）。
（3）游标卡尺、塞尺各一把、标准棒芯一根。
（4）立铣刀一把。
3、实习原理
1．数控机床简介
（1）性能特点：
本铣床可配置西门子系统，交流伺服电机驱动。整体采用模块化设计，外形美观，精度高，噪声低，性能稳定。该机床布局合理，采用整体铸铁床脚结构，机床导轨经过音频淬火处理。主轴采用变频器无级调速，能实现铣、镗、钻、攻丝等切削运动，适合于形状复杂的凸轮、样板、模具的加工；对于较复杂的零件，可通过CADCAM形成加工程序，传送给前台数控系统，进行加工实现。
（2）技术参数：
1、工作台尺寸 1270×320mm
2、工作台三向行程 700×400×400mm
3、主轴转速 40-4000rpm（变频）
4、主轴功率 4Kw
5、主轴锥度 7:24
6、大快移速度 6000mmmin
7、小设定单位 0.001 mm
8、定位精度 0.02mm
9、重复定位精度 0.005mm
10、机床净重 3000kg
2. XK713数控铣床的操作
（三）机床的操作面板与控制面板
机床操作面板位于窗口的右侧，如下图所示。主要用于控制机床的运动和选择机床运行状态，由模式选择按钮、数控程序运行控制开关等多个部分组成，每一部分的详细说明如下：
802D铣床面板
MDA 直接通过操作面板输入数控程序和编辑程序 AUTO 进入自动加工模式
JOG 手动模式,手动连续移动各轴 REF 回参考点模式
VAR 増量选择 SINGL自动加工模式中，单步运行
SPINSTAR主轴正转 SPINSTAR主轴反转
SPINSTP主轴停止 RESET复位键
CYCLESTAR循环启动 CYCLESTOP循环停止
RAPID快速移动 选择转换键当光标后有 时使用
方向键:选择要移动的轴。 紧急停止旋钮
主轴速度调节旋钮 进给速度（F）调节旋钮
返回键 菜单扩展键
报警应答键 通道转换键
信息键 上档键
控制键 ALT键
空格键 删除键退格键
删除键 插入键
制表键 回车输入键
加工操作区域键 程序操作区域键
参数操作区域键 程序管理操作区域键
报警系统操作区域键 未使用
翻页键 光标键
数字键,上档键转换对应字符 字母键，上档键转换对应字符
（四）数控系统操作
开机
操作步骤：接通机床电源，系统启动以后进入“加工”操作区“JOG REF”模式，出现“回参考点窗口”。
回参考点----“加工”操作区
注意：“回参考点”只有在REF 回参考点模式下可以进行。
操作步骤：
1 按 键，按顺序点击 ，即可自动回参考点。
2 在“回参考点”窗口中显示该坐标轴是否回参考点：
坐标未回参考点
坐标已到达参考点
“JOG”模式---“加工”操作区
功能：在“JOG”模式中，可以移动机床各轴。
操作步骤：
1 选择 JOG模式。按方向键 可以移动三轴。这时，移动速度由进给旋钮控制。
2 如果用点击 键，则三轴快速移动，再点击一次取消快速移动。
3 连续按 键，在显示屏幕左上方显示增量的距离：1INC，10INC，100INC 1000INC 1INC=0.001mm，三轴以增量移动。
手动脉冲方式
在手动连续加工或在对刀，需调节机床时，可用手动脉冲方式调节机床。
操作步骤：
1 选择“手轮” 运行方式。
2 选择X、Y或Z轴 ,调节手轮 旋转移动距离。
编程设定数据
利用设定数据键可以设定运行状态，并在需要时进行修改。操作步骤
OFFSET PARAM 通过按“参数操作区域”键和“零点偏移”软键选择设定数据。
设定数据 在按下“设定数据”键后进入下一级菜单，在此菜单中可以对系统的各个选
件进行设定。见下图。
图“设定数据”状态图
JOG一进给率 在JOG状态下的进给率设定。如果该进给率为零，则系统使用机床参数中存储的数值。
主轴转速设定 主轴转速小值／大值。时主轴转速的限制（G26大G25小），只可以在机床数据所规定的极限范围内进行。
可编程主轴极限值 在恒定切削速度（G96）时可编程的大速度LIMS。
空运行送给率 在自动方式中若选择空运行进给功能，则程序不按编程的进给率执行，而是执行参数设定值的进给率，即在此输入的进给率。
螺纹切削开始角（SF）：在加工螺纹时主轴有一起始位置作为开始角，当重复进行该加工过程时，就可以通过改变此开始角切削多头螺纹。
R参数
“R参数”窗口中列出了系统中所用到的所有R参数，需要时可以修改这些参数，若当前不是在参数操作区，按“参数操作区域键” 和按软键“R参数” 进入R参数修改界面，如图所示，利用 或翻页键 移动要输入的位置按“数字键”输入数据，然后按输入键 或移动光标到其它位置来确认输入。也可利用“搜索”软键，输入要搜索的R参数的索引号，按“确认”或输入键进行确认查找R参数。
注：R参数从R0－R299共有300个
输入数据范围：±0.0000001—99999999
若输入数据过范围后，自动设置为允许的大值。
加工中心刀具的装卸
1、用锁刀器安装或拆卸刀具
2、在机床上装刀、换刀
刀具参数管理
1、建立新刀具
1．若当前不是在参数操作区，按系统面板上的“参数操作区域键” ，切换到参数区。
2．按软键“刀具表”切换到刀具表界面
3．点击软键“新刀具”，切换到新刀具界面。
4．软键“铣刀”、“钻削”选择要新建的刀具类型，系统弹出新刀具对话框，对应“铣刀”、“钻削”的对话框所示
在对话框中输入要创建的刀具数据的刀具号。
5．确认，则创建对应刀具，按中断，返回新刀具具界面，不创建任何刀具。
2、搜索刀具
1．按软键“刀具表”切换到刀具表界面。
2．按软键“搜索”，在搜索刀具对话框中输入刀具号。
3．按确认，光标将自动移动到相应的行，按中断，仅返回上一界面，不做任何事情。
3、刀具参数及刀具补偿参数的设定
刀具参数包括刀具几何参数、磨损量参数和刀具型号参数。
不同类型的刀具均有一个确定的参数数量，每个刀具有一个刀具号（T—号）。
按下 及“刀具表”按钮，打开刀具补偿参数窗口，显示所使用的刀具清单。可以通过光标键和“上一页”、“下一页”键选出所要求的刀具。如图所示：
通过以下步骤输入补偿参数：
在输入区域利用 定位光标。
输入数值，输入完毕后按“改变有效”键，则输入的数据将被立即保存。
4、删除刀具数据
1．按软键“删除刀具”，系统弹出删除刀具对话框，如图8-15所示；
图8-15
2．如果按“确认”软键，对话框被关闭，并且对应刀具及所有刀沿数据将被删除；如果按“中断”软键，则仅仅关闭对话框。
输入修改零点偏置值
功能：在回参考点之后实际值存储器以及实际值的显示均以机床零点为基准，而工件的加工程序则以工件零点为基准，这之间的差值就作为可设定的零点偏移量输入。
操作步骤：通过按“参数操作区域”键和“零点偏移”软键可以选择零点偏置。
屏幕上显示出可设定零点偏置的情况，包括已编程的零点偏置值，有效的比例，
系数状态显示“镜相有效”以及所有的零点偏置。
把光标移到待修改的范围，输入数值。通过移动光标或者使用输入键输入零点偏置的大小。按“修改生效”，输入的值即存储有效。
程序管理
操作步骤： 选择“程序”操作区。PROGRAM MANAGER 打开“程序管理器”，以列表形式显示零件程序及目录。程序管理窗口见图8-16。
图 8-16程序管理窗口
在程序目录中用光标键选择零件程序。为了更快地查找到程序，输入程序名的个字母。控制系统自动把光标定位到含有该字母的程序前。
软键含义
程序 按程序键显示零件程序目录。
执行 按下此键选择待执行的零件程序，按数控启动键时启动执行该程序。
新程序 操作此键可以输入新的程序。
复制 操作此键可以把所选择的程序拷贝到另一个程序中。
打开 按此键打开待执行的程序。
删除 用此键可以删除光标定位的程序，并提示对该选择进行确认。按下确认键执行清除功能，按返回键取消并返回。
重命名 操作此键出现一窗口，在此窗口可以更改光标所定位的程序名称。输入新的程序名后按确认键，完成名称更改，用返回键取消此功能。
读出 按此键，通过RS232接口，把零件程序送到计算机中保存。
读入 按此键，通过RS232接口装载零件程序。接口的设定请参照“系统”操作区域。零件程序必须以文本的形式进行传送。
循环 按此键显示标准循环目录。只有当用户具有确定的权限时才叫以使用此键。
输入新程序一“程序”操作区
操作步骤
PROGRAM MANAGER 选择“程序”操作区，显示NC中已经存在的程序目录。
新程序 按动“新程序”键，出现一对话窗口，在此输入新的主程序和于程序名称，见图8-17。
图 8-17新程序输入屏慕格式
输入新文件名
√确认 按“确认’键接收输入，生成新程序文件，现在可以对新程序进行编辑。
╳中断 用中断键中断程序的编制，并关闭此窗口。
零件程序的编辑
在编辑功能下，零件程序不在执行状态时，都可以进行编辑。对零件程序的任何修改，可立即被存储。见图8-18。
图8-18 程序编辑器窗口
软键
编辑 程序编辑器。
执行 使用此键，执行所选择的文件。
标记程序段 按此键，选择一个文本程序段，直至当前光标位置。
复制程序段 用此键，拷贝一程序段到剪贴板。
粘贴程序段 用此键，把剪贴板上的文本粘贴到当前的光标位置。
删除程序段 按此键，删除所选择的文本程序段。
搜索 用“搜索”键和“搜索下一个”键在所显示的程序中查找一字符串。在输入窗口键入所搜索的字符，按“确认”键启动搜索过程。按“返回”键则不进行搜索，退出窗口。按此键继续搜索所要查询的目标文件。
重编号 使用该功能，替换当前光标位置到程序结束处之间的程序段号。
钻削 参见章节“循环”。
铣削 参见章节“循环”。
重编辑 在重新编译循环时，把光标移到程序中调用循环的程序段中。在其屏幕格式中输入相应的参数。如果所设定的参数不在有效范围之内，则该功能会自动进行判别，并且恢复使用原来的缺省值。
屏幕格式关闭之后，原来的参数就被所修改的参数取代。
注意：仅仅是自动生成的程序块程序段才可以重新进行编译。
MDA模式手动输入----“加工”操作区
功能：在“MDA”模式下可以编制一个零件程序段加以执行。
操作步骤：
1 选择机床操作面板上的MDA键 。
2 通过操作面板输入程序段。
3 按启动键 执行输入的程序段。
注：在程序启动后不可以再对程序进行编辑，只在“停止”和“复位”状态下才能编辑。
执行完后，程序仍然存在，可按“运行开始”按钮重新运行程序。
自动加工
自动加工流程
1．查机床是否机床回零。若未回零，先将机床回零
2．使用程序控制机床运行，已经选择好了运行的程序参考选择待执行的程序
3．按下控制面板上的自动方式键，若CRT当前界面为加工操作区，则系统显示出如图8-19所示的界面
图8-19
否则仅在左上角显示当前操作模式（“自动”）而界面不变。
4．按软键“程序控制”来设置程序运行的控制选项
5．程序控制中状态说明
软键显示说明
程序测试PRT 在程序测试方式下所有到进给轴和主轴的给定值被禁止输出，机床不动，但显示运行数据。
空运行进给DRY进给轴以空运行设定数据中的设定参数运行，执行空运行进给时编程指令无效。
有条件停止M01程序在执行到有M01指令的程序时停止运行。
跳过SKP前面有斜线标志的程序在程序运行时跳过不予执行（如：
／N100G…）。
单一程序段SBL 此功能生效时零件程序按如下方式逐段运行：每个程序段逐段解码，在程序段结束时有一暂停，但在没有空运行进给的螺纹程序段时为一例外，在引只有螺纹程序段运行结束后才会产生一暂停。单段功能中有处于程序复位状态时才可以选择。？
ROV有效ROV 按快速修调键，修调开关对于快速进给也生效。
若需修改程序，可按“程序修正”进入编辑状态，所有修改立即被存储。
6．按启动键 开始执行程序。
7．程序执行完毕。或按复位键中断加工程序，再按启动键则从头开始。
中断运行
数控程序在运行过程中可根据需要暂停，停止，急停和重新运行。
数控程序在运行过程中，点击“循环保持”按钮 ，程序暂停运行，机床保持暂停运行时的状态。再次点击“运行开始”按钮 ，程序从暂停行开始继续运行。
数控程序在运行过程中，点击“复位” 按钮，程序停止运行，机床停止，再次点击“运行开始”按钮 ，程序从暂停行开始继续运行。
数控程序在运行过程中，按“急停”按钮 ，数控程序中断运行，继续运行时，先将急停按钮松开，再点击“运行开始”按钮 ，余下的数控程序从中断行开始作为一个独立的程序执行。
程序段搜索 打开搜索窗口，准备装载中断点坐标。
搜索断点 装载中断点坐标。
启动中断点搜索，使机床回中断点。执行一个到中断程序段起始点的补偿。
按数控启动键继续加工。
模拟图形
模拟功能 编程的刀具轨迹可以通过图形来表示。
操作步骤
当前为自动运行方式，并且已经选择了待加工的程序。
模拟 按模拟键，屏幕显示初始状态，见图8-20。
图8-20 模拟初始状态
按数控启动键，模拟所选择的事件程序的刀具轨迹。
软键的含义
自动缩放 操作此键可以自动缩放所记录的刀具轨迹。
到原点 按此键，可以恢复到图形的基本设定。
显示 按此键，可以显示整个工件。
缩放＋ 按此键，可以放大显示图形。
缩放－ 按此键，可以缩小显示图形。
删除画面 按此键，可以擦除显示的图形。
光标粗细 按此键，可以调整光标的步距大小。
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