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| 編輯推薦： |
本书依据教育部2014年颁布《中等职业学校数控技术应用专业教学标准》，并参照相关的国家职业技能标准编写而成。本书主要内容包括较复杂零件的毛坯装夹与定位、刀具选择与安装、坐标计算、走刀路线确定、精度控制等工艺，G04、G32、G72、G73、G75、G92、G94、G97等基本指令的含义，并综合运用这些基本指令进行编程加工出包含内外圆柱面、内外圆锥面、内外圆弧面、内外螺纹表面、内外沟槽表面等较复杂零件。本书配套有多媒体课件、闯关题目答案等丰富的网上教学资源，可免费获取。
本书可作为中等职业学校数控技术应用专业、机械制造技术教材，也可以作为从事数控车床操作技术人员的岗位培训资料。
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| 內容簡介： |
本书依据教育部2014年颁布的《中等职业学校数控技术应用专业教学标准》并参照相关的国家职业技能标准编写而成。
本书主要内容包括较复杂零件的毛坯装夹与定位，刀具选择与安装，坐标计算，走刀路线确定，精度控制等工艺，G04、G32、G72、G73、G75、G92、G94、G97等基本指令的含义，并综合运用这些基本指令进行编程加工出内外圆柱面、内外圆锥面、内外圆弧面、内外螺纹表面、内外沟槽表面等较复杂零件。经过本书的学习后，学生能够达到中级工技能水平。
本书可作为中等职业学校机械类专业教材，也可作为数控车床操作技术人员的岗位培训用书。
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| 目錄：
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目录
项目1槽类零件的加工（员工入门关）
任务1直槽零件加工
任务2V型槽零件加工
项目2盘盖类零件的加工（蓝领员工关）
任务1简单盘盖类零件加工
任务2多台阶盘盖类零件加工
项目3 螺纹类零件的加工（灰领员工关）
任务1螺纹小轴加工
任务2螺纹台阶轴加工
项目4孔类零件的加工（粉领员工关）
任务1台阶孔零件加工
任务2内螺纹零件加工
项目5复杂型面零件的加工（白领员工关）
任务1球头零件加工
任务2手柄加工
项目6中级工综合训练题（金领员工关）
任务1带有斜槽螺纹轴加工
任务2带有宽槽螺纹轴加工
任务3带有曲面螺纹轴加工
附录1常用G代码表
附录2数控车工职业技能鉴定中级理论知识模拟试卷样卷
附录3数控车工职业技能鉴定中级操作技能考核模拟试题
附录4数控车工国家职业技能标准（节选）
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| 內容試閱：
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前言
本书依据教育部2014年颁布的《中等职业学校数控技术应用专业教学标准》并参照相关的国家职业技能标准编写而成。通过本书的学习，可以使学生达到数控车床加工中级技能水平。本书在编写过程中，本着科学严谨、务实创新的原则，在吸取企业技术师傅和技能竞赛优秀指导教师经验基础上，紧密结合专业技能学习规律和职业学校学生心理特点，以行动为导向，工作任务为载体，理论学习与技能训练相结合、技能训练与职业资格考证相衔接、技能训练与游戏挑战相融合的编写思路。
本书在编写模式上进行了大胆创新，采用专业技能课游戏闯关法编写，反映当前职业学校教学改革的新成果、新理念。既关注了技能训练内容的合理性和实用性，又关注了学生技能训练的主动性和积极性，主要特点如下。1. 遵循专业技能课的学习规律专业技能课的特点在于其实践性、应用性、操作性、探究性。（1） 本书遵循专业技能课工学结合，知行合一的教学理念，摆脱了繁重的理论知识学习，直接进行操作训练，凸显了做中学，做中教，教、学、做一体，理论与实践一体的特点。知行合一是本书特色之一。（2） 本书遵循专业技能课项目教学的先进教学理念，采用以行动为导向，以项目为载体，以特定工作任务为引领的教学思路进行编写，并融入游戏闯关的竞争机制，实施了游戏闯关项目教学法。在遵循资讯计划决策实施检查评估等一般项目教学基础上，增加了闯关环节。每个任务学习包括任务描述、任务目标、任务分析、知识加油站、任务实施、任务评价、任务总结、闯关考试等环节，通过任务学习和闯关磨炼使学生掌握知识和技能，并构建自己的实践经验、知识体系和职业能力。闯关考试是本书特色之一。（3） 本书遵循专业技能课学习规律，在知识和技能必备及够用的原则下，按照课程教学目标和实际岗位要求设置内容，删除一些不必要繁杂的知识点，紧密对接职业标准，对接生产过程，由浅入深，由简到繁，由易到难，环环相扣，层层递进，做一点学一点，学一点会一点。同时，在编写过程中特别考虑节约、品质和趣味。毛坯重复利用是本书特色之一。（4） 本书改变传统的先理论后实操模式，采用先做后学和边做边学模式，学生在操作过程中遇到不会做的问题，进入知识加油站寻找解决问题的办法，体现了技能学习自我探究、自我构建的先进理念。自我探究是本书特色之一。2. 关注职业学校学生的心理特点职业学校学生正处于青春年少的阶段，他们大多数具有好奇、好斗、好胜、好表现的心理特点，他们有一种初生牛犊不怕虎，凡事要分胜负、拼高低的心理特征。（1） 本书采用游戏闯关项目教学法，很好地利用了学生这个心理特点。游戏闯关项目教学法是一种以学生为主体、以行动导向为理念、学习与趣味融为一体的创新有趣的项目教学法。通过游戏中的项目、项目中的游戏来激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性和主动性，提高学生的专业技能。游戏闯关项目教学的特点： ①设置进步的级别。游戏闯关教学的每一个项目（任务）就是一个挑战关卡，每一个关卡就有一个相对应游戏级别。②关注学生体验与感受。游戏闯关项目教学能让学生经常体验到闯关成功的喜悦，感受到学习的乐趣，得到教师更多的认可和表扬。③改变学生学习状态。游戏闯关项目教学实际上是一种充满刺激、充满挑战的学习型升级游戏，是一种玩中学，学中玩的快乐学习。这种学习少了苦闷，多了快乐，变苦学为乐学，就像叶澜教授所说那样，我们应该让孩子们投入学习，在学习中感到快乐，找到自己希望的东西，这就是教育所追求的最高境界享受学习。④提升学生学习动力。游戏闯关项目教学的每个项目结束后，对闯关成功的学生来说因升级而感到无比自豪，这种自豪成为其再次闯关的动力； 对闯关不成功的学生来说因落后而感到无形压力，这种压力成为其继续挑战的动力。（2） 本书体现学生本位的教学理念。游戏闯关项目教学是一种以行动为导向、以游戏难关为引领、以学生为中心的教学方法，它更多地尊重学生主体，鼓励学生主动参与挑战，使他们从被动完成任务向主动地创造性完成任务。学生从原来知识的接受者转变为学习活动的主人，成为知识的主动探求者。教师从原来传统教学中的知识传授者转变为知识传递过程的组织者、引导者、促进者、评判者与协调者。（3） 本书符合职业学校学生的认知规律。本书根据中职学生理论基础差、不爱学理论的特点编写，把有关知识和技能按由浅入深螺旋式上升的原则巧妙地设置成不同级别的工作任务。在充分考虑学生接受能力的基础上，尽可能地设计出丰富多彩的趣味性强、学生能接受的难关，它既符合中职学生认知规律，又符合实践出真知原则，让学生在高度兴奋中积极主动地完成教学项目或工作学习任务，从而获得技术操作能力。
本书是中等职业学校机械类专业技能核心课程教材。数控车床编程与加工闯关项目教程分为初级和中级两本，共11关，第一本书有学徒入门关、正式学徒关、初级学徒关、中级学徒关、高级学徒关等5关，后面有4个附录。第二本书有员工入门关、蓝领员工关、灰领员工关、粉领员工关、白领员工关、金领员工关6关，后面有4个附录。每关有1~3个任务，只有任务都完成并合格，才能进入下一关的学习。这些关卡包括数控车床加工的基本操作、基本编程、机床保养、工艺安排、典型零件加工等内容。学完两册教材，最终达到国家职业资格数控车床加工中级工技能水平。本书建议学时为140学时，具体学时分配见下表。
项目项 目 名 称学时数项目1槽类零件的加工（员工入门关）26项目2盘盖类零件的加工（蓝领员工关）14项目3螺纹类零件的加工（灰领员工关）18项目4孔类零件的加工（粉领员工关）20项目5复杂型面零件的加工（白领员工关）22项目6中级工综合训练题（金领员工关）40
合计140
本书由广东中山市第一中等职业技术学校龙卫平担任主编，中山市第一中等职业技术学校郑如祥、赵荣欢担任副主编，参加编写工作的还有王高满、张浩、吕世国、陈未峰、徐灵敏、高升等。特别感谢龙卫平名师工作室肖祖政、蒋灯等成员协助完成零件样件加工，也感谢中山市第一中等职业技术学校刘彤协助完成操作视频制作。本书在编写过程中参考了大量的文献资料，在此向文献资料的作者致以诚挚的谢意。由于编者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，恳请广大读者批评、指正。了解更多教材信息，请关注微信订阅号： Coibook。
编者2016年9月
项目3螺纹类零件的加工灰领员工关
本关主要学习内容： 理解普通三角螺纹的基本参数及其计算方法； 理解普通三角螺纹的加工方法和加工特点； 理解普通三角螺纹车刀种类及其几何角度； 掌握G32、G92等基本指令的编程格式及其参数含义，并运用该指令加工； 掌握切削普通三角螺纹的编程和加工； 掌握普通三角螺纹的加工质量检测及控制。本关有两个学习任务，一个任务是螺纹小轴加工； 另一个任务是螺纹台阶轴加工。任务1螺纹小轴加工任务描述本任务是加工由1段外圆柱面、1个外直槽、1段三角螺纹面、2个端面等组成的螺纹小轴，如图311所示，按图所标注的尺寸和技术要求完成零件的车削。采用图121零件的中间部分为毛坯。任务目标1 使用G32、G97指令加工螺纹面。2 合理选择并安装螺纹车刀。3 熟记G32、G99指令的编程格式及参数含义，理解该指令的含义及用法。4 能根据图纸正确制订加工工艺，并进行程序编制与加工。5 掌握普通三角螺纹的检测。
图311螺纹小轴
任务分析对加工零件图311进行任务分析，填写表311。
表311螺纹小轴加工任务分析表
分 析 项 目分 析 结 果
做什么
1. 结构主要特点2. 尺寸精度要求3. 毛坯特点4. 其他技术要求
怎么做
1. 需要什么量具2. 需要什么夹具3. 需要什么刀具4. 需要什么编程知识5. 需要什么工艺知识6. 其他方面注意事项要完成这
个任务
1. 最需要解决的问题是什么2. 最难解决的问题是什么
知识加油站
一、 普通三角形螺纹的尺寸计算1. 普通三角形螺纹的基本牙型参数普通三角形螺纹的基本牙型参数如图312所示。
图312普通三角螺纹的牙型参数
D内螺纹大径公称直径； d外螺纹大径公称直径； D2内螺纹中径；d2外螺纹中径； D1内螺纹小径； d1外螺纹小径；P螺距； H螺纹原始高度
2. 普通三角形外螺纹基本要素的计算普通三角形外螺纹基本要素的计算公式见表312。
表312普通三角形外螺纹基本要素的计算公式
基 本 要 素计 算 公 式备注
牙型角60螺纹大径dd=公称直径螺纹小径d1d1=d-1.0825P公式311螺纹中径d2d2=d-0.6495P公式312牙型高度h1h1=0.5413P公式313
例： 如图311所示的零件，试计算外三角形螺纹M3026g的基本要素。解： 根据计算公式得表313。
表313M3026g的基本要素
基 本 要 素计 算 公 式求M3026g的基本要素尺寸
螺纹大径dd=公称直径d=30mm螺纹小径d1d1=d-1.0825Pd1=30-1.08252 =27.835（mm）螺纹中径d2d2=d-0.6495Pd2=30-0.64952 =28.701（mm）牙型高度h1h1=0.5413Ph1=0.54132 =1.0826（mm）
说明：在螺纹大径加工时，直径加工到零线位置的牙顶很尖，由于刀具的锋利程度和切削力的原因致使材料往上挤出毛刺，所以在实际加工中，螺纹大径外圆一般车小0.1P。
实际车削外圆柱面的直径：
d实=d-0.1P=30-0.12 =29.8（mm）314
二、 加工普通三角形螺纹的切削用量选择1. 主轴转速n在数控车床上加工螺纹，主轴转速受数控系统、螺纹导程、刀具、零件尺寸和材料等多种因素影响。不同的数控系统，有不同的推荐主轴转速范围，操作者在仔细查阅说明书后，可根据实际情况选用。大多数经济型数控车床车削螺纹时，推荐主轴转速为
n1200Ph-K315
式中： P螺纹的螺距，mm；h螺纹的线数，mm；K保险系数，一般取80；n主轴转速，rmin。例： 加工M3026g普通螺纹，试确定主轴转速n。解： 根据公式（315）得
n120021-80
520（rmin）
所以，加工M3026g普通螺纹时，主轴转速应控制在520rmin之内。2. 切削深度ap的选用由于螺纹车削加工为成形车削，刀具强度较差，且切削进给量较大，刀具所受的切削力也很大，所以，一般要求分数次进给加工，并按递减趋势选择相对合理的切削深度，见表314。3. 加工普通三角形螺纹的进刀方法在数控车床上加工螺纹时，进刀方法通常有直进法和斜进法。当螺距P＜3mm时，
表314常见公制螺纹切削的走刀次数和切削深度
项目公制螺纹mm
螺距1.01.52.02.53.03.54.0牙深0.650.9751.31.6251.952.2752.6切深直径值1.31.952.63.253.94.555.2
走刀次数及切削余量
1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.50.60.70.70.70.83次0.20.50.60.60.60.60.64次0.150.40.40.40.60.65次0.10.40.40.40.46次0.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.39次0.2
一般采用直进法； 螺距P＞3mm时，一般采用斜进法。三、 加工普通螺纹的指令代码1. 恒转速控制指令G971 格式
G97S;S0000~S9999，前导零可省略2 代码功能① 取消恒线速控制，恒转速控制有效，给定主轴转速rmin。② G97是模态代码，也是初态代码，如果当前为G97模态，可以不输入G97。螺纹切削时，为了保证螺纹加工精度，不要采用恒转速控制，应在G97状态下进行螺纹切削。2. 等螺距螺纹切削指令G321 格式① 带退刀槽的螺纹
G32 XU ZWFI；说明：XU、ZW： 螺纹插补的终点坐标。F： 公制螺纹的导程螺距，其取值范围： 0.001~500mm。I： 英制螺纹的牙数，其取值范围： 0.06~254000牙英寸。
② 没有退刀槽的螺纹
G32 XU ZWFIJK；说明：J： 螺纹退尾时在短轴方向的移动量退尾量，带正负方向； 如果短轴是X轴，该值为半径值指定，J值是模态参数。K： 螺纹退尾时在长轴方向的长度。如果长轴是X轴，则该值为半径指定，不带方向，K值是模态参数。2 功能① 加工等螺距的直螺纹。② 加工等螺距的锥螺纹。③ 加工等螺距的端面螺纹。④ 加工等螺距连续的多段螺纹。⑤ G32的走刀路线图，如图313所示。
图313G32的走刀路线图
说明：1升速进刀段，螺纹有效长度L前增加一个导程以上的长度。2减速退刀段，螺纹有效长度L后增加半个导程以上的长度。3 G32使用注意事项① 在切削螺纹时，进给倍率无效。② 切削螺纹过程中，进给保持功能无效，当按了进给保持键，将在执行完切削螺纹状态后的第一个非螺纹程序段中，才执行暂停功能。③ 切削加工螺纹时，不能改变主轴的速度，同时每一刀的起点必须相同，否则会产生乱扣的现象。④ 省略J或J、K时，无退尾； 省略K时，按K=J退尾。⑤ 当前程序段为螺纹切削，下一程序段也为螺纹切削，在下一程序段切削开始时不检测主轴位置编码器的一转信号，直接开始螺纹加工，此功能可实现连续螺纹加工。3. 有退刀槽的等螺距螺纹加工实例加工表315中图示的零件，其编程见表315。
表315有退刀槽的等螺距螺纹加工实例
编程实例图刀具及切削用量表
刀具T0303 60
外三角螺纹刀主轴转速S500rmin进给量F2mmr背吃刀量ap第1刀： 0.45mm第2刀： 0.3mm第3刀： 0.3mm第4刀： 0.2mm第5刀： 0.05mm
用G32螺纹加工程序程 序 说 明
O2008； 程序号粗、 精车外圆和切槽N10 T0303 M8； 调用03号螺纹刀，打开冷却液N20 G00 X31 Z4 M03 S500； 主轴正转，转速为500rmin，快速接近工件N30 G00 X29.1； 快速进刀，切深0.9mmN40 G32 Z-24 F2； 切削螺纹第1刀N50 G00 X31； 沿X轴退刀N60 Z4； 沿Z轴退刀N70 G00 X28.5； 快速进刀，切深0.6mmN80 G32 Z-24 F2； 切削螺纹第2刀N90 G00 X31； 沿X轴退刀N100 Z4； 沿Z轴退刀N110 G00 X27.9； 快速进刀，切深0.6mmN120 G32 Z-24 F2； 切削螺纹第3刀N130 G00 X31； 沿X轴退刀N140 Z4； 沿Z轴退刀N150 G00 X27.5； 快速进刀，切深0.4mmN160 G32 Z-24 F2； 切削螺纹第4刀N170 G00 X31； 沿X轴退刀N180 Z4； 沿Z轴退刀N190 G00 X27.4； 快速进刀，切深0.1mmN200 G32 Z-24 F2； 切削螺纹第5刀N210 G00 X90 M05； 沿X轴退刀，停止主轴N220 Z90 M09； 沿Z轴退刀，停止冷却液N230 M30； 程序结束%程序结束符
4. 无退刀槽的等螺距螺纹加工实例加工表316中图示的零件，其编程见表316。
表316无退刀槽的等螺距螺纹加工实例
编程实例图刀具及切削用量表
刀具T0303 60
外三角螺纹刀主轴转速S500rmin进给量F2mmr背吃刀量ap第1刀： 0.45mm第2刀： 0.3mm第3刀： 0.3mm第4刀： 0.2mm第5刀： 0.05mm
用G32螺纹加工程序程 序 说 明O2009； 程序号粗、 精车外圆和切槽N05 T0303 M8； 调用03号螺纹刀，打开冷却液N10 G00 X31 Z4 M03 S500； 主轴正转，转速为500rmin，快速接近工件N20 G00 X29.1； 快速进刀，切深0.9mmN30 G32 Z-24 F2 J1.3 K1.5； 切削螺纹第1刀，设置螺纹退尾N40 G00 X31； 沿X轴退刀N50 Z4； 沿Z轴退刀N60 G00 X28.5； 快速进刀，切深0.6mmN70 G32 Z-24 F2 J1.3 K1.5； 切削螺纹第2刀N80 G00 X31； 沿X轴退刀N90 Z4； 沿Z轴退刀N100 G00 X27.9； 快速进刀，切深0.6mmN110 G32 Z-24 F2 J1.3 K1.5； 切削螺纹第3刀N120 G00 X31； 沿X轴退刀N130 Z4； 沿Z轴退刀N140 G00 X27.5； 快速进刀，切深0.4mmN150 G32 Z-24 F2 J1.3 K1.5； 切削螺纹第4刀N160 G00 X31； 沿X轴退刀N170 Z4； 沿Z轴退刀N180 G00 X27.4； 快速进刀，切深0.1mmN190 G32 Z-24 F2 J1.3 K1.5； 切削螺纹第5刀N200 G00 X90 M05； 沿X轴退刀，停止主轴N210 Z90 M09； 沿Z轴退刀，停止冷却液N220 M30； 程序结束%程序结束符
四、 普通外三角螺纹的测量方法1. 单项测量法1 测量大径。螺纹大径公差较大，一般采用游标卡尺或千分尺测量。2 测量螺距。螺距一般可用钢直尺或螺距规测量，用钢直尺测量时需多量几个螺距的长度，再除以所测牙数，得出平均值，如图314a所示。用螺距规测量时，螺距规样板应平行轴线方向放入牙型槽中，应使工件螺距与螺距规样板完全符合，如图314b所示。
图314螺距的测量方法
2. 综合测量法综合测量法是采用极限量规对螺纹的基本要素螺纹大径、中径和螺距等同时进行综合测量的方法。测量外螺纹时可采用螺纹环规，螺纹环规分为通规和止规，如图315所示。综合测量法测量效率高，使用方便，能较好地保证互换性，广泛用于对标准螺纹或大批量生产螺纹的检测。
图315螺纹环规
五、 车削螺纹时产生废品的原因及预防措施车削螺纹时产生废品的原因及预防措施见表317。
表317车削螺纹时产生废品的原因及预防措施
问 题 现 象产生的原因预 防 措 施螺纹螺距不正确1. 程序错误；
2. 主轴转速改变；
3. 螺纹起点Z轴坐标改变；
4. 机床故障1. 检查修改程序；
2. 粗、精加工转速一致；
3. 不能改变螺纹起点Z轴坐标；
4. 检修机床螺纹牙型角不正确1. 螺纹刀角度不对；
2. 刀具安装不正确1. 使用万能角度尺正确刃磨刀具；
2. 使用万能角度尺安装刀具续表
问 题 现 象产生的原因预 防 措 施螺纹大径变大1. 刀具螺旋角太小或刀具不锋利；
2. 螺纹实际外圆没有减小0.1P；
3. 程序错误；
4. 测量错误1. 修磨合格的螺纹刀；
2. 公称直径车小0.1P；
3. 检查程序；
4. 仔细测量螺纹表面粗糙度偏大1. 螺纹刀具刃磨粗糙；
2. 主轴转速太高引起振动；
3. 切深太深引起振动；
4. 工件、刀具刚性差1. 刃磨正确的刀具；
2. 选择合适的转速；
3. 选择合适的切深；
4. 尽量缩短工件或加后顶尖加工环规检测螺纹时过紧、过松或尾端卡住1. 螺纹刀具刀尖角不合适；
2. 螺纹减速退刀段长度不够长；
3. 程序错误1. 刃磨正确的刀具；
2. 适当增长减速退刀段长度；
3. 检查修改程序
环规检测螺纹松紧不一1. 刀具中心没有对正主轴中心；
2. 螺纹上有毛刺或者铁屑；
3. 牙型角不对1. 调整刀具高度，对准机床主轴中心高度；
2. 刃磨刀具或更换刀片；
3. 刃磨及安装正确牙型角
一、 任务准备1 零件图工艺分析，提出工艺措施。2 确定刀具，将选定的刀具参数填入表318中，以便于编程和任务实施。
表318螺纹小轴数控加工刀具卡
项目代号零件名称零件图号
序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径mm备注
编制： 审核： 批准： 共页
3 确定工具，将加工螺纹小轴需要的工具填入表319中。
表319螺纹小轴加工工具清单
工具清单图号
序号名称规格精度单位数量
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