本书是数控技术等机械制造类专业的核心教材,也是全国数控技能大赛(简称国赛)竞赛资源转化成果。书中以近年来国赛真题为例,深入浅出地指导读者掌握数控铣削加工工艺及刀具使用的关键技术。本书主要内容包括数控铣削工艺认知与刀具选用、数控铣削加工检测量具的选用、数控铣削加工工艺制订以及国赛资料。
本书可作为高级技工学校、高等职业院校数控技术及相关专业的国赛备赛指导用书,也可作为其教学指导用书,还可作为工厂、企业从事数控技术工作的广大技术人员的专业指导用书。
2020年12月届全国职业技能大赛在广州成功举办。习近平总书记向大赛致贺信,从新时代党和国家事业发展全局的高度,充分肯定了技能人才在经济社会发展中的重要地位和作用,深刻阐明了职业技能竞赛的功能定位和发展方向,对大力弘扬劳模精神、劳动精神、工匠精神,加强技能人才队伍建设提出了明确要求,为技能人才培养工作提供了根本遵循和强大动力。
自2010年加入世界技能组织以来,我国已经连续参加了5届世界技能大赛,特别是在2019年的第45届世界技能大赛上,我国选手参加了全部56个项目,获得16金、14银、5铜和17个优胜奖,荣登金牌榜、奖牌榜和团体总分。这一优异成绩凸显了近年来我国技能人才培养工作的丰硕成果,也为技能人才脱颖而出搭建了舞台。目前,很多企业、技工院校和职业院校以极大的热情投入到职业技能竞赛中,通过世界技能大赛和国内各类技能竞赛涌现出了一大批优秀教练和高技能选手,真正做到了以赛促教、以赛促学、以赛促练,为中国制造和中国创造输送了大批高技能人才。
世界技能大赛的理念是,竞赛内容必须从当今企业的生产实际中提炼而来。随着科技水平的提高,生产工艺的进步,竞赛内容也在与时俱进、不断变化,目的就是为高精度、高质量、高效率的企业生产而服务。在世界技能大赛理念的引领下,国内竞赛也随之发生了很大变化。尤其是全国数控技能大赛更是从理念到形式,从设备、设施到评分标准都发生了根本的转变。从过去的单纯追求数量、速度,转变成追求精度、质量和效率。特别是数控车工和数控铣工项目,为了达到优质高效,竞赛设备从普通的数控车床和数控铣床改变为刚性更强、功能更多、精度更高的车削中心和加工中心;刀具从普通高速钢刀具或焊接刀具改变为抗振性更好、切削质量和效率更高的各类涂层硬质合金刀具和标准机夹刀具。这些变化要求选手必须掌握更高的技术和技能,也使得选手及教练们在使用设备和工具时更加精准到位、精益求精。
2020年,机械工业教育发展中心组织了多位全国数控技能竞赛专家、一线教练和优秀选手,编写了全国数控技能大赛资源转化系列教材《数控车削工艺与刀具应用》与《数控铣削工艺与刀具应用》。这两本书汇集了历届全国数控技能大赛的成功经验,遵循教学规律,从加工刀具的角度阐述了车削和铣削工艺的应用。书中包括了刀具的基本知识、典型案例和赛题的点评与分析、机械加工中的测量技术以及全国数控技能大赛真题汇编等。所有竞赛试题和加工案例都经过了严格的筛选和精心编撰,充分体现了全国数控技能大赛数控车工和数控铣工项目的技术水平,对参赛训练具有很好的指导意义。
通过书中的实际案例和翔实的工艺分析,可以看出编者们为此付出了辛勤的劳动。这套书能为参加各类数控技能大赛数控车工和数控铣工项目的选手和教练提供帮助。同时,也相信这套书可以在数控技能培训与教学,以及高技能人才培养中发挥出更好的作用。
第41~45届世界技能大赛数控车项目中国技术指导专家组组长宋放之为推进全国数控技能大赛(简称国赛)竞赛资源成果转化,达到以赛促教、以赛促学的效果,机械工业教育发展中心组织开展了“全国数控技能大赛成果转化项目”启动工作,本书正是全国数控技能大赛竞赛资源成果转化建设项目之一。为做好教材建设工作,项目组走访了大量企业,了解企业对当前高端制造人才的知识、素质和能力方面的要求,研究教材开发内容,确定由来自高职院校与技师学院的教师、行业与企业的专家以及全国数控技能大赛专家组的专家共同组成课程开发团队。
本书的编写始终以“具备高端制造业技术技能的机械制造类专业毕业生就业岗位(群)的职业能力要求”确定的“数控铣削工艺与刀具应用”课程所包含的技术要点为依托,结合当前先进制造经验,按照理论知识、专业素质和职业能力要求,推行“校企合作、产学研结合”,将真实的生产、应用过程中的经验融入书中,切实做到“理论具有系统性,理论与实际应用相结合”,重点突出技术应用。本书以近年来国赛真题为例,深入浅出地指导读者掌握数控铣削加工工艺及刀具应用的关键技术,采用国赛赛题和山高刀具(上海)有限公司编制的《刀具手册》中的名词、图例和符号,以便读者理解。
本书由北京新风航天装备有限公司曹彦生、南京工业职业技术大学陈涛担任主编,由张子祥、魏长江和宋永辉担任副主编,韩加喜和晋康参与编写。其中,张子祥、魏长江和晋康编写模块一,宋永辉和晋康编写模块二,曹彦生、魏长江和韩加喜编写模块三,曹彦生和陈涛编写附录。本书由曹彦生负责全书的统稿。李建国和曹怀明审阅了本书并提出了宝贵意见,在此表示衷心感谢。
本书在编写过程中,得到了机械工业教育发展中心有关领导的大力支持,山高刀具(上海)有限公司、苏州英示测量技术有限公司也为本书的编写提供了大量帮助。在此,谨向给予本书支持和帮助的相关单位和同行们表示诚挚的感谢!
在本书的编写过程中,编者参阅了相关文献资料,在此向这些文献资料的作者一并表示感谢,若因疏漏未在参考文献中列出的,恳请作者与编者联系。
因本书涉及内容广泛,编者水平有限,书中难免有错漏之处,恳请读者批评指正。
编者
序
前言
模块一数控铣削工艺认知与刀具
选用1
项目一数控铣削刀具参数与加工
方法认知2
任务1数控铣削刀具基本知识2
任务2数控铣削加工方法认知10
项目二数控铣削刀具选用与应用17
任务1数控铣削刀具的分类17
任务2典型特征铣削加工刀具的选用24
任务3复杂特征铣削加工刀具的选用32
任务4数控铣削加工工艺应用案例36
项目三常见刀具问题及其对策46
任务1刀具磨损及其处理46
任务2铣削加工质量问题及其改善
措施50
模块二数控铣削加工检测量具的
选用56
项目一轮廓检测量具的选用57
任务1轮廓检测量具的结构认知和
使用57
任务2典型案例分析59
项目二深度检测量具的选用62
任务1深度检测量具的结构认知和
使用62
任务2典型案例分析64
项目三孔径检测量具的选用67
任务1孔径检测量具的结构认知和
使用67
任务2典型案例分析69
项目四螺纹检测量具的选用72
任务1螺纹检测量具的结构认知和
使用72
任务2典型案例分析74
项目五表面粗糙度检测量具的选用76
任务1表面粗糙度检测量具的结构
认知和使用76
任务2典型案例分析78
模块三数控铣削加工工艺制订79
项目一第七届全国数控技能大赛数控铣工
职工/教师组赛题1工艺解析80
任务1赛题分析80
任务2赛件加工工艺制订83
项目二第七届全国数控技能大赛数控铣工
职工/教师组赛题2工艺解析92
任务1赛题分析92
任务2赛件加工工艺制订95
项目三第七届全国数控技能大赛数控铣工
学生组赛题解析101
任务1赛题分析101
任务2赛件加工工艺制订104
项目四第八届全国数控技能大赛加工中心
操作工职工/教师组赛题解析109
任务1加工准备109
任务2基体加工工艺制订120
任务3陀螺加工工艺制订123
任务4顶部挡块加工工艺制订125
任务5组合体加工工艺制订127
附录全国数控技能大赛资料133
附录A第八届全国数控技能大赛决赛加工
中心操作工学生组真题精选133
附录B第八届全国数控技能大赛加工
刀具清单141
附录C第八届全国数控技能大赛加工中心
理论题库精选145
附录D第八届全国数控技能大赛加工中心
理论题库答案152
参考文献153