金工實習(xí)實習(xí)報告

PAGE10PAGE20金工實習(xí)報告系別：數(shù)理系專業(yè)：應(yīng)用物理學(xué)姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：完成時間：河南城建學(xué)院20年1月5日前言經(jīng)學(xué)校安排，我們20**年十二月二十五日至十二月二十七日在平頂山高級技工學(xué)校進(jìn)行金工實習(xí),20**年一月三日在校繼續(xù)進(jìn)行鉗工實習(xí)剩余的內(nèi)容。在實習(xí)過程中要對機(jī)械制造中的一般加工方法及常用設(shè)備、工具的操作方法和初步的工藝知識。通過這次實習(xí)我們可以學(xué)會一些機(jī)械加工方面的知識，為我們應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)的學(xué)生將來的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。通過這次金工實習(xí)可以培養(yǎng)我們的實踐能力，通過這次實習(xí)我們應(yīng)了解一些機(jī)械制造的一般過程，熟悉機(jī)械零件的常用加工方法，并且應(yīng)初步具備選擇加工方法、進(jìn)行加工分析和制定工藝規(guī)程的能力。目錄前言1一、實習(xí)目的、任務(wù)3二、基本要求3三、實習(xí)內(nèi)容3四、實習(xí)知識4五、實習(xí)心得與體會11

一、實習(xí)目的、任務(wù)在實習(xí)過程中要對機(jī)械制造中的一般加工方法及常用設(shè)備、工具的操作方法和初步的工藝知識，并且要學(xué)會使用常用的機(jī)械設(shè)備與工具，能夠熟練掌握某些技術(shù)操作。實習(xí)地點(diǎn)之一的平頂山高級技工學(xué)校，是一所以金工為主要課程的技術(shù)類學(xué)校，校內(nèi)具備機(jī)械制造所需的常用設(shè)備及工具，有經(jīng)驗豐富的老師作指導(dǎo)，要充分利用校內(nèi)資源，完成指導(dǎo)老師安排的任務(wù)，做成老師要求做的工件。二、基本要求通過這次實習(xí)要達(dá)到：1、了解機(jī)械制造的一般過程，熟悉機(jī)械制造中的一般加工方法及常用設(shè)備、工具的操作方法和初步的工藝知識，并且要學(xué)會使用常用的機(jī)械設(shè)備與工具。2、能完成一些簡單工件的制造三、實習(xí)內(nèi)容（一）焊接1、埋弧焊2、氬弧焊3、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊4、手弧焊（二）車削加工（三）數(shù)控加工1、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的介紹2、學(xué)習(xí)相關(guān)點(diǎn)的概念理解3、工件坐標(biāo)系的建立方法4、工件相關(guān)點(diǎn)的說明5、數(shù)控車床的對刀方法與步驟6、插補(bǔ)指令的運(yùn)用7、數(shù)控車床程序校驗方法與步驟的學(xué)習(xí)8、學(xué)習(xí)運(yùn)用程序加工工件（四）鉗工鉗工有關(guān)知識的學(xué)習(xí)以及某些操作的練習(xí)四、實習(xí)知識（一）焊接這次實習(xí)的主要內(nèi)容是熔焊中的電弧焊。熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。熔焊時，熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化，形成熔池。熔池隨熱源向前移動，冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。在熔焊過程中，如果大氣與高溫的熔池直接接觸，大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進(jìn)入熔池，還會在隨后冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，惡化焊縫的質(zhì)量和性能。為了提高焊接質(zhì)量，人們研究出了各種保護(hù)方法。例如，氣體保護(hù)焊就是用氬、二氧化碳等氣體隔絕大氣，以保護(hù)焊接時的電弧和熔池率；又如鋼材焊接時，在焊條藥皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進(jìn)行脫氧，就可以保護(hù)焊條中有益元素錳、硅等免于氧化而進(jìn)入熔池，冷卻后獲得優(yōu)質(zhì)焊縫。圖1焊接電弧是指由焊接電源供給的，具有一定電壓的兩電極間或電極與焊件間，在氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。如下圖所示。當(dāng)焊條的一端與焊件接觸時，造成短路，產(chǎn)生高溫，使相接觸的金屬很快熔化并產(chǎn)生金屬蒸汽。當(dāng)焊條迅速提起2-4mm時，在電場的作用下，陰極表面開始產(chǎn)生電子發(fā)射。這些電子在向陽級高速運(yùn)動的過程中，與氣體分子、金屬蒸汽中的原子相互碰撞，造成介質(zhì)和金屬的電離。由電離產(chǎn)生的自由電子和負(fù)離子奔向陽極，正離子則奔向陰極。在它們運(yùn)動過程中和到達(dá)兩極時不斷碰撞和復(fù)合，使動能變?yōu)闊崮?，產(chǎn)生了大量的光和熱。其宏觀表現(xiàn)是強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象，即電弧。焊接電弧焊接電弧由陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū)三部分組成。陰極區(qū)：在陰極的端部，是向外發(fā)射電子的部分。發(fā)射電子需消耗一定的能量，因此陰極區(qū)產(chǎn)生的熱量不多，放出熱量占電弧總熱量的36%左右。陽極區(qū)：在陽極的端部，是接收電子的部分。由于陽極受電子轟擊和吸入電子，獲得很大能量，因此陽極區(qū)的溫度和放出的熱量比陰極高些，約占電弧總熱量的43%左右。弧柱區(qū)：是位于陽極區(qū)和陰極區(qū)之間的氣體空間區(qū)域，長度相當(dāng)于整個電弧長度。它由電子、正負(fù)離子組成，產(chǎn)生的熱量約占電弧總熱量的21%左右。弧柱區(qū)的熱量大部分通過對流、輻射散失到周圍的空氣中。電弧中各部分的溫度因電極材料不同而有所不同。如用碳鋼焊條焊碳鋼焊件時，陰極區(qū)的溫度約為2400k，陽極區(qū)的溫度約為2600k，電弧中心的溫度高達(dá)5000-8000k。焊接電弧的極性及應(yīng)用：由于直流電焊時，焊接電弧正、負(fù)極上熱量不同，所以采用直流電源時有正接和反接之分。所謂正接是指焊條接電源負(fù)極，焊件接電源正極，此時焊件獲得熱量多，溫度高，熔池深，易焊透，適于焊厚件；所謂反接是指焊條接電源正極，焊件接電源負(fù)極，此時焊件獲得熱量少，溫度低，熔池淺，不易焊透，適于焊薄件。如果焊接時使用交流電焊設(shè)備，由于電弧極性瞬時交替變化，所以兩極加熱一樣，兩極溫度也基本一樣，不存在正接和反接的問題。1、埋弧焊埋弧焊是一種電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接的方法。其固有的焊接質(zhì)量穩(wěn)定、焊接生產(chǎn)率高、無弧光及煙塵很少等優(yōu)點(diǎn)，使其成為壓力容器、管段制造、箱型梁柱等重要鋼結(jié)構(gòu)制作中的主要焊接方法。近年來，雖然先后出現(xiàn)了許多種高效、優(yōu)質(zhì)的新焊接方法，但埋弧焊的應(yīng)用領(lǐng)域依然未受任何影響。從各種熔焊方法的熔敷金屬重量所占份額的角度來看，埋弧焊約占10%左右，且多年來一直變化不大。圖2自動埋弧焊焊機(jī)擁有埋弧焊的優(yōu)點(diǎn)，而且對于大批量的焊接優(yōu)勢更為明顯，它的效率較手動高很多，而且焊接質(zhì)量也很高，無弧光及煙塵對人體傷害小。2、氬弧焊氬弧焊是在普通電弧焊的原理的基礎(chǔ)上，利用氬氣對金屬焊材的保護(hù)，通過高電流使焊材在被焊基材上融化成液態(tài)形成溶池，使被焊金屬和焊材達(dá)到冶金結(jié)合的一種焊接技術(shù)，由于在高溫熔融焊接中不斷送上氬氣，使焊材不能和空氣中的氧氣接觸，從而防止了焊材的氧化，因此可以焊接不銹鋼、鐵類五金金屬。非熔化極氬弧焊是電弧在非熔化極（通常是鎢極）和工件之間燃燒，在焊接電弧周圍流過一種不和金屬起化學(xué)反應(yīng)的惰性氣體（常用氬氣），形成一個保護(hù)氣罩，使鎢極端頭，電弧和熔池及已處于高溫的金屬不與空氣接觸，能防止氧化和吸收有害氣體。從而形成致密的焊接接頭，其力學(xué)性能非常好。3、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊這種焊接方法，是以二氧化碳為保護(hù)氣體使用焊絲通過電弧加熱完成焊接。由于二氧化碳容易制得所以它的焊接成本比較低，而且焊縫抗裂性能高、焊后變形較小、焊接飛濺小。4、手弧焊手弧焊焊接對工人的技術(shù)要求比較高，設(shè)備比較簡單。手工電弧焊的焊接技術(shù)使用不同的方法保護(hù)焊接熔池，防止和大氣接觸。熱能也是由電弧提供。和MIG焊一樣，電極為自耗電極。金屬電極外由礦物質(zhì)熔劑包覆，熔劑熔化時形成焊渣圖3蓋住焊接熔池。此外，包覆的熔劑還釋放出氣體保護(hù)焊接熔池，而且，還含有合金元素用來補(bǔ)償合金熔池的合金損失。在有些情況下，包覆的熔劑內(nèi)含有所有合金元素，中部的焊條僅是碳鋼。然而，在采用這些類型的焊條時，需要特別小心，因為所有飛濺都具有軟鋼性質(zhì)，在使用過程中焊縫會銹蝕。（二）車削加工車削加工時，工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動為主的運(yùn)動、刀具相對工件的橫向或縱向移動為進(jìn)給運(yùn)動。而車工又是機(jī)械加工中最常用的工種，無論是在成批大量生產(chǎn)，還是在單件小批生產(chǎn)以及機(jī)械維修等方面，車削加工都占有十分重要的地位。車削加工的主要設(shè)備是車床。車床在一般機(jī)器制造廠的金屬切削機(jī)床中所占的比重最大，約占機(jī)床總臺數(shù)的40%。車床的種類很多，按其結(jié)構(gòu)及用途可分為：臥式車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床、多刀車床、仿形車床、單軸縱切自動車床、多軸棒料自動車床等，另外還有曲軸及A輪軸車床、鏟齒車床及其他車床。各種車床中，普通車床是用途最廣的一種通用機(jī)床，它的傳動和構(gòu)造也很典型，所以本章主要通過對cA6140型普通車床的剖析，學(xué)習(xí)分析機(jī)床的一般方法。幾乎所有形式的通用機(jī)床，都有其相應(yīng)的數(shù)控機(jī)床存在，兩類機(jī)床的要求有所不同。數(shù)控車床是目前使用較廣泛的數(shù)控機(jī)床。

車削加工首先是要安裝刀具，安裝刀具應(yīng)該注意的是：刀尖對準(zhǔn)尾座頂尖，確保刀尖與車軸線等高。刀桿應(yīng)該與工作軸線垂直。刀頭伸出長度小于刀具厚度的兩倍，防止車削時振動。刀具應(yīng)該墊好、放正、夾牢。裝好工件和刀具后，檢查加工極限位置是否干涉、碰撞。拆卸刀具和切削加工時，切記先鎖緊方刀架。

安裝完刀并對好刀后，就開始進(jìn)行車削加工了。車端面的時候，應(yīng)當(dāng)檢查車刀、方刀架及床鞍鎖緊在床身上，用小滑板調(diào)整背吃刀量，以免端面出現(xiàn)外凸內(nèi)凹的情況。由于在端面上，由外至中心直徑逐漸減小，切削速度也逐漸減小，粗糙度值較大。所以最好由中心向外切削。工件一般裝夾于卡盤上，切斷處盡量靠近卡盤。安裝時，刀尖與工件軸心線等高，經(jīng)免切斷處剩有凸臺，切斷刀伸出刀架的長度應(yīng)該盡量的短。盡量減小滑板各活動部分間隙，提高刀架剛性，使工件的變形和振動減小。手動進(jìn)給要緩慢均勻，切削速度要低。（三）數(shù)控加工1、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系（1）數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的定義為了確定機(jī)床的運(yùn)動方向和移動距離,需要在機(jī)床上建立一個坐標(biāo)系,這就是機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床坐標(biāo)系是為了確定工件在機(jī)床上的位置、機(jī)床運(yùn)動部件的特殊位置(如換刀點(diǎn)、參考點(diǎn))以及運(yùn)動范圍(如行程范圍、保護(hù)區(qū))等而建立的幾何坐標(biāo)系,是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系。(2)數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的確定原則數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系(指X、Y、Z主運(yùn)動,又稱基本坐標(biāo)系)采用笛卡兒直角坐標(biāo)系。規(guī)定X、Y、Z三者的關(guān)系及其正方向用右手法則判定;圍繞X、Y、Z各軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動坐標(biāo)分別為A、B、C表示,其正方向用右手螺旋法則判定，示意圖如下：

圖4采用假設(shè)工件固定不動,刀具相對工件移動的原則。由于機(jī)床的結(jié)構(gòu)不同,有的是刀具運(yùn)動,工件固定不動;有的是工件運(yùn)動,刀具固定不動。為編程方便,一律規(guī)定工件固定,刀具相對于工件運(yùn)動。正方向的確定原則。統(tǒng)一規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系X、Y、Z作為刀具(相對于工件)運(yùn)動的坐標(biāo)系并增大刀具與工件之間距離的方向為各坐標(biāo)軸的正方向,反之則為負(fù)方向。按此規(guī)定并考慮到刀具與工件是一對相對運(yùn)動,故將與+X、+Y、+Z軸相反的方向規(guī)定為+X'、Y'、+Z',它們是工件(相對于刀具)正方向運(yùn)動的坐標(biāo)系。旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸A、B、C的正方向確定按上述右手螺旋法則。（2）各坐標(biāo)軸的確定Z軸:規(guī)定以傳遞切削動力的主軸定為Z軸,當(dāng)機(jī)床有兩個以上的主軸時,則取其中一個垂直于工件裝夾面的主要軸為Z軸。Z軸的正方向取為遠(yuǎn)離工件的方向,即從工件到刀具夾持的方向。X軸:X軸為水平方向且垂直于Z軸并平行于工件裝夾面。對于工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)床(車床、磨床),取平行于橫向滑座的方向(工件徑向)為刀具運(yùn)動的X坐標(biāo),取刀具遠(yuǎn)離工件的方向為正方向。對于刀具旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)床(如銑床、鏜床),當(dāng)Z軸為水平時,由刀具主軸的后端向工件看,X軸正方向指向右方;當(dāng)Z軸為立式時,由主軸向立柱看,X軸正方向指向右方。對于無主軸的機(jī)床(如刨床),X軸正方向平行于切削方向。Y軸:Y軸與X、Z軸垂直。當(dāng)X、Z軸確定后,按右手法則可確定Y軸。附加軸：平行于第一坐標(biāo)系的第二或第三坐標(biāo)系中的運(yùn)動軸。主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動方向:主軸順時針回轉(zhuǎn)運(yùn)動方向是按右螺旋進(jìn)入工件的方向。2、相關(guān)點(diǎn)的概念（1）機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)是指機(jī)床坐標(biāo)的原點(diǎn)。該點(diǎn)是機(jī)床設(shè)計和制造單位確定在機(jī)床上的一個不允許用戶改變的固定點(diǎn)。數(shù)控車床的原點(diǎn)一般定義在主軸旋轉(zhuǎn)中心線與車頭端面的交點(diǎn)或參考點(diǎn)上。（2）機(jī)床參考點(diǎn)機(jī)床參考點(diǎn),又稱機(jī)械原點(diǎn),是機(jī)床各運(yùn)動部件在各自的正方向極限的一個固定點(diǎn),由安裝在X軸和Z軸正方向最大行程處的回零開關(guān)精密定位，進(jìn)行機(jī)械回零操作后，將當(dāng)前機(jī)床坐標(biāo)設(shè)為零，建立以當(dāng)前位置為坐標(biāo)原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)系。3、工件坐標(biāo)系（1）數(shù)控車床工件坐標(biāo)系的定義工件坐標(biāo)系是以工件設(shè)計尺寸為依據(jù)建立的X、Z軸直角坐標(biāo)系，用于編程人員在編制程序時確定刀具和程序的起點(diǎn)。工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)由編程人員根據(jù)具體情況確定，但工件坐標(biāo)軸的方向應(yīng)與機(jī)床坐標(biāo)軸的方向一致，并與之有確定的尺寸關(guān)系。有的數(shù)控系統(tǒng)允許一個工件建立多個工件坐標(biāo)系，或者在一個工件坐標(biāo)系下再建立一個坐標(biāo)系稱之為局部坐標(biāo)系。局部坐標(biāo)系原點(diǎn)的坐標(biāo)值應(yīng)是相對工件坐標(biāo)系，而不是相對于機(jī)床坐標(biāo)系。通過建立多個工件坐標(biāo)系或局部坐標(biāo)系可大大簡化工件的編程工作。（2）數(shù)控車床工件坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的相關(guān)規(guī)定X軸與Z軸的規(guī)定：X軸——工件徑向水平方向。Z軸——主軸旋轉(zhuǎn)軸心線方向數(shù)控車床工件坐標(biāo)系中通常將車床的主軸旋轉(zhuǎn)軸心線作為X軸方向的零位關(guān)于X軸的正負(fù)方向與刀架位置（前置刀架/后置刀架）有關(guān)，如下圖所示：Z軸：數(shù)控車床工件坐標(biāo)系中通常將卡盤端面或工件右端面作為Z軸方向的零位并規(guī)定靠近主軸為Z軸負(fù)方向，遠(yuǎn)離主軸（靠近尾座）為Z軸正方向。4、相關(guān)點(diǎn)的概念（1）工件原點(diǎn)工件原點(diǎn)，也叫編程原點(diǎn)，是確定被加工工件幾何形體上各要素位置的基準(zhǔn)。一般選在工件圖樣上的設(shè)計基準(zhǔn)上。數(shù)控車削工件的原點(diǎn)一般選擇在工件軸心線與工件右端面的交點(diǎn)處，如下圖所示:（2）刀位點(diǎn)刀位點(diǎn)即刀具上表示刀具特征的基準(zhǔn)點(diǎn)，如立銑刀、端面銑刀刀頭底面的中心、球頭銑刀的球頭中心、車刀與鏜刀的理論刀尖、鉆頭的鉆尖等。（3）對刀點(diǎn)對刀點(diǎn)是指在數(shù)控機(jī)床上加工零件，刀具相對零件運(yùn)動的起始點(diǎn)。對刀點(diǎn)也稱作程序起始點(diǎn)或起刀點(diǎn)。（4）換刀點(diǎn)換刀點(diǎn)是指刀架轉(zhuǎn)位換刀的位置。注意：換刀點(diǎn)根據(jù)換刀時刀具不碰撞工件、夾具、機(jī)床的原則，一般設(shè)置在工件或夾具的外部，并具有一定的安全余量。5、數(shù)控車床對刀的方法與步驟數(shù)控車削加工中，應(yīng)該首先確定工件的加工原點(diǎn)，以建立準(zhǔn)確的工件坐標(biāo)系，并考慮刀具的不同尺寸對加工的影響，而這些工作就是靠對刀來完成的。6、插補(bǔ)指令的運(yùn)用（1）常用M指令M指令，即輔助功能指令，用于控制程序執(zhí)行的流程或輸出信號到機(jī)床。指令格式M□□□□M：指令地址□□□□指令值(00~99、9000~9999,前導(dǎo)零可省略)指令說明M指令由指令地址M和其后的1~2位數(shù)字或4位數(shù)組成,一個程序段中只能有一個M指令,當(dāng)程序段中出現(xiàn)兩個或兩個以上的M指令時,CNC出現(xiàn)報警。（2）常用M指令列舉序號指令功能序號指令功能1M00程序無條件暫停7M30程序結(jié)束光標(biāo)返回程序首處2M01程序選擇停止8M08冷卻液開啟3M02程序結(jié)束光標(biāo)保持在程序末尾9M09冷卻液關(guān)閉4M03主軸正轉(zhuǎn)M03Sxxxx10M98調(diào)用子程序5M04主軸反轉(zhuǎn)M04Sxxxx11M99子程序結(jié)束6M05主軸停止（3）快速定位G00G指令由指令地址G和其后的1~2位指令值組成,用來規(guī)定刀具相對工件的運(yùn)動方式、進(jìn)行坐標(biāo)設(shè)定等多種操作。指令格式:G00X(U)Z(W)指令功能:X軸、Z軸同時從起點(diǎn)以各自的快速移動速度移動到終點(diǎn)。（4）直線插補(bǔ)GO1G01作為車削加工最基本的直線插補(bǔ)功能指令，可完成多種項目的加工。靈活掌握G01指令，可為后面的循環(huán)指令學(xué)習(xí)奠定理論基礎(chǔ)。（5）圓弧插補(bǔ)G02/G03G02/G03作為車削加工最基本的圓弧插補(bǔ)功能指令，可結(jié)合相關(guān)循環(huán)指令完成凹圓輪廓或凸圓輪廓等多種項目的加工。7、數(shù)控車床程序校驗的方法與步驟自動運(yùn)行程序前，為了防止編程錯誤出現(xiàn)意外，可以選擇空運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行程序的校驗。程序校驗相應(yīng)功能按鈕：機(jī)床鎖住時,X、Z軸輸出無效輔助功能鎖住時,M、S、T功能輸出無效空運(yùn)行有效時,加工程序/MDI指令段空運(yùn)行組合使用選調(diào)圖形參數(shù)與圖形顯示界面8、運(yùn)行程序加工工件將編好的程序正確輸入車床控制系統(tǒng)再進(jìn)行正確的操作就可以加工出需要的工件了