金属切削机床操作与养护作业指导书

金属切削机床操作与养护作业指导书TOC\o"1-2"\h\u7202第1章金属切削机床概述 4270261.1机床的分类与用途 4240961.1.1按照机床的功能分类 4156911.1.2按照机床的布局分类 4120231.1.3按照机床的自动化程度分类 469981.2机床的结构与原理 413441.2.1主轴箱 484141.2.2工作台 5201301.2.3进给系统 5239151.2.4刀具系统 5232921.2.5机床控制系统 519959第2章机床操作准备 5137432.1操作前检查与准备 5290532.1.1检查机床外观 516332.1.2检查机床防护装置 5192642.1.3检查机床电气系统 573442.1.4检查机床润滑系统 520842.1.5检查机床冷却系统 699062.1.6准备工具和量具 6265552.1.7穿戴劳动防护用品 6205292.2机床开机与关机流程 6202342.2.1开机流程 6145942.2.2关机流程 623044第3章机床操作基本技巧 6253263.1正确使用机床刀具 6108313.1.1选择合适的刀具 6317453.1.2刀具的安装与调整 7258153.1.3刀具的磨损与更换 7205473.2机床切削用量的选择与调整 774683.2.1切削用量的定义 7179433.2.2切削用量的选择原则 794253.2.3切削用量的调整方法 789313.3机床加工过程中的监控与调整 796873.3.1监控内容 74313.3.2调整方法 7275153.3.3机床维护与保养 829645第4章常见金属切削加工方法 842634.1车削加工 8173664.1.1概述 8193324.1.2车削加工分类 8218844.1.3车削加工操作要点 816574.2铣削加工 8125484.2.1概述 8149264.2.2铣削加工分类 8326064.2.3铣削加工操作要点 9231224.3钻削加工 992734.3.1概述 9273094.3.2钻削加工分类 9198484.3.3钻削加工操作要点 923110第5章机床编程与操作 9195325.1编程基本原理与技巧 9176435.1.1编程概述 9267925.1.2编程语言 10101365.1.3编程步骤 10131845.1.4编程技巧 1082075.2手动编程操作 10108115.2.1手动编程概述 10230745.2.2手动编程步骤 10259455.2.3注意事项 1082865.3计算机辅助编程操作 1143525.3.1计算机辅助编程概述 11294315.3.2计算机辅助编程步骤 1199025.3.3注意事项 1124355第6章机床养护与管理 11229566.1机床日常养护与清洁 11251606.1.1日常检查 11296946.1.2日常清洁 11163006.2机床润滑系统的检查与维护 1140636.2.1润滑油的选择与更换 1193486.2.2润滑系统的检查 12148566.3机床电气系统的检查与维护 1255256.3.1电气元件的检查 12110956.3.2电气系统的维护 1215043第7章机床安全操作规范 12318937.1机床操作安全防护措施 12737.1.1操作前准备 1234287.1.2机床检查 126137.1.3安全防护装置 12244737.1.4操作区域安全 1281337.2机床操作中应注意的安全问题 13293397.2.1遵守操作规程 13122787.2.2机床运行监控 13180427.2.3防止切削液溅入眼内 1316957.2.4防止触电 13114717.3应急预案与处理 13290137.3.1紧急停止 13321767.3.2报告 1333997.3.3处理 13146537.3.4调查 1331510第8章机床故障诊断与排除 1388468.1机床故障诊断方法与步骤 13272788.1.1故障诊断方法 1317998.1.2故障诊断步骤 1413168.2常见机床故障分析与排除 14157118.2.1电气故障 14136688.2.2机械故障 144848.2.3液压故障 14314038.3机床维修与更换零部件 15168218.3.1维修原则 15132868.3.2更换零部件 1513589第9章机床加工质量分析与控制 15248859.1机床加工质量影响因素 15268789.1.1机床本身功能 1570649.1.2刀具与工件材料 1568119.1.3加工参数 15151239.1.4机床操作与维护 1570009.2加工质量检测与评价 1599669.2.1加工质量检测方法 15273039.2.2加工质量评价指标 16232079.2.3检测结果处理与分析 1692349.3提高加工质量的措施 16325949.3.1提高机床功能 16202229.3.2优化刀具与工件材料 16255729.3.3确定合理的加工参数 16248019.3.4提高操作技能与维护水平 1683349.3.5引入先进检测与控制技术 1616523第10章机床操作与养护实训 163141610.1实训项目一：机床操作基本技能训练 16619810.1.1机床操作前的准备工作 161954810.1.2机床手动操作训练 163070610.1.3机床自动操作训练 16493710.1.4机床操作安全规范与注意事项 161751610.2实训项目二：机床养护与故障排除训练 172028810.2.1机床日常养护方法与步骤 17741910.2.2机床关键部件的润滑与维护 172005210.2.3常见机床故障分析与排除方法 173151810.2.4机床养护与故障排除实训操作 171662610.3实训项目三：综合加工操作与质量分析训练 17788110.3.1综合加工工艺流程制定 173161210.3.2机床加工参数设置与调整 171387310.3.3加工过程中的质量监控与调整 171467910.3.4加工质量分析与改进措施实训操作 17第1章金属切削机床概述1.1机床的分类与用途金属切削机床是用于对金属或其他材料进行切削加工的设备，其分类繁多，按照不同的标准，可以有以下几种分类方式：1.1.1按照机床的功能分类车床：主要用于加工轴类、盘类等回转体零件；铣床：用于加工平面、斜面、沟槽、齿轮等；钻床：用于孔加工；磨床：用于精加工硬质合金、高速钢等材料，以获得高精度和光洁度；镗床：主要用于扩大已有孔的径向尺寸；刨床：用于加工平面、槽等。1.1.2按照机床的布局分类卧式机床：主要特点是工作台水平放置，适用于加工盘类、轴类等零件；立式机床：工作台垂直放置，适用于加工箱体、壳体等零件；卧轴立式机床：机床主轴水平放置，适用于加工复杂形状的零件；立轴卧式机床：机床主轴垂直放置，适用于加工大型盘类零件。1.1.3按照机床的自动化程度分类手动机床：操作者直接进行手工操作；半自动化机床：部分操作过程实现自动化；全自动化机床：整个加工过程实现自动化。1.2机床的结构与原理金属切削机床主要由以下几个部分组成：1.2.1主轴箱主轴箱是机床的核心部分，主要用于安装机床主轴和传动系统。主轴箱内包含齿轮、轴承等传动元件，通过这些元件的配合，实现主轴的旋转。1.2.2工作台工作台用于安装工件，并通过机床的运动实现工件的切削加工。根据机床类型的不同，工作台可以是水平放置或垂直放置。1.2.3进给系统进给系统负责实现工件与刀具之间的相对运动，以完成切削加工。进给系统包括手动进给、机械进给、液压进给和数控进给等。1.2.4刀具系统刀具系统包括刀具及其安装装置，用于实现切削加工。刀具的材料、形状和尺寸直接影响加工质量。1.2.5机床控制系统机床控制系统负责控制机床的运动和加工过程。根据控制方式的不同，可分为手动控制、自动控制、数控控制等。机床的工作原理主要是利用切削工具与工件之间的相对运动，通过切削、磨削等加工方式，去除工件上的多余材料，以达到预定的加工形状和尺寸。不同类型的机床，其工作原理和结构特点也有所不同。第2章机床操作准备2.1操作前检查与准备2.1.1检查机床外观在操作机床前，应对机床外观进行仔细检查。确认机床表面无油污、灰尘和杂物，以保证操作安全和机床正常运行。2.1.2检查机床防护装置检查机床的防护罩、防护门等防护装置是否完好，保证在操作过程中能有效地防止切屑、冷却液等对操作人员的伤害。2.1.3检查机床电气系统检查机床的电源线、插座、开关等电气元件是否完好，无破损、漏电现象。确认机床的急停按钮功能正常。2.1.4检查机床润滑系统检查机床的润滑系统是否正常，油量、油质是否符合要求。保证机床在运行过程中得到良好的润滑，降低磨损。2.1.5检查机床冷却系统检查机床冷却系统是否正常，冷却液量是否充足，冷却液是否符合要求。保证冷却系统能在机床运行过程中有效地冷却刀具和工件。2.1.6准备工具和量具根据加工要求，提前准备好所需的刀具、夹具、量具等，并检查其是否完好、适用。2.1.7穿戴劳动防护用品操作人员需穿戴合适的劳动防护用品，如工作服、安全帽、防护眼镜、耳塞、手套等，以保证操作过程的安全。2.2机床开机与关机流程2.2.1开机流程（1）打开机床总电源，启动机床控制面板。（2）按照机床说明书的要求，进行机床各轴的回零操作。（3）启动润滑系统，检查油泵、油压是否正常。（4）启动冷却系统，检查冷却液循环是否畅通。（5）进行机床空运行，检查各轴运动是否正常，有无异常声音。（6）根据加工要求，调整机床各轴的速度、进给等参数。2.2.2关机流程（1）停止机床运行，将各轴移至安全位置。（2）停止冷却系统，关闭冷却液泵，清理机床冷却液。（3）停止润滑系统，关闭油泵，清理油污。（4）关闭机床总电源，切断机床控制面板的电源。（5）对机床进行清洁、擦拭，保持机床表面整洁。（6）填写机床运行记录，记录本次操作过程中的异常情况，为后续操作提供参考。第3章机床操作基本技巧3.1正确使用机床刀具3.1.1选择合适的刀具在进行金属切削加工前，首先应根据工件材料、加工要求和机床功能选择合适的刀具。刀具的选择应考虑其材质、几何形状和尺寸。3.1.2刀具的安装与调整刀具的安装应保证其与机床主轴的同轴度，以及刀具与工件之间的相对位置关系。调整刀具时，要保证刀具的径向和轴向间隙符合要求。3.1.3刀具的磨损与更换在机床加工过程中，要密切关注刀具的磨损情况。当刀具磨损到一定程度时，应及时更换，以保证加工质量和效率。3.2机床切削用量的选择与调整3.2.1切削用量的定义切削用量包括切削速度、进给量和切削深度。合理选择切削用量可以提高加工效率、保证加工质量并延长刀具寿命。3.2.2切削用量的选择原则选择切削用量时，应考虑工件材料、刀具材质、机床功能等因素。同时要遵循以下原则：（1）在保证加工质量的前提下，提高切削用量；（2）适当降低切削速度，增加进给量和切削深度；（3）避免切削用量过大，导致机床负荷过重和刀具磨损加剧。3.2.3切削用量的调整方法在机床加工过程中，应根据实际情况调整切削用量。调整方法如下：（1）逐步调整切削速度、进给量和切削深度；（2）观察加工过程中的振动、噪声和加工质量，判断切削用量是否合适；（3）根据刀具磨损情况，适时调整切削用量。3.3机床加工过程中的监控与调整3.3.1监控内容在机床加工过程中，应监控以下内容：（1）机床运行状态，如振动、噪声、温升等；（2）刀具磨损情况；（3）加工质量，如尺寸精度、表面粗糙度等。3.3.2调整方法（1）根据监控结果，及时调整机床运行参数，如切削用量、冷却液流量等；（2）检查刀具磨损情况，适时更换或修磨刀具；（3）针对加工质量问题，分析原因，调整机床和刀具参数，保证加工质量。3.3.3机床维护与保养在机床加工过程中，要重视机床的维护与保养，定期进行以下工作：（1）清洁机床，保持机床清洁、整洁；（2）检查机床各部件的润滑情况，及时添加润滑油；（3）检查机床电气系统，保证其安全、可靠运行。第4章常见金属切削加工方法4.1车削加工4.1.1概述车削加工是利用车床对工件进行旋转运动，并通过刀具进行相对运动，以切削加工各种回转表面的金属切削方法。车削加工适用于各种轴类、盘类和套类零件的加工。4.1.2车削加工分类（1）外圆车削：加工工件的外圆面、端面、螺纹等；（2）内孔车削：加工工件内孔、内螺纹等；（3）端面车削：加工工件端面；（4）切断和切槽：加工工件上的槽和切断工件。4.1.3车削加工操作要点（1）合理选择切削速度、进给量和切削深度；（2）装夹工件要牢固，保证加工精度和安全性；（3）刀具安装要正确，保证刀具与工件之间的相对位置；（4）注意车床的维护保养，保持机床精度。4.2铣削加工4.2.1概述铣削加工是利用铣床的旋转铣刀对工件进行切削加工，适用于加工平面、沟槽、齿轮、螺纹等。铣削加工具有较高的生产效率和加工精度。4.2.2铣削加工分类（1）平面铣削：加工工件平面；（2）沟槽铣削：加工工件上的槽、键槽等；（3）轮廓铣削：加工工件轮廓；（4）齿形铣削：加工齿轮、齿条等。4.2.3铣削加工操作要点（1）合理选择铣刀类型、直径和转速；（2）确定合适的切削速度、进给量和切削深度；（3）装夹工件要稳固，保证加工精度；（4）注意铣床的维护保养，保持机床精度。4.3钻削加工4.3.1概述钻削加工是利用钻头在工件上进行旋转切削，以加工孔的一种金属切削方法。钻削加工适用于各种孔径、孔深的加工。4.3.2钻削加工分类（1）实心钻削：加工实心工件上的孔；（2）扩孔钻削：对已有孔进行加工，提高孔的精度和光洁度；（3）铰孔钻削：加工精度较高的孔；（4）攻丝钻削：加工螺纹孔。4.3.3钻削加工操作要点（1）合理选择钻头类型、直径和转速；（2）控制切削速度、进给量和切削液的使用；（3）保证工件装夹稳固，防止钻头断裂；（4）注意钻孔的垂直度和孔径精度，提高加工质量。第5章机床编程与操作5.1编程基本原理与技巧5.1.1编程概述机床编程是金属切削机床操作的重要组成部分，通过编程可实现对机床的自动化控制。本节主要介绍编程的基本原理与技巧，使操作者能更好地理解和掌握编程方法。5.1.2编程语言机床编程主要采用G代码和M代码。G代码用于描述机床的运动轨迹，M代码用于控制机床的辅助功能。了解并熟练掌握这两种代码是编程的基础。5.1.3编程步骤（1）分析加工工艺，确定加工顺序、切削参数等。（2）绘制走刀路线图，明确加工轨迹。（3）编写程序，包括G代码、M代码及必要的注释。（4）检查程序，保证无误。（5）输入机床，进行模拟运行及实际加工。5.1.4编程技巧（1）合理安排加工顺序，提高加工效率。（2）保证走刀路线简短，减少空行程。（3）选用合适的切削参数，保证加工质量。（4）注重程序的可读性和可维护性。5.2手动编程操作5.2.1手动编程概述手动编程是指操作者通过机床控制面板手动输入程序，实现对机床的控制。手动编程操作简单，适用于简单零件的加工。5.2.2手动编程步骤（1）分析加工工艺，确定加工参数。（2）编写程序，记录在程序单上。（3）输入机床，进行程序检查。（4）启动机床，进行模拟运行。（5）修改程序，直至满足加工要求。（6）实际加工。5.2.3注意事项（1）输入程序时，注意检查代码及数值的正确性。（2）模拟运行时，观察机床运动是否与预期一致。（3）加工过程中，密切关注机床运行状态，发觉问题及时停机处理。5.3计算机辅助编程操作5.3.1计算机辅助编程概述计算机辅助编程（CAM）是指利用计算机软件对加工过程进行模拟、加工程序并传输至机床。CAM技术提高了编程效率，降低了编程难度。5.3.2计算机辅助编程步骤（1）建立零件模型，输入加工参数。（2）选择合适的加工策略和刀具。（3）刀轨，优化加工路径。（4）加工程序，输出至机床。（5）模拟加工，检查程序正确性。（6）实际加工。5.3.3注意事项（1）保证零件模型的准确性，避免因模型错误导致程序失效。（2）合理选择加工策略，保证加工质量。（3）检查程序传输过程，避免数据丢失。（4）定期更新CAM软件，提高编程效率。第6章机床养护与管理6.1机床日常养护与清洁6.1.1日常检查开机前检查机床各部分是否正常，无异常声响和松动现象。检查机床防护装置是否完好，保证操作安全。检查机床液压、气动系统是否正常，无泄漏现象。6.1.2日常清洁定期清理机床表面及内部的铁屑、油污和灰尘，保持机床清洁。使用适当清洁工具，避免使用锐利物品刮擦机床表面，以免损坏机床油漆。注意清洁机床电气部分时，应避免水汽侵入，防止电气元件受潮。6.2机床润滑系统的检查与维护6.2.1润滑油的选择与更换根据机床制造商推荐，选择合适的润滑油品种和牌号。定期检查润滑油的质量，如发觉油质变差、颜色变黑或含杂质，应及时更换。更换润滑油时，保证油箱清洁，避免污染新油。6.2.2润滑系统的检查定期检查润滑系统各部件，如油泵、油管、油缸等，保证无泄漏现象。检查润滑系统的压力、流量等参数，保证其在规定范围内。检查油雾器、油气分离器等辅助设备，保证润滑效果。6.3机床电气系统的检查与维护6.3.1电气元件的检查定期检查电气元件的外观，保证无损坏、变色、烧焦等现象。检查电缆、插座、接头等连接部分，保证接触良好，无松动、氧化现象。检查机床保护接地，保证接地良好，防止电气。6.3.2电气系统的维护定期清理电气柜内部及散热装置的灰尘，保证电气系统散热良好。检查电气控制系统参数设置，保证其符合机床运行要求。对电气系统进行定期调试，保证机床运行稳定，防止电气故障。第7章机床安全操作规范7.1机床操作安全防护措施7.1.1操作前准备在进行机床操作前，操作者应认真阅读机床的使用说明书，了解机床的结构、功能和操作方法。同时应穿戴合适的劳保用品，如防护眼镜、耳塞、防尘口罩、安全帽、防护手套等。7.1.2机床检查操作者应在开机前对机床进行检查，保证机床各部件完好、运行正常。检查内容包括：电气系统、润滑系统、冷却系统、防护罩和安全装置等。7.1.3安全防护装置机床应配备完善的安全防护装置，如防护罩、限位开关、紧急停止按钮等。操作者不得随意拆除或损坏安全防护装置。7.1.4操作区域安全保持操作区域整洁，禁止堆放杂物。在操作过程中，严禁将手伸入机床危险区域。7.2机床操作中应注意的安全问题7.2.1遵守操作规程操作者应严格遵守机床的操作规程，不得擅自改变机床的运行参数。7.2.2机床运行监控在机床运行过程中，操作者应密切监控机床的运行状态，发觉异常现象应立即停机检查。7.2.3防止切削液溅入眼内操作者应保证切削液喷嘴方向正确，避免切削液溅入眼内。如不慎溅入，应立即用大量清水冲洗，并寻求医疗救助。7.2.4防止触电操作者应保证机床接地良好，避免触电发生。在操作过程中，严禁触摸裸露的电线和电气元件。7.3应急预案与处理7.3.1紧急停止发生紧急情况时，操作者应立即按下紧急停止按钮，使机床停止运行。7.3.2报告发生后，操作者应立即报告上级领导，并详细描述经过。7.3.3处理根据类型，采取相应措施进行处理。如伤者受伤较重，应立即拨打急救电话，并采取现场急救措施。7.3.4调查发生后，应组织相关部门对原因进行调查，制定改进措施，防止类似再次发生。第8章机床故障诊断与排除8.1机床故障诊断方法与步骤8.1.1故障诊断方法机床故障诊断主要包括直观诊断法、参数诊断法、逻辑诊断法和系统分析诊断法。操作人员应熟悉以下各种方法，并灵活运用。（1）直观诊断法：通过观察、听、摸、闻等方式，对机床的异常现象进行初步判断。（2）参数诊断法：通过检测机床各项参数（如温度、压力、速度等），分析参数变化，找出故障原因。（3）逻辑诊断法：根据机床的工作原理和故障现象，运用逻辑推理，逐步缩小故障范围。（4）系统分析诊断法：结合机床的整个系统，通过分析各部件之间的相互关系，找出故障原因。8.1.2故障诊断步骤（1）收集故障信息：了解故障现象、时间、部位等。（2）确定故障范围：根据故障现象和机床结构，初步判断故障可能发生的部位。（3）分析故障原因：运用上述诊断方法，找出故障的具体原因。（4）验证故障原因：通过实际操作或模拟试验，验证分析得出的故障原因。（5）制定维修方案：根据故障原因和机床实际情况，制定合理的维修方案。8.2常见机床故障分析与排除8.2.1电气故障（1）故障现象：机床无法启动、运行中突然停止、电机不转等。（2）原因分析：电源故障、线路故障、电机损坏、控制器故障等。（3）排除方法：检查电源、线路、电机和控制器，排除相应故障。8.2.2机械故障（1）故障现象：机床运行异常、加工精度下降、异响等。（2）原因分析：导轨磨损、丝杠损坏、轴承磨损、零部件松动等。（3）排除方法：检查导轨、丝杠、轴承等部件，更换磨损或损坏的零部件，紧固松动的部位。8.2.3液压故障（1）故障现象：机床液压系统压力不稳定、速度异常、油缸不动作等。（2）原因分析：液压油污染、油泵损坏、阀门故障、油管破裂等。（3）排除方法：检查液压油、油泵、阀门、油管等，更换或修复相应部件。8.3机床维修与更换零部件8.3.1维修原则（1）保障安全：在维修过程中，保证人员和设备安全。（2）尽量恢复原状：维修时，尽量保持机床原有功能和精度。（3）经济实用：在满足使用要求的前提下，尽量选择经济实用的维修方案。8.3.2更换零部件（1）更换原则：根据机床的使用寿命、磨损程度和故障情况，合理更换零部件。（2）更换步骤：停机断电、拆卸原部件、安装新部件、调试机床、验收合格后投入使用。注意：在更换零部件时，应保证所更换的零部件与原机床型号、规格一致，避免因配件不兼容导致的机床功能下降或故障。第9章机床加工质量分析与控制9.1机床加工质量影响因素9.1.1