（一）数控加工的基础知识
1．概述零件的数控加工过程
在数控机床上加工零件时，首先要将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化。先根据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、工艺参数、刀具参数，再按数控机床规定采用的代码和程序格式，将与加工零件有关的信息如工件的尺寸、刀具运动中心轨迹、位移量、切削参数(主轴转速、切削进给量、背吃刀量)以及辅助操作(换刀、主轴的正转与反转、切削液的开与关)等编制成数控加工程序，然后将程序输入到数控装置中，经数控装置分析处理后，发出指令控制机床进行自动加工。
数控车床工作过程：如图所示。数控车床工作大致分为下面几个步骤：
1）根据零件图要求的加工技术内容，进行数值计算、工艺处理和程序设计。
2）将数控程序按数控车床规定的程序格式编制出来，并以代码的形式完整记录在存储介质上，通过输入（手工、计算机传输等）方式，将加工程序的内容输送到数控装置。
3）由数控系统接收来的数控程序（NC代码），NC代码是由编程人员在CAM软件上生成或手工编制的，它是一个文本数据，表现比较直观，较容易地被编程人员直接理解，但却无法为软件直接利用。
4）根据X、Z等运动方向的电脉冲信号由伺服系统处理并驱动机床的运动结构（主轴电动机、进给电动机等）动作，使机床自动完成相应零件的加工。
2．切削加工必须具备的两种运动
1）主运动：主运动是切除工件多余金属层，形成工件新表面的必要运动。它是由机床提供的主要运动。主运动的特点是速度最高，消耗功率最多。切削加工中只有一个主运动，它可由工件完成，也可由刀具完成。如车削时工件的旋转运动、铣削和钻削时和钻头的旋转运动等都是主运动。
2）进给运动：进给运动是把切削金属层间断或连续投入切削的一种运动，与主运动相配合即可
不断切削金属层，获得所需的表面。进给运动的特点是速度孝消耗功率少。切削加工中进给运动可以是一个、两个或多个。它可以是连续的运动，如车削外圆时，车刀平行于工件轴线的纵向运动；也可以是间断的运动，如刨削是工件或刀具的横向运动。
3．切削要素
4．金属切削过程的控制
5．切削用量及切削液的选择
（1）切削用量的确定
切削用量用来衡量切削运动量的大校
在一般的切削加工中，切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量三要素。
1）切削速度vc
切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度称为切削速度。单位为m/s或m/min.
若主运动为旋转运动，切削速度一般为其最大的线速度。可按下式计算：
vc=πdn/1000 m/s或m/min
式中： d工件或刀具的直径，mm；
n工件或刀具的转速，r/s或r/min。
若主运动为往复直线运动（如刨削、插削等），则常以其平均速度为切削速度，即： vc=2Lnr/1000 m/s或m/min式中L往复行程长度（mm） nr主运动每秒或每分钟的往复次数，st/s或str/min
2）进给量
刀具在进给运动方向上相对工件的位移量称为进给量。用单齿刀具（如车刀、刨刀等）加工时，进给量常用刀具或工件每转或每行程，刀具在进给运动方向上相对工件的位移量来度量，称为每转进给量或每行程进给量，以f表示，单位为mm/r或mm/st （图1-3）。
用多齿刀具（如铣刀、钻头等）加工时，进给运动的瞬时速度称进给速度，以vf表示，单位为mm/s或mm/min。
刀具每转或每行程中每齿相对工件在进给运动方向上的位移量称每齿进给量，以fz表示，单位为mm/z。
每齿进给量、进给量和进给速度之间有如下关系：
vf=fn=fzzn mm/s或mm/min
式中n刀具或工件转速，r/s或r/min
z刀具的齿数。
3）背吃刀量ap
在通过切削刃上选定点并垂直于该点主运动方向的切削层尺寸平面中，垂直于进给运动方向测量的切削层尺寸，称为背吃刀量（图1-3）,单位mm。
车削时，可用下式计算：
dp=（dw-dm）/2 mm式中dw工件待加工表面（图1-4）直径（mm ）；
dm工件已加工表面直径（mm ）。
（2）切削液的选择
首先要了解到油基和水基切削液的特性。一般来说，油基切削液的润滑性能好，而水基切削液冷却性能好，而乳化液即具有一定的润滑性和防锈性，又有一定的冷却性和清洗性，但是容易产生微生物而发生分解变质。
主要从下列几个方面考虑切削液的选择
1）根据工件材料选择
工件材料的可切削性对切削液的选择具有重要的意义。切削加工的具体情况和要求不同，切削加工的难易程度就不同。粗加工时，要求刀具的磨损慢和加工生产率高；精加工时，要求工件有高的精度和较小的表面粗糙度。
对于难加工的材料应选用活性高、含抗磨、极压添加剂的切削液；对于容易加工的材料则选用不含极压添加剂的切削液。
切削有色金属和轻金属时，切削力和切削温度都不高，可选用矿物油和高浓度乳化液。切削合金钢时，如果切削量较低、表面粗糙度要求较小（如拉削以及螺纹切削），此时需要优异润滑性能的切削液，可选用极压切削油和高浓度乳化液。切削铸铁与青铜等脆性材料时，切削中常形成崩碎切屑，容易随切削液到处流动，流入机床导轨之间造成部件损坏，可使用冷却和清洗性能好的低浓度乳化液。
2）根据工件方法选择
较高切削速度的粗加工中（例如：车削、铣削、钻削），要求切削液具有良好的冷却性能，这时应选用水基切削液以及低浓度乳化液。
在一些精密的高强度加工中（例如：拉削、攻丝、深孔钻削、齿轮加工），此时需要切削液具有优异的润滑性能，可选用极压切削油和高浓度乳化液。
a ．工具钢刀具：此类刀具的耐热温度在200 300 o C ，耐热性能差，高温下会失去硬度，因此要求采用冷却性能好的切削液，以低浓度乳化液为宜。
b ．高速钢刀具：高速粗切削时，切削量大，产生大量的切削热，为避免工件烧伤而影响加工质量，应采用冷却性好的水基切削液；如果用高速钢刀具进行中、低速的精加工时，为减小刀具和工件的摩擦黏结，抑制切削瘤生成，提高加工精度，一般采取油基切削液或高浓度乳化液。
c ．硬质合金刀具：此类刀具熔点和硬度较高，化学和热稳定性较好，切削和耐磨性能比高速钢刀具要好的多。在一般的加工中可使用油基切削液。如果是重切削时，切削温度很高，容易极快磨损刀具，此时应使用流量充足的冷却润滑液，以3 5的乳化液为宜（采用喷雾冷却，效果更好）。
d ．陶瓷刀具、金刚石刀具、立方氮化硼刀具：这些刀具硬度和耐磨性较高，切削时一般不使用切削液，有时也可使用水基切削液。
3）根据机床要求选择
选择切削液时，必须要考虑到机床结构是否适应。一般要按照机床说明书规定的切削液品种，如没有特殊理由不要轻易更改，以免导致机床损坏。
根据经济效益选择
选择切削液必须进行综合的经济分析，正确的评价切削液的经济效益。费用大致有：购买切削液的费用、切削液的管理费用、切削刀具的耗损费、生产效率的提高、切削液的使用周期、切削液的废弃处理费用等诸多方面。
在加工产品的总费用里，购买切削液的费用只占很小一部分，如果正确地选用了切削液而改善了产品质量和操作环境，提高了加工效率，延长刀具的耐用度，减少了切削液补充、管理的费用…..从而带来显著的经济效益。如果选用不当，会产生相反的效果。所以需要进行综合的经济分析。
4）其他方面的考虑
如果选用了油基切削液，就需要强调防火安全性；如果选用了水基切削液，就应考虑切削液的排放问题，企业应具备废液处理设施和采取相应措施。
另外需要遵循安全卫生法、消防法、污水排放法等法规。
（3）切削液的作用
(1)润滑作用：金属切削加工液（简称切削液）在切削过程中的润滑作用，可以减小前刀面与切屑，后刀面与已加工表面间的摩擦，形成部分润滑膜，从而减小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具与工件坯料摩擦部位的表面温度和刀具磨损，改善工件材料的切削加工性能。
在磨削过程中，加入磨削液后，磨削液渗入砂轮磨粒－工件及磨粒－磨屑之间形成润滑膜，使界面间的摩擦减小，防止磨粒切削刃磨损和粘附切屑，从而减小磨削力和摩擦热，提高砂轮耐用度以及工件表面质量。
（2）冷却作用：切削液的冷却作用是通过它和因切削而发热的刀具（或砂轮）、切屑和工件间的对流和汽化作用把切削热从刀具和工件处带走，从而有效地降低切削温度，减少工件和刀具的热变形，保持刀具硬度，提高加工精度和刀具耐用度。切削液的冷却性能和其导热系数、比热、汽化热以及粘度（或流动性）有关。水的导热系数和比热均高于油，因此水的冷却性能要优于油。
（3）清洗作用：在金属切削过程中，要求切削液有良好的清洗作用。除去生成切屑、磨屑以及铁粉、油污和砂粒，防止机床和工件、刀具的沾污，使刀具或砂轮的切削刃口保持锋利，不致影响切削效果。对于油基切削油，粘度越低，清洗能力越强，尤其是含有煤油、柴油等轻组份的切削油，渗透性和清洗性能就越好。含有表面活性剂的水基切削液，清洗效果较好，因为它能在表面上形成吸附膜，阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂轮上，同时它能渗入到粒子和油泥粘附的界面上，把它从界面上分离，随切削液带走，保持切削液清洁。
（4）防锈作用：在金属切削过程中，工件要与环境介质及切削液组分分解或氧化变质而产生的油泥等腐蚀性介质接触而腐蚀，与切削液接触的机床部件表面也会因此而腐蚀。此外，在工件加工后或工序之间流转过程中暂时存放时，也要求切削液有一定的防锈能力，防止环境介质及残存切削液中的油泥等腐蚀性物质对金属产生侵蚀。特别是在我国南方地区潮湿多雨季节，更应注意工序间防锈措施。
（5）其它作用：除了以上4种作用外，所使用的切削液应具备良好的稳定性，在贮存和使用中不产生沉淀或分层、析油、析皂和老化等现象。对细菌和霉菌有一定抵抗能力，不易长霉及生物降解而导致发臭、变质。不损坏涂漆零件，对人体无危害，无刺激性气味。在使用过程中无烟、雾或少烟雾。便于回收，低污染，排放的废液处理简便，经处理后能达到国家规定的工业污水排放标准等。
实习目的：1、简单了解车床的工作原理及其工作方式；
2、学会正确的车床使用方法，并能正确使用一种工件加工方式。
车工准备知识：
一、车工安全知识
1、上班穿工作服，女生戴工作帽，并将长挽入帽内。
2、工作时必须精力集中，不准擅自离开机床。
3、工件和车刀需装夹牢固，以免工件和车刀飞出伤人。
4、工件旋转时，不准测量工件。
5、工件安装好后，三爪扳手必须随手取下，以免不注意开动车床，以免扳手飞出伤人。
二、车工理论知识
1、什么是车削：利用工件的旋转运动和刀具的进给运动力，改变工件毛坯尺寸的大小和形状的一种冷加工车削方法。
2、车床的型号标准注释及说明
C W 6 1 40
车床特性：万能变通车床组型别代号表示最大加工直径的1/10
表普通车床型
3、车床的组成部分：主轴箱、挂轮箱、走入箱、拖板箱、刀架、尾架、拖板（大、中，小）三杆（丝、光。操纵）、床身、附件。
4、车床的维护和保养
①润滑油②检查机床是否完好③防砸④打扫卫生⑤关闭电源。
三、练习加工工件
名称加工内容工具
1、车端面车一端面45度的外圆车刀
2、钻中心孔钻φ3的中心孔φ3的中心钻
3、车外圆车φ24±0.5 90度的外圆车刀游标卡尺
4、车台阶(画线定位)车φ20和φ18 90度的外圆车刀游标卡尺
5、车锥型车60°的锥型90度的外圆车刀
6、车倒角车1×45° 45度的外圆车刀游标卡尺
7、切槽切5×2的槽宽5毫米的切槽刀游标卡尺
8、车螺纹M16×1.5 60度的螺纹刀游标卡尺
9、整形用锉刀整形锉刀、砂布
四、车床通用规定：
（一）工作中认真作到：
1、找正工件时只准用手板动卡盘或开最低速找正，不准开高速找正。
2、加工棒料时，棒料不得太长，一般以不超出主轴孔后端300毫米为宜并用木片在主轴孔内卡紧。如超过300毫米以上，应用支架支承，确认安全后方可加工，但不准开高速度。
3、加工偏重工件时，配重要加得恰当，紧固牢靠，用手转动卡盘检查无障碍后，再低速回转，确认配重符合要求，方可加工。
4、用尾座顶针顶持工件时，尾座套筒的伸出量不准超过套筒直径的二倍，同时注意锁紧。
5、用尾座装钻头钻孔时，不准用杠杆转动手轮进刀。
6、装卸较重的工件时，要在床面上垫块木板，防止发生意外。
7、装卸卡盘时，只准用手转动三角皮带代动主轴回转进行，绝对禁止直接开动机床强制松开或拧紧，同时要在床面上垫块木板，防止发生意外。
8、溜板作快速移动时，须在离极限位置前50~100毫米处停止快速移动，防止碰撞。
9、车刀安装不宜伸出过长，车刀垫片要平整，宽度要与车刀底面宽度一致。
10、车削外圆时，只准用光杠而不准用丝杠代动溜板走刀。
11、改变主轴回转方向时，要先停主轴后进行，不准突然改变主轴回转方向。
12、工作中不准用反车的方法来制动主轴回转。
13、加工钢件改为加工铸铁件或其他有色金属件时，应将切屑彻底清除及擦净冷却液。
加工铸铁件或其他有色金属件改为加工钢件时，应将切屑清除，彻底擦净导轨面并加油润滑。
14、作高速切削时，必须注意：
①切削钢件要有断屑装置。
②必须使用活顶尘
15、大型车床的工件重量转速，一定按使用说明书要求进行。
（二）工作后认真做到：
1、把溜板及尾座移到车床的尾端位置上。
2、停车一个班以上，未加工完的大型工件，应用木块支承祝
实习内容：
一、基本知识：车削加工的原理与加工范围以及特点。
（1）普通车床的基本结构、种类和用途。
（2）车刀种类、结构与作用、车刀的简单刃磨方法以及安装。
（3）车削外圆、端面、沟槽、螺纹、锥面的方法。
（4）工件的安装方法、车床主要附件的作用。
（5）车削用量的概念及选择。
（6）常用量具的正确使用方法，尺寸的检验。
（7）车削的一般工艺知识。
（8）车工安全技术。
二、基本技能：
（1）正确独立操作车床、安装和使用常用刀具。
（2）外圆端面、沟槽、螺纹和锥面等车削加工。
（3）独立完成作业件。
实习结果：
车工的实习时间相对充裕了许多，因为安排了很长的时间来实习车工。我加工的零件也有几个了，一个是一个阶梯圆柱体,一个是小型手把，难度高的也有埃除此以外，我利用剩余的时间还各自都极尽想象力的加工一些小玩意，比如玲珑宝塔，葫芦,子弹等等。
总结体会：
车工是我实习的一个很有意义的工种，也是我练习时间比较长的，自我感觉掌握程度也是非常好的一个工种。
在学车工前我也学了钳工。
经过这次钳工的实习，我在这方面学到很多的东西。对“钳工”这一新的名词有了更进一步的了解，钳工的含义：手持工具对金属进行切削加工的操作。在这之前，我的确是对钳工没有一个定性的概念，只知是指那个方面，可是就是说不清楚，到现在总算是弄明白了。还有就是，我不光真正意义上的把这个“钳工”二字的含义弄清外，还学到很多这方面的技术，就说这次钳工实习的内容是做一个六角螺母吧，真可谓是不要以为看似它很简单，可是当你真正意义上去做时，你就会发现做它的艰辛了。在刚邻了做工物料时，还喜气洋洋的，不就是叫锯一小段螺母大的料出来吗？哎，这个简单，我一拿到就想开始锯割了，这时被老师叫住了，听完指导老师的细心讲授后，方知是它并不是一个的“锯割”，它是必须按一定的规格做的。如果一旦尺寸没有选对，这将会费很多的工时的，我们所要锯割的是一个直径为25mm长为12mm的钢质物料。我也说不上自己花了好多的工时，好不容易才把这下物料规格确定下来，总是害怕出了差错。确定好后就的开始锯割了，到现在我才真正意义上的体会了，什么才叫着“只要功夫深，铁棒磨成锈花针”的道理，我总觉得，我还不断的为之“卖命”的锯，可是总感觉它锯不掉，可以这么说吧，我也不知又花了好多的工时，好不容易才把它锯割下来，这次一看自己的那手，起了好大个水泡，当时还不觉得它有好痛，到做工完后才发现它痛的真的专心。
在这实习中，我还遇到一个大问题是在对基本成形的螺母上钻孔时，总是没有信心把这个孔钻好，总是害怕钻不好，如果要是钻歪了，那就是可能导致整个螺母看上去不美观了，还有一点就是有点担心，这个麻花钻会不会一不小心跑到我手上来。我考虑很长一段时间，到最后还是打算按指导老师所述，细心的试试。当我真正动手实践时，发现它并不是想象中的那么难的，不多时，觉得毫不尽的就把孔钻“好了”，拿来一看，这才发现已不知把孔钻歪到那去了。这才真正意义的明白“理论与实践的结合”并不是想象的那么简单的。
经过这么三个星期的钳工实习，我学到的和体会到的都是无法从课堂上和老师那儿能够得到的，什么才叫做“实践出真知”不管你的理论学的再好，如果要是你的实践能力差了，这都将是无济于事的。我相信自己经过这次钳工实习，将会在很大意义上为自己接下来的“车工”和“焊工”实习做下坚实的铺垫。
当然车工还是主要的。
指导老师们也是非常认真的教我，因为他们除了介绍了一下车床的使用方法以外还给我讲了什么材料刀加工什么材料的零件，而且有时还出来帮忙看看我的练习进度。再就是我要是一个不小心把车刀给车坏了，需要老师帮忙出来磨一下刀具，当然我后来也学了磨刀。除此以外，基本上我自己在不断的探索和不断的瞎摸中去尽情的折腾。当然也不能说这样的折腾没有效果，毕竟我都做出了那么多玲珑小巧又可爱的小玩意。这不能不说是我的一个小小的成功，因为没有差强人意的技术，这种小玩意即使做出来也不好看。
因此，车床上的工作，不只是讲究体力而且也讲究的是一个脑力劳动。我们学习的又是普通车床，一切的操作都是人为的控制，要想做精美的工艺来，非有娴熟的技术和缜密的安排难以达到要求。它需要你再拿到一个需要加工零件的零件图时，不仅仅懂得安排先处理那块，后处理那里，还必须懂得在处理的时候两手、大脑、身体各个部位都要全身心地协调配合起来。真可谓是“牵一发而动全身”。而且，车床的工作当中注意事项相当的繁杂，更需要你有耐心有恒心有毅力。
