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第1章 常用资料与计算1

1.1 常用字母及符号1

1.1.1 希腊字母1

1.1.2 主要元素的化学符号1

1.2 常用计量单位及其换算1

1.2.1 公制计量单位1

1.2.2 英制长度单位1

1.2.3 角度与弧度4

1.2.4 各种硬度对照表5

1.3 常用三角函数计算5

1.3.1 常用三角函数计算公式5

1.3.2 特殊角度的三角函数值7

1.4 常用测量尺寸计算7

1.4.1 正多边形及圆周等分计算7

1.4.2 V形槽测量中的尺寸计算7

1.4.3 燕尾槽、块测量中的尺寸计算7

1.5 常用工程材料7

1.5.1 金属材料的力学性能7

1.5.2 钢的热处理14

1.5.3 钢的表面热处理17

1.5.4 常用钢的牌号、用途及热处理18

1.5.5 铸铁21

1.5.6 有色金属及其合金35

1.5.7 工程塑料45

1.6 切削液的功效与选用47

1.6.1 切削液的作用47

1.6.2 切削液的种类48

1.6.3 切削液的选用原则50

1.6.4 铣削用切削液的选用51

第2章 极限与配合、形位公差、表面粗糙度52

2.1 尺寸极限与配合52

2.1.1 标准公差的概念及其等级52

2.1.2 极限偏差52

2.1.3 基本偏差52

2.1.4 基准制56

2.1.5 公差带代号56

2.1.6 配合56

2.1.7 未注公差的线性和角度尺寸的一般公差57

2.2 形位公差59

2.2.1 形位公差项目及其公差带59

2.2.2 形位公差的标注69

2.2.3 公差原则69

2.2.4 形位公差的选择与应用75

2.2.5 形位公差的等级与公差值83

2.3 表面粗糙度87

2.3.1 常用的表面粗糙度评定参数87

2.3.2 表面粗糙度符号和代号88

2.3.3 表面粗糙度与光洁度的新旧对照88

2.3.4 主要工业国家表面粗糙度及其数值对照88

2.4 平键连接各部公差99

2.5 矩形花键连接各部公差99

2.5.1 内、外花键的尺寸公差带99

2.5.2 花键位置度公差99

2.5.3 花键对称度公差99

2.6 螺纹连接各部公差99

2.6.1 螺纹概述99

2.6.2 普通螺纹105

2.7 齿轮公差108

2.7.1 渐开线圆柱齿轮的精度等级108

2.7.2 渐开线圆柱齿轮误差的评定指标及公差组108

2.7.3 推荐的圆柱齿轮检验项目108

2.7.4 齿厚极限偏差112

2.8 金属切削加工零件结构要素117

2.8.1 燕尾槽尺寸和形式117

2.8.2 T形槽尺寸和形式117

2.8.3 润滑槽的尺寸和形式117

第3章 铣床121

3.1 铣床型号及其主要参数121

3.1.1 铣床型号的编写方法121

3.1.2 铣床型号及主要技术参数126

3.2 铣床结构137

3.2.1 ×6132卧式万能升降台铣床137

3.2.2 ×A5032立式升降台铣床149

3.3 铣床附件及其使用154

3.3.1 机用虎钳158

3.3.2 回转工作台165

3.3.3 分度头170

3.3.4 铣刀心轴207

3.4 铣床夹具208

3.4.1 铣床夹具的基本要求208

3.4.2 直线进给夹具208

3.4.3 圆周进给铣床夹具209

3.4.4 靠模仿形夹具210

3.4.5 组合夹具212

3.5 铣床的调整与维护保养220

3.5.1 ×A6132（或×62W）铣床的调整220

3.5.2 ×A2010龙门铣床的调整223

3.5.3 卧式和立式铣床的完好标准225

3.5.4 铣床一级保养内容226

3.5.5 铣床保养步骤226

3.5.6 铣床主要精度项目的检验228

3.6 铣床润滑228

3.6.1 常用润滑油、润滑脂228

3.6.2 铣床润滑系统229

3.7 常见的铣床故障及其排除261

3.7.1 ×A6132型铣床的常见故障及其排除方法261

3.7.2 ×2010A型龙门铣床常见故障及其排除方法261

3.7.3 ×A6132、×A5032型铣床电气控制常见故障及其排除方法261

第4章 铣刀262

4.1 铣刀材料及其选用262

4.1.1 高速钢262

4.1.2 硬质合金267

4.1.3 陶瓷270

4.1.4 金刚石273

4.1.5 立方氮化硼（CBN）274

4.2 刀具的基本知识276

4.2.1 刀具切削部分的组成276

4.2.2 刀具几何角度参考系276

4.2.3 刀具的标注角度278

4.2.4 刀具工作角度及定义280

4.2.5 刀具角度正负的规定281

4.3 铣刀的几何角度281

4.3.1 圆柱铣刀的几何角度282

4.3.2 端铣刀的几何角度283

4.3.3 铣刀角度的换算287

4.3.4 铣刀几何角度的选择287

4.4 铣刀类型和选用287

4.4.1 立铣刀287

4.4.2 端铣刀289

4.4.3 盘形铣刀294

4.4.4 键槽铣刀294

4.4.5 角度铣刀295

4.4.6 模具铣刀296

4.5 常用标准铣刀的规格尺寸296

4.5.1 圆柱形铣刀的规格尺寸297

4.5.2 各种立铣刀的规格尺寸297

4.5.3 各种键槽铣刀的规格尺寸297

4.5.4 锯片铣刀的规格尺寸308

4.5.5 各种三面刃铣刀、两面刃铣刀的规格尺寸317

4.5.6 各种端铣刀的规格尺寸321

4.5.7 其他铣刀的规格尺寸324

4.6 可转位铣刀刀片型号表示规则333

4.7 铣刀磨损333

4.7.1 铣刀磨损的形式333

4.7.2 铣刀磨损标准334

4.7.3 铣刀寿命335

4.7.4 铣刀刃磨338

4.7.5 改善铣刀磨损的途径343

4.8 铣削力计算345

4.8.1 铣削用量345

4.8.2 铣削力的计算347

第5章 技术测量及量具353

5.1 测量的一般概念353

5.1.1 测量器具的参数和特性353

5.1.2 与测量精度有关的几个概念353

5.2 量具选择356

5.2.1 计量器具的不确定度356

5.2.2 几种常用计量器具的不确定度356

5.2.3 常用量具可测的工件精度等级360

5.3 基准量具的使用与维护方法360

5.3.1 量块360

5.3.2 角度块365

5.4 游标量具370

5.4.1 游标卡尺370

5.4.2 公制双排刻线游标卡尺375

5.4.3 带表卡尺376

5.4.4 高度游标卡尺378

5.4.5 深度游标卡尺379

5.4.6 齿厚游标卡尺381

5.5 千分尺383

5.5.1 外径千分尺383

5.5.2 内径千分尺385

5.5.3 深度千分尺388

5.5.4 公法线千分尺390

5.6 指示表类量具391

5.6.1 百分表391

5.6.2 内径百分表392

5.6.3 杠杆百分表394

5.6.4 千分表396

5.7 角度测量量具397

5.7.1 万能角度尺397

5.7.2 直角尺399

5.7.3 刀口角尺402

5.7.4 正弦规403

5.7.5 框式水平仪405

5.7.6 光学合像水平仪417

5.8 其他量具、量规418

5.8.1 塞尺418

5.8.2 半径样板421

5.9 量仪423

5.9.1 万能工具显微镜423

5.9.2 轮廓投影仪425

第6章 铣床操作427

6.1 铣削加工基础知识427

6.1.1 铣削加工预备知识427

6.1.2 工件定位原理428

6.1.3 铣削方式433

6.1.4 加工经济精度438

6.2 铣削加工的基础知识438

6.2.1 定位基准的选择438

6.2.2 加工顺序的确定442

6.2.3 基准重合时工序尺寸和公差的确定方法445

6.2.4 基准不重合时工序尺寸与公差的确定方法446

6.2.5 时间定额的制定452

6.2.6 机床及工装的确定453

6.3 工件在铣床上的装夹方法455

6.3.1 虎钳装夹455

6.3.2 压板装夹456

6.3.3 角铁装夹457

6.4 铣刀的安装457

6.4.1 卧式铣床铣刀的装卸457

6.4.2 立式铣床铣刀的安装459

6.4.3 快速装卸刀铣刀杆装置的使用462

6.5 铣削用量的选择463

6.5.1 选择铣削用量的原则和顺序463

6.5.2 铣削用量的一般推荐值463

6.5.3 涂层硬质合金铣刀的铣削用量485

6.6 各种形面铣削方法487

6.6.1 平面的铣削487

6.6.2 斜面的铣削490

6.6.3 台阶、沟槽的铣削496

6.6.4 键槽的铣削498

6.6.5 特形槽的铣削503

6.6.6 靠模铣削503

第7章 典型零件铣削513

7.1 切割成形513

7.1.1 径向切割成形513

7.1.2 偏心切割成形514

7.1.3 铣削切割的几个注意事项516

7.2 特殊多面体的铣削517

7.2.1 等腰三角形的铣削实例517

7.2.2 圆头菱形的铣削实例519

7.2.3 铣削平面时常见的质量问题及对策521

7.3 台阶、沟槽的铣削521

7.3.1 ×6132型卧式升降台铣床上铣削台阶实例521

7.3.2 ×A5032型立式升降台铣床铣削直角沟槽521

7.3.3 键槽铣削实例524

7.3.4 铣削台阶、直角沟槽和键槽时常见的质量问题及对策525

7.4 外花键铣削526

7.4.1 单刀铣削外花键实例526

7.4.2 双刀组合铣削外花键530

7.4.3 用成形铣刀铣削外花键532

7.4.4 铣削外花键常见的质量问题及对策533

7.5 牙嵌离合器的铣削533

7.5.1 矩形齿牙嵌离合器的铣削实例535

7.5.2 尖齿和锯齿形牙嵌离合器的铣削540

7.5.3 梯形收缩齿牙嵌离合器的铣削541

7.5.4 梯形等高齿离合器铣削实例547

7.5.5 螺旋齿牙嵌离合器铣削实例551

7.5.6 牙嵌离合器铣削中常见的质量问题及对策556

7.6 凸轮加工556

7.6.1 等速盘形凸轮铣削实例558

7.6.2 等速圆柱凸轮铣削实例562

7.6.3 非等速凸轮的铣削实例577

7.6.4 铣削凸轮的质量分析579

7.7 直齿圆柱齿轮铣削579

7.7.1 标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算579

7.7.2 标准直齿圆柱齿轮的铣削实例581

7.8 斜齿圆柱齿轮铣削590

7.8.1 斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算590

7.8.2 斜齿圆柱齿轮的铣削实例592

7.9 直齿圆锥齿轮铣削597

7.9.1 直齿圆锥齿轮的基本参数和几何尺寸计算597

7.9.2 卧式万能升降台铣床加工直齿锥齿轮实例597

7.9.3 立式铣床加工直齿圆锥齿轮实例602

7.9.4 大质数直齿圆锥齿轮铣削实例606

7.9.5 直齿圆锥齿轮铣削质量分析608

7.10 蜗轮和蜗杆铣削608

7.10.1 蜗轮、蜗杆基本几何尺寸608

7.10.2 分齿飞刀展成法铣削蜗轮实例613

7.10.3 盘形铣刀铣削蜗轮621

7.10.4 用蜗轮滚刀精铣蜗轮622

7.10.5 蜗杆铣削624

7.10.6 铣削蜗轮蜗杆的质量分析625

7.11 刀具齿槽的铣削625

7.11.1 圆柱面直齿刀具齿槽的铣削625

7.11.2 圆柱面螺旋刀具齿槽的铣削实例630

7.11.3 直齿刀具端面齿槽的铣削635

7.11.4 螺旋齿刀具端面齿槽的铣削636

7.11.5 锥面直齿刀具齿槽铣削实例640

7.11.6 等螺旋角锥度刀具的铣削实例643

7.11.7 铣削圆周不等分齿铰刀时的分度方法653

7.11.8 刀具齿槽铣削的质量分析655

第8章 难加工材料及零件铣削656

8.1 难加工材料铣削656

8.1.1 高锰奥氏体钢的铣削656

8.1.2 不锈钢的铣削657

8.1.3 高温合金的铣削658

8.2 有色金属材料的铣削659

8.2.1 铝合金的铣削659

8.2.2 钛合金的铣削660

8.2.3 纯铜的铣削660

8.3 易变形零件铣削661

8.3.1 薄板工件的铣削加工661

8.3.2 薄壁筒形和槽形工件的铣削加工663

8.4 高精度零件铣削664

8.4.1 凹凸模铣削664

8.4.2 铣床上坐标镗孔668

8.5 典型零件铣削671

8.5.1 铣削五组合体671

8.5.2 特殊凸轮的铣削加工675

第9章 数控铣床及其加工678

9.1 数控铣床分类678

9.2 数控铣削的主要加工对象681

9.3 数控机床的检测与验收682

9.3.1 设备外观检查682

9.3.2 机床几何精度检测683

9.3.3 机床定位精度检测683

9.3.4 机床切削精度检测686

9.3.5 设备性能验收687

9.4 数控铣床的使用与维护688

9.4.1 数控铣床使用注意事项688

9.4.2 数控铣床操作规程689

9.4.3 数控铣床日常维护的内容691

9.4.4 CNC系统日常维护的内容691

9.5 数控铣床的操作方法693

9.5.1 铣床的开机与关机693

9.5.2 铣床的手动操作695

9.5.3 自动运转操作696

9.5.4 复位697

9.5.5 铣床急停697

9.5.6 程序的输入与管理697

9.5.7 数据的显示与设定698

9.6 零件图的数控加工工艺分析699

9.6.1 检查零件图的完整性和正确性699

9.6.2 零件结构工艺性分析及处理700

9.7 数控铣削工艺方案设计701

9.7.1 数控铣削装夹方式和夹具选择701

9.7.2 数控铣削刀具选择701

9.7.3 加工方法选择702

9.7.4 数控铣削工序划分及工序顺序的安排704

9.7.5 加工进给路线的确定705

9.7.6 数控铣削切削用量的确定710

9.7.7 铣刀的对刀点、刀位点和安全高度713

9.8 数控铣削型腔的几种典型加工方法714

9.8.1 型腔粗加工714

9.8.2 轮廓加工718

9.8.3 仿形加工719

9.9 数控加工工艺文件的编写720

9.9.1 数控加工编程任务书721

9.9.2 数控加工工序卡721

9.9.3 数控机床调整单723

9.9.4 数控加工刀具调整单723

9.9.5 数控加工进给路线图724

9.9.6 数控加工程序单727

第10章 数控加工程序编制728

10.1 数控编程的内容和方法728

10.1.1 数控编程的主要工作内容和步骤728

10.1.2 数控编程的方法728

10.1.3 数控编程的有关标准及代码729

10.2 数控机床的坐标系和运动方向729

10.2.1 标准坐标系的命名原则729

10.2.2 坐标轴运动方向的判定方法730

10.2.3 绝对坐标系与增量坐标系731

10.2.4 数控机床坐标系的设定731

10.3 编程格式732

10.3.1 程序的结构732

10.3.2 程序段格式733

10.3.3 程序段内各字说明734

10.4 编程规则740

10.4.1 绝对值编程和增量值编程740

10.4.2 小数点编程747

10.4.3 自保持功能748

10.4.4 指令的取消和替代749

10.5 程序编制中的数值计算749

10.5.1 基点坐标的计算749

10.5.2 节点坐标的计算750

10.6 常用指令的编程方法758

10.6.1 工件坐标系和编程零点758

10.6.2 与坐标系有关的指令759

10.6.3 工件坐标系选取指令G54～G59760

10.6.4 自动返回参考点G27、G28、G29761

10.6.5 刀具长度补偿指令G43、G44、G49762

10.6.6 刀具半径补偿指令G41、G42、G40763

10.6.7 快速定位指令G00764

10.6.8 直线插补指令G01764

10.6.9 圆弧插补指令G02、G03765

10.6.10 暂停指令G04767

10.6.11 英制／公制转换指令767

10.7 进给功能F、主轴转速功能S的编程方法768

10.7.1 进给功能F编程方法768

10.7.2 主轴转速功能S编程方法768

10.8 固定循环功能的编程方法769

10.8.1 FANUC系统常用固定循环770

10.8.2 FAGOR系统常用固定循环779

10.9 子程序编程方法783

10.9.1 子程序的概念及应用783

10.9.2 子程序的嵌套784

10.9.3 子程序的编写格式784

10.9.4 子程序调用格式784

10.10 编程实例785

第11章 数控铣床常见故障及其排除797

11.1 数控机床故障类型及常用诊断仪器797

11.1.1 故障类型797

11.1.2 数控机床故障诊断与维修的基本原则799

11.1.3 常用诊断仪器801

11.2 数控铣床常见机械故障与维修805

11.2.1 主轴部件故障与维修805

11.2.2 滚珠丝杠与螺母的故障与维修808

11.3 数控系统故障诊断与维修811

11.3.1 数控系统故障诊断方法811

11.3.2 故障诊断与维修的准备工作814

11.3.3 数控系统的软件故障诊断与排除815

11.4 伺服系统故障816

11.4.1 主轴伺服系统故障及诊断816

11.4.2 进给伺服系统故障与诊断819

11.5 典型数控系统的维修825

11.5.1 FANUC 0系统的维修825

11.5.2 SINUMERIK 810/820系统的维修832

11.6 数控铣床维修实例835

11.6.1 交换法在FANUC—BESK7CM伺服系统故障诊断中的应用835

11.6.2 ×K5040-1数控立铣Z轴滚珠丝杠副卡死的修理840

11.6.3 ×K715F数控铣床工作台动作异常841

11.6.4 ×K-736型数控铣床主传动系统的噪声分析与控制842

参考文献848