铣削和数控铣削完全自学一本通（图解双色版）

随着我国改革开放的不断深入和工业的飞速发展，企业对技术工人的素质要求越来越高。企业有了专业知识扎实、操作技术过硬的高素质人才，才能确保产品加工质量，才能有较高的劳动生产率、较低的物资消耗。掌握铣工基础知识和基本操作技能，是提高金属铣削加工技能的重要途径，也是从事数控铣床加工的入门准备。为了向从事铣削和数控铣削加工的广大朋友系统地介绍铣工的基本知识和操作方法，以便他们能通过学习与实践，更好地解决生产中的问题，我们组织编写了本书。

本书主要内容包括：铣削基础知识，铣床和数控铣床（加工中心），铣削和数控铣削工艺，数控铣削（加工中心）编程，数控铣床（加工中心）的操作，铣削平面与连接面，铣削台阶、直角槽和特形槽，铣削离合器，角度面和刻线加工，铣凸轮，铣齿轮及刀具齿槽，铣削外花键，数控铣削实例。

本书在编写时以好用、实用为原则，指导自学者快速入门、步步提高，以期逐渐成为加工行业的骨干。本书具有以下特点：以图解的形式配以简明的文字，说明具体的操作过程与操作工艺，有很强的针对性和实用性；注重操作技能和生产实例的介绍，生产实例均来自一线，汇集了大量现场生产经验；书中使用名词、术语、标准等均贯彻了国家标准。

本书图文并茂，内容丰富，浅显易懂，取材实用而精练，可作为职业院校相关专业培训用教材，也可作为初、中级铣工上岗前培训和自学用书。

本书由周文军主编。参加编写的人员还有：张能武、陶荣伟、王吉华、高佳、钱革兰、魏金营、王荣、邵健萍、邱立功、任志俊、陈薇聪、唐雄辉、刘文花、张茂龙、钱瑜、张道霞、李稳、邓杨、唐艳玲、张业敏、章奇、陈锡春、方光辉、刘瑞、周小渔、胡俊、王春林、周斌兴、许佩霞、过晓明、李德庆、沈飞、刘瑞、庄卫东、张婷婷、赵富惠、袁艳玲、蔡郭生、刘玉妍、王石昊、刘文军、徐嘉翊、孙南羊、吴亮、刘明洋、周韵、刘欢等。本书在编写过程中得到江南大学机械工程学院、江苏机械学会、无锡机械学会等单位的大力支持和帮助，在此一并表示感谢。

由于时间仓促，编者水平有限，书中不妥之处在所难免，敬请广大读者批评指正。

编者

随着科学技术的发展，传统铣工从使用普通铣床已经过渡到普遍使用数控铣床，本书从现代铣工的需求出发，将铣削与数控铣削有机融合，从铣削基础知识，铣床和数控铣床（加工中心），铣削和数控铣削工艺，数控铣削（加工中心）编程，数控铣床（加工中心）的操作，铣削平面与连接面，铣削台阶、直角槽和特形槽，铣削离合器，角度面和刻线加工，铣凸轮，铣齿轮及刀具齿槽，铣削外花键，数控铣削实例等方面对现代铣工技术做了详细介绍，覆盖铣削实际生产中的核心内容，展示铣削生产全过程。

本书以好用、实用为编写原则，内容丰富，图表翔实，取材精练，可作为初、中级铣工培训和自学用书，也可供数控、机械加工等相关专业师生阅读参考。

随着科学技术的发展，传统铣工从使用普通铣床已经过渡到普遍使用数控铣床，本书从现代铣工的需求出发，将铣削与数控铣削有机融合，从铣削基础知识，铣床和数控铣床（加工中心），铣削和数控铣削工艺，数控铣削（加工中心）编程，数控铣床（加工中心）的操作，铣削平面与连接面，铣削台阶、直角槽和特形槽，铣削离合器，角度面和刻线加工，铣凸轮，铣齿轮及刀具齿槽，铣削外花键，数控铣削实例等方面对现代铣工技术做了详细介绍，覆盖铣削实际生产中的核心内容，展示铣削生产全过程。

本书以好用、实用为编写原则，内容丰富，图表翔实，取材精练，可作为初、中级铣工培训和自学用书，也可供数控、机械加工等相关专业师生阅读参考。

章 铣削基础知识 /1

节 金属材料及热处理 /1

一、金属材料的分类 /1

二、钢铁材料的热处理 /2

三、常用元素对钢铁材料性能的影响 /3

第二节 公差配合与表面粗糙度 /4

一、极限与配合 /4

二、形状和位置公差 /9

三、表面粗糙度 /12

第三节 铣削基础知识 /17

一、铣削过程的基本规律 /17

二、铣削力与铣削功率 /20

三、切削热和切削温度 /21

第四节 铣削过程及铣削加工的范围 /22

一、铣工的工作内容 /22

二、铣削过程 /23

三、铣削（数控铣削）方式 /24

四、铣削（数控铣床）的加工对象 /26

五、加工中心的加工对象 /27

第五节 铣工常用量具 /29

一、测量长度用的计量器具 /29

二、测量角度用的计量器具 /34

第二章 铣床和数控铣床（加工中心） /36

节 铣床概述 /36

一、铣床的分类 /36

二、铣床主要结构 /38

三、常用铣床的型号与技术参数 /39

四、数控铣床简介 /43

第二节 铣床（数控铣床）的安装调整及精度检验 /50

一、铣床的安装要点 /50

二、铣床的基本操作及调整 /51

三、 铣床工作精度的检验及空运转试验 /57

第三节 铣床（数控铣床）的保养及故障维修 /58

一、一级保养的内容及要求 /58

二、一级保养的操作步骤 /59

三、铣床常见故障维修 /61

第三章 铣削和数控铣削工艺 /64

节 铣削用量的选择 /64

一、铣削的基本运动与铣削用量 /64

二、确定铣削用量的原则 /65

三、被切金属层深度（厚度）的选择 /65

四、铣削用量的选用 /66

五、铣削速度的选择 /68

第二节 切削液 /69

一、切削液的种类及其作用 /69

二、切削液的选用 /69

第三节 铣刀 /70

一、铣刀的常用材料 /70

二、铣刀的种类 /72

三、铣刀的选用 /73

四、铣刀的安装 /80

五、铣刀的维护与保养 /84

第四节 数控铣刀和刀具系统 /84

一、数控铣常用刀具 /84

二、典型刀具系统的种类 /95

第五节 定位和装夹 /99

一、工件的定位与装夹 /99

二、常用铣床夹具 /100

三、铣床夹具使用和维护 /120

第六节 机械加工工艺规程的制定 /121

一、工艺规程及其作用 /121

二、机械加工工艺规程制定 /121

三、工艺过程的设计 /125

四、工序的设计 /131

五、提高劳动生产率的工艺途径 /134

第七节 数控铣削加工工艺的制定 /136

一、零件图样分析 /136

二、加工方法的选择 /139

三、加工阶段的划分 /141

四、工序的划分 /142

五、加工顺序的安排 /142

六、进给路线的确定 /143

七、铣削用量的选择 /146

第八节 数控铣削加工工件及工艺性分析 /152

一、平面铣削工艺分析 /152

二、轮廓铣削工艺分析 /153

三、型腔加工工艺分析 /157

四、槽形铣削加工工艺分析 /160

五、孔类零件加工工艺分析 /162

六、泵盖零件铣削加工工艺分析 /165

第九节 分度头的使用 /168

一、分度头的基本知识 /168

二、分度头的安装、调整与使用维护 /173

第四章 数控铣削（加工中心）编程 /177

节 数控铣床编程概述 /177

一、数控编程的内容和步骤 /177

二、数控编程的分类及特点 /180

三、 数控铣床编程程序的结构与格式 /180

第二节 数控铣床的坐标系 /183

一、右手直角笛卡儿坐标系 /183

二、数控铣床的坐标系 /185

第三节 程序编制中的数学处理 /186

一、数学处理的内容 /186

二、坐标值常用的计算方法 /188

第四节 FANUC 0i系统的基本指令 /188

一、准备功能指令 /188

二、辅助功能指令 /190

第五节 FANUC 0i系统基本G指令 /191

一、快速定位G00 /191

二、直线插补 G01 /191

三、圆弧插补指令 G02、G03与平面指定指令G17、G18、G19 /192

四、暂停指令G04 /194

五、英制、公制单位指令G20、G21 /195

六、参考点相关指令G27、G28、G29、G30 /195

七、刀具半径补偿G40、G41、G42 /195

八、刀具长度补偿指令G43、G44、G49 /196

九、坐标G90 与相对坐标G91 /197

第六节 简化编程 /197

一、极坐标指令G15、G16 /197

二、缩放功能指令G50、G51 /198

三、镜像功能指令G50.1、G51.1 /198

四、坐标系旋转指令G68、G69 /200

第七节 固定循环指令 /200

一、指令格式 /201

二、常用固定循环指令 /202

三、钻孔循环指令 /203

四、镗孔固定循环指令 /205

五、攻螺纹固定循环指令 /207

第八节 子程序和宏程序 /208

一、子程序 /208

二、宏程序 /210

第五章 数控铣床（加工中心）的操作 /216

节 FANUC 0i系统的操作 /216

一、控制面板 /216

二、数控铣/ 加工中心的基本操作 /216

三、坐标系参数设置 /226

四、数控铣/ 加工中心的对刀 /226

第二节 SIEMENS 802D系统的操作 /229

一、控制面板 /229

二、SIEMENS 802D系统的基本操作 /232

三、SIEMENS 802D数控系统的对刀 /240

第六章 铣削平面与连接面 /243

节 铣平面 /243

一、铣削平面的主要步骤 /243

二、铣削平面的常用刀具 /244

三、装夹工件 /245

四、用圆柱铣刀铣削平面 /245

五、用端铣刀铣平面 /247

六、平面的检验与质量分析 /249

第二节 铣削平行面和垂直面 /250

一、铣平行面的方法 /250

二、铣垂直面的方法 /251

第三节 铣削斜面 /254

一、倾斜工件铣斜面 /254

二、转动铣刀切削位置铣斜面 /255

三、用角度铣刀铣削斜面 /257

四、斜面的检验方法 /257

第四节 铣削矩形工件 /258

一、铣削矩形工件的加工步骤 /258

二、工件的检验与质量分析 /259

第五节 加工实例 /260

实例一： 用端面铣刀铣削加工平面与垂直面 /260

实例二：铣单斜面 /264

实例三：调整主轴角度铣削斜面 /266

第七章 铣削台阶、直角槽和特形槽 /271

节 铣削台阶 /271

一、铣削台阶的工艺要求 /271

二、铣削台阶的方法 /271

第二节 铣削直角沟槽 /274

一、直角沟槽的种类及铣削技术要求 /274

二、直角沟槽的铣削方法 /275

第三节 铣削键槽 /276

一、铣轴上键槽用的铣刀及其选择 /277

二、平口钳装夹工件及键槽铣刀铣轴上键槽 /277

三、V形铁装夹工件铣轴上键槽 /279

四、盘形槽铣刀铣长轴上的键槽 /280

五、键槽的检测方法 /282

第四节 铣T形槽和半圆键槽 /282

一、铣T形槽 /282

二、铣半圆键槽 /285

第五节 铣V形槽 /288

一、用双角度铣刀铣V形槽 /288

二、用单角度铣刀铣V 形槽 /290

三、铣V形槽的其他方法 /290

四、V形槽铣削加工的检测与质量分析 /290

第六节 铣燕尾槽 /291

一、燕尾槽的技术要求 /291

二、铣削内燕尾槽和外燕尾槽 /291

三、内、外燕尾槽铣削加工的检验与质量分析 /293

第七节 加工实例 /294

实例一：铣双台阶 /294

实例二：铣宽槽 /296

实例三：铣传动轴两端的窄槽 /297

实例四：T形槽铣削加工 /298

实例五：V形槽的铣削加工 /300

实例六：铣燕尾槽和燕尾块 /301

第八章 铣削离合器 /305

节 铣削直齿离合器 /305

一、铣奇数直齿离合器 /305

二、铣偶数直齿离合器 /305

三、直齿离合器的检验方法 /306

第二节 铣削等边尖齿及锯形离合器/307

一、等边尖齿离合器的铣削 /307

二、锯齿形离合器的铣削 /309

三、工件的检测方法 /310

第三节 梯形齿离合器的铣削 /310

一、梯形齿离合器的特点 /310

二、铣梯形等高齿离合器 /310

三、铣梯形收缩齿离合器 /311

四、梯形齿离合器的检验方法 /312

第四节 加工实例 /313

实例一：铣偶数齿离合器 /313

实例二：铣螺旋齿牙嵌离合器 /316

实例三：铣梯形等高齿离合器 /318

实例四：铣锯齿形离合器 /320

第九章 角度面和刻线加工 /323

节 角度面和刻线加工的基础知识 /323

一、铣削角度面的基本特征及加工要求 /323

二、角度面铣削加工的计算和调整方法 /324

三、刻线基本特征及加工要求 /324

四、刻线用的刀具及其装夹方法 /325

五、在圆柱面或圆锥面上刻线 /325

六、圆柱端面刻线 /326

七、平面直线移距刻线 /327

第二节 加工实例 /329

实例一：平面直线移距刻线加工 /329

实例二：铣削角度面轴 /332

实例三：铣削四棱柱体 /336

第十章 铣凸轮 /339

节 铣削等速盘形凸轮 /339

一、等速圆盘凸轮的三要素 /339

二、等速盘形凸轮的铣削方法 /340

第二节 凸轮的检验及质量分析 /343

一、检验项目 /343

二、检验方法 /344

三、质量分析 /345

第三节 加工实例 /345

实例一：铣圆盘凸轮 /345

实例二：铣圆柱凸轮 /347

实例三：铣圆柱（端）凸轮 /349

第十一章 铣齿轮及刀具齿槽 /351

节 齿轮和齿槽铣削基本知识 /351

一、直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算 /351

二、斜齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算 /352

三、锥齿轮的基本知识 /352

四、锥齿轮铣刀及锥齿轮的检测 /355

五、锥齿轮的铣削 /358

第二节 铣削齿轮、齿条技巧分析 /362

一、铣直齿圆柱齿轮的技巧分析 /362

二、直齿条及斜齿条的加工技巧 /363

三、铣直齿刀具的端面齿槽的技巧 /366

四、铣螺旋齿刀具的端面齿槽的技巧 /367

五、麻花钻的开槽操作技巧 /368

六、角度铣刀锥面开齿的操作技巧 /368

第三节 加工实例 /369

实例一：铣削直齿圆柱齿轮零件 /369

实例二：斜齿圆柱齿轮的铣削 /371

实例三：铣削圆柱螺旋齿刀具端面齿开齿 /372

第十二章 铣削外花键 /375

节 外花键的基础知识 /375

一、外花键的种类及特征 /375

二、矩形花键铣削的工艺要求 /377

三、矩形外花键铣削加工的方法及特点 /377

四、矩形外花键的检验与质量分析方法 /379

第二节 成形铣刀铣削外花键 /379

一、 成形铣刀铣削外花键的加工准备 /379

二、外花键成形铣刀铣削加工步骤 /380

三、成形铣刀铣削外花键检验 /382

第三节 三面刃单刀铣削外花键 /383

一、 三面刃单刀铣削加工大径定心外花键 /383

二、 大径定心花键工件的粗铣加工步骤 /384

三、 大径定心花键检测与常见质量问题及其原因 /386

四、 三面刃单刀铣削小径定心外花键 /387

第四节 加工实例 /390

实例一： 用组合的三面刃铣刀内侧刃铣削外花键 /390

实例二： 用组合铣刀圆周刃铣削加工外花键 /393

实例三： 用成形铣刀铣削加工外花键 /396

第十三章 数控铣削实例 /399

节 FANUC 0i系统编程实例 /399

实例一：综合实训1 /399

实例二：综合实训2 /400

实例三：综合实训3 /402

实例四：综合实训4 /404

第二节 SIEMENS 802D系统编程实例 /408

实例一：刻线加工 /408

实例二：键槽综合加工 /409

第三节 数控铣、加工中心操作实例 /412

实例一：平面外轮廓加工 /412

实例二：平面内轮廓加工 /418

实例三：凹槽加工 /422

实例四：台阶面铣削加工 /429

实例五：钻孔加工 /433

实例六：铰孔加工 /436

实例七：铣孔加工 /439

实例八：攻螺纹加工 /443

实例九：复杂零件的加工1 /445

实例十：复杂