数控加工手册（第1卷）

　　《数控加工手册（第1卷）》结合航空航天、汽车工业等高端制造行业的应用需求，以数控机床和数控加工工艺为主线，系统整理和总结了数控加工相关的关键技术和方法、标准数据资料、典型工艺编程实例等内容，并将逐步采用多种数字媒体形式出版。

　　《数控加工手册（第1卷）》汇集了国内数控行业与制造行业生产、科研、教学一线的几十位资深专家与学者的智慧，紧跟数控技术发展前沿，以先进翔实的技术内容结构、充实的经验图表实例和最新的国家、行业标准，体现了国内外数控技术发展的最新水平，具有较高的技术水平与实际应用价值，能够满足生产、教学、科研的广泛需求，可作为从事数控方面工作的广大技术人员、科研人员以及大中专院校师生的工具书。

　　张定华，博士生导师，教授，西北工业大学机电学院前院长，国家数控加工领域领军人物，现代设计与集成制造技术教育部重点实验室主任，航空宇航制造工程国家重点学科负责人。先后主持完成了8项国家、部委基金项目，18项重大、重点科研项目。并先后获国家科技进步二等奖2项、三等奖1项。张定华教授在叶轮叶片类零件五坐标数控加工技术方面取得了突出成就，突破了多轴数控加工中的多个理论难题，并在复杂多重约束区域加工和防干涉等方面取得国内领先、国际先进水平的成果；他主持研制的涡轮叶片精铸模具CAD/CAM系统，在国内首次实现了涡轮叶片、铸件、陶芯、电极、模具的设计制造和无缝集成，解决了铸件三维收缩计算、活块自动划分与开模仿真难题。在国内首台高性能航空动力装置预研中，主持解决了空心叶片测量造型和精铸模具制造难题，为国防建设做出了突出贡献，荣获国家科技进步二等奖。在新概念航空发动机的整体叶盘、大小叶片转子等关键零件制造方面，攻克了一系列的关键技术难题，在型号研制中应用并取得实质性重大突破，达到了国际先进水平。在国际上率先将平板探测器应用于高分辨率体积CT研制，获SPIEMI’99国际学术奖。

第1篇数控加工常用资料

第1章常用基础资料

1.1基础资料

表1.1.1国内标准代号

表1.1.2国外部分标准代号

表1.1.3常用材料的密度

表1.1.4材料的弹性模量和泊松比

表1.1.5常用材料的摩擦因数

表1.1.6常用材料的滚动摩擦因数

表1.1.7轴承的摩擦因数

表1.1.8金属材料熔点、热导率及比热容

表1.1.9滑动摩擦因数与压力变化的关系

表1.1.10SI基本单位

表1.1.11SI导出单位

表1.1.12SI导出单位（人类健康安全防护上的需要）

表1.1.13常用物理量符号及其法定单位

表1.1.14常用计量单位换算

表1.1.15SI单位的倍数单位词头

表1.1.16长度单位换算

表1.1.17功率单位换算

表1.1.18常用法定计量单位与非法定计量单位的换算

表1.1.19希腊字母

表1.1.20拉丁字母

表1.1.21机械传动效率

表1.1.22化学元素符号

表1.1.23各种硬度对照

表1.1.24机械制造工艺方法类别的划分及代码

表1.1.25各种生产类型的工艺特征

表1.1.26常用平面四杆机构的类型

表1.1.27动力机及工作机工作特性示例

表1.1.28几种常用零件要求的力学性能

表1.1.29挂轮表

1.2角度、锥度、斜度

表1.1.30标准角度

表1.1.31一般用途圆锥的锥度与锥角

表1.1.32棱体的角度和斜度

表1.1.33莫氏和公制锥度

表1.1.34标准锥度及其应用范围

表1.1.35车刀刃磨时的角度

表1.1.36圆锥体各部分名称

表1.1.37有舌尾的外锥体尺寸

表1.1.38无舌尾的外锥体尺寸

1.3计算公式和系数

表1.1.39矩形平板应力计算公式

表1.1.40圆形平板应力计算公式

表1.1.41圆环形平板应力计算公式

表1.1.42圆环形平板挠度计算系数

表1.1.43圆环形平板转角计算系数

表1.1.44圆环形平板内周界处应力计算系数

表1.1.45圆环形平板外周界处应力计算系数

表1.1.46圆环形平板的系数

表1.1.47常用截面的几何特性计算公式

表1.1.48常用强度理论计算公式

表1.1.49等断面立柱受压静力稳定性计算

表1.1.50等断面压柱受压缩的临界载荷与临界应力计算

表1.1.51直线公式系数a、b及λ范围

表1.1.52中心压杆折减系数

表1.1.53偏心压杆折减系数

表1.1.54单跨度等截面压杆的长度系数与稳定系数

表1.1.55立柱的稳定系数η

表1.1.56中部支撑的柱的稳定系数η

表1.1.57轧制普通工字钢梁的整体稳定系数φs

表1.1.58常用几何体的面积、体积及重心位置

表1.1.59矩形截面梁扭转时系数α值

表1.1.60圆周等分系数

表1.1.61圆周等分孔的坐标尺寸计算

1.4尺寸公差精度

表1.1.62标准公差等级的应用范围

表1.1.63形位公差符号

表1.1.64焊接结构件尺寸公差与形位公差精度等级选用

表1.1.65焊接结构件尺寸偏差与形位公差

表1.1.66未注线性尺寸的极限偏差

表1.1.67未注角度的极限偏差

表1.1.68直线度和平面度的未注公差值

表1.1.69垂直度的未注公差值

表1.1.70对称度的未注公差值

表1.1.71滚珠丝杠副的精度等级标号及应用范围

表1.1.72螺孔和螺栓通孔未注位置度

表1.1.73键槽的对称度未注公差值

表1.1.74圆跳动的未注公差值

表1.1.75常用标准公差数值

表1.1.76IT01和IT0的标准公差数值

表1.1.77轴的基本偏差数值

表1.1.78孔的基本偏差数值

表1.1.79基本尺寸至500mm的基孔制优先、常用配合

表1.1.80基本尺寸至500mm的基轴制优先、常用配合

表1.1.81尺寸小于等于500mm优先配合的配合特性

表1.1.82直线度、平面度、平行度、垂直度、倾斜度的公差值

表1.1.83同轴度、对称度、圆跳动、全跳动、圆度、圆柱度的公差值

表1.1.84Ra、Rz、Ry的系列值

表1.1.85各种加工方法所能达到的精度和Ra值

表1.1.86表面粗糙度参数系列值Ra、Rz

表1.1.87表面粗糙度表面特征、加工方法及应用举例

表1.1.88轴、孔表面粗糙度推荐值

表1.1.89不同切削条件下的加工表面粗糙度Ra值

表1.1.90影响加工表面质量的主要因素

表1.1.91影响加工精度的主要因素

表1.1.92按孔的精度毛坯情况确定加工方法

1.5机械制图

表1.1.93技术制图的通用术语

表1.1.94技术制图的一般规定术语

表1.1.95技术制图的画法术语

表1.1.96技术制图的图的种类术语

表1.1.97技术制图的配视图和断面图术语

表1.1.98技术制图的投影法术语

表1.1.99机械制图的基本幅面（第一选择）

表1.1.100机械制图的加长幅面（第二选择）

表1.1.101机械制图的加长幅面（第三选择）

表1.1.102机械图样图纸幅面和样式

表1.1.103机械图样标题栏和明细栏的格式

表1.1.104机械图样图线的格式

表1.1.105机械图样图线宽度和图线组别

表1.1.106机械图样的字体标准

1.6螺纹和螺纹连接

表1.1.107三针法测量英制螺纹时的M值

表1.1.108三针法测量梯形螺纹时的M值

表1.1.109三针法测量普通螺纹时的M值

表1.1.110三针法测量时量针直径d0的简化计算公式

表1.1.111三针法测量时M值的简化计算公式

表1.1.112圆锥管螺纹攻螺纹前钻孔用钻头直径

表1.1.113螺栓、螺柱、螺钉、螺母的性能等级、材料及其力学性能

表1.1.114连接接合面间的摩擦因数

表1.1.115允许的螺栓最大间距t

表1.1.116一般连接螺栓拧紧力矩

表1.1.117各种预紧方式的标记代号

表1.1.118常用的螺纹防松方法

表1.1.119滑动螺旋传动的许用压强［p］

表1.1.120静载荷作用下普通螺栓连接的许用应力

表1.1.121拉伸变载荷作用下普通螺栓连接的许用应力幅

表1.1.122铰制孔用螺栓连接的许用应力

表1.1.123螺杆与螺母的许用应力

表1.1.124静载荷下强固铆缝中各元件的许用应力

表1.1.125滑动螺旋副材料的许用压强［p］

表1.1.126螺旋转动螺纹副的当量摩擦因数μρ

表1.1.127螺旋传动螺旋副的摩擦因数f

表1.1.128临界压力Fc的计算公式

1.7轴、联轴器、离合器

表1.1.129轴的常用材料力学性能

表1.1.130轴上零件轴向定位和固定的常用方式

表1.1.131几种轴的材料的许用扭转剪应力［τT］和系数C值

表1.1.132轴的许用弯曲应力

表1.1.133疲劳强度的许用安全系数［S］

表1.1.134静强度的许用安全系数［S0］

表1.1.135轴的许用挠度［y］、许用偏转角［θ］、许用扭转角［φ］

表1.1.136联轴器的类型

表1.1.137联轴器工作情况系数KA

表1.1.138联轴器装配精度

表1.1.139离合器的分类

表1.1.140常用摩擦副材料的摩擦因数f和基本许用压强［p0］

表1.1.141常用机械制动器的分类与特点

1.8齿轮

表1.1.142模数的标准系列

表1.1.143锥齿轮模数

表1.1.144齿轮传动的类型、特点和应用

表1.1.145齿轮制造的各种工艺方法

表1.1.146斜齿轮装配后的接触斑点

表1.1.147直齿轮装配后的接触斑点

表1.1.148蜗杆导程角γ的推荐范围

表1.1.149圆柱蜗杆的模数m和分度圆直径d1的搭配值

表1.1.150蜗杆头数、蜗轮齿数推荐值

表1.1.151阿基米德蜗杆传动主要几何尺寸

表1.1.152蜗杆常用材料及应用

表1.1.153蜗轮常用材料及应用

表1.1.154蜗杆传动的精度等级和应用

表1.1.155蜗轮材料的许用接触应力［σHP］和许用弯曲应力［σFP］

表1.1.156无锡青铜、黄铜及铸铁的许用接触应力［σHP］

表1.1.157蜗杆传动的当量摩擦因数fv和当量摩擦角φv

表1.1.158蜗杆传动效率估算值

表1.1.159蜗杆传动的润滑油黏度及润滑方法（荐用）

表1.1.160直齿标准圆柱齿轮各部分尺寸计算公式

表1.1.161标准直齿锥齿轮几何尺寸的计算公式（Σ=90°）

表1.1.162斜齿圆柱齿轮各部分尺寸计算公式

表1.1.163锥齿轮各部分尺寸计算公式1.9带传动

表1.1.164普通V带截面基本尺寸

表1.1.165普通V带的基准长度Ld和带长修正系数KL

表1.1.166V带轮的最小基准直径

表1.1.167V带轮基准直径

表1.1.168普通V带带轮轮槽尺寸

表1.1.169普通V带带轮的结构尺寸

1.10链传动

表1.1.170滚子链的基本参数与尺寸

表1.1.171滚子链链轮主要尺寸

表1.1.172滚子链链轮槽形状参数

表1.1.173滚子链链轮轴向齿轮

表1.1.174链轮常用材料

表1.1.175链的垂度系数Kf

表1.1.176小链轮齿数z

表1.1.177工作情况系数KA

表1.1.178排数系数Kp

表1.1.179滚子链的润滑方法和供油量

1.11轴承

表1.1.180轴承代号的组成

表1.1.181轴承类型代号

表1.1.182轴承内径代号

表1.1.183滚动轴承内径代号

表1.1.184轴承标准

表1.1.185深沟球轴承外形尺寸

表1.1.186单列圆锥滚子轴承外形尺寸

表1.1.187角接触球轴承、单列圆锥滚子轴承、

双列推力球轴承轴向游隙

表1.1.188双列、四列圆锥滚子轴承的轴向游隙

表1.1.189刮研表面接触斑点

表1.1.190轴承试车时的温升要求

表1.1.191常用锡基、铅基铸造轴承合金的代号及用途

表1.1.192常用铸造轴承合金的性能

表1.1.193向心角接触轴承的内部轴向力S计算公式

表1.1.194轴承温度系数fT

表1.1.195载荷性质系数fp

表1.1.196静载荷的安全系数S

表1.1.197滑动轴承常用的配合

表1.1.198安装向心轴承的孔公差带代号

表1.1.199安装向心轴承的轴公差带代号

1.12弹簧

表1.1.200弹簧的种类

表1.1.201弹簧材料种类

表1.1.202普通圆柱螺旋弹簧尺寸系列

表1.1.203弹簧钢丝的拉伸强度极限σb

表1.1.204圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸

表1.1.205旋绕比C的推荐用值

表1.1.206冷卷压缩弹簧的端部结构

表1.1.207扭转弹簧的结构形式

1.13切削液润滑剂

表1.1.208切削液的选择

表1.1.209常用润滑脂的牌号、性能和应用

表1.1.210润滑剂性能的比较

表1.1.211切削润滑液的分类及组成

表1.1.212切削润滑液中的添加剂

表1.1.213常用切削润滑液及推荐

表1.1.214合成切削液标准

表1.1.215常用磨削液的组成及使用特性

表1.1.216磨削液中的添加剂

表1.1.217常用研磨液

表1.1.218砂带磨削时各类磨削液及干磨剂的选择

表1.1.219几种机械零件对润滑剂特性要求的重要程度

1.14特种加工

表1.1.220特种加工方法的范畴

表1.1.221常用电火花加工工作液

表1.1.222各种电火花加工方法

表1.1.223常用特种加工方法综合比较与主要适用范围

1.15热处理

表1.1.224整体热处理方法、特点和应用

表1.1.225常用热处理方法、特点及应用

表1.1.226材料在热处理中的特性

表1.1.227金属热处理基础分类及代号基础分类

表1.1.228加热方式及代号

表1.1.229退火工艺及代号

表1.1.230淬火冷却介质和冷却方法及代号

表1.1.231常用热处理工艺及代号

表1.1.232回火的分类和应用

表1.1.233退火、正火、球化退火应用对比

表1.1.234常用钢的热处理规范

表1.1.235结构钢零件热处理方法选择

表1.1.236常用不锈钢和耐热钢的热处理方法选择

表1.1.237齿轮零件的热处理实例

表1.1.238有色金属材料热处理的工艺方法以及目的和用途

表1.1.239常用有色金属材料热处理方法的选用

表1.1.240变形铝合金的热处理方法和应用

表1.1.241铸造铝合金的热处理方法和应用

表1.1.242铜及铜合金热处理方法和应用

表1.1.243钛及钛合金热处理方法和应用

表1.1.244金属的氧化、磷化和钝化处理的特点和应用

表1.1.245铝及铝合金阳极化的分类、特点和应用

表1.1.246各种表面强化方法的特点

表1.1.247表面淬火有效硬化层深度分级和相应的上偏差

表1.1.248推荐的DC、DN和化合物层厚度及上偏差

表1.1.249典型零件所用材料淬透性要求

表1.1.250按性能要求或工作条件选择热处理方法

表1.1.251零件材料和热处理方法选用的一般规则

表1.1.252常用最后热处理方法的应用

表1.1.253最低表面硬度、最小有效硬化层深度与试验力之间的关系

表1.1.254表面淬火界限硬度值

表1.1.255最小有效渗氮层深度、最低表面硬度与试验力之间的关系

表1.1.256硬度选择

表1.1.257零件的失效原因和工作条件对硬化层深度的要求

1.16金属材料和非金属材料

表1.1.258钢材分组的尺寸

表1.1.259铁?蔡己辖鹌胶馔贾械奶匦缘愫?特性线

表1.1.260室温下铁蔡己辖鸬钠胶组织

表1.1.261钢的结构组织和特性

表1.1.262常用结构钢的牌号、成分、热处理、性能和应用

表1.1.263常用材料的相对加工性能

表1.1.264影响钢、铸铁切削加工性的因素

表1.1.265有色金属加工的特点

表1.1.266金属材料几种主要预成形方法的比较

表1.1.267几种常用金属切削加工性能的比较

表1.1.268各类材料的弹性模量E

表1.1.269涂层硬质合金

表1.1.270常用铸造铜合金的代号及用途

表1.1.271几种常用铸造金属的铸造性能

表1.1.272铸铁和铸钢的特性与结构特点

表1.1.273常用铸造有色合金的特性与结构特点

表1.1.274传动轴、传动齿轮、弹簧要求的力学性能

表1.1.275合金结构钢技术条件（一）

表1.1.276合金结构钢技术条件（二）

表1.1.277铜及铜合金拉制矩形棒截面的宽高比

表1.1.278铜及铜合金棒材牌号、状态和规格

表1.1.279铜及铜合金方形、矩形和六角形棒材的圆角半径

表1.1.280铜及铜合金棒材的直度（软棒材除外）

表1.1.281铜及铜合金矩形棒材的力学性能

表1.1.282铜及铜合金带材的弯曲试验

表1.1.283工程陶瓷材料成形工艺的比较

表1.1.284几种典型复合材料的性能

表1.1.285工程陶瓷材料的烧结工艺的比较

表1.1.286几种典型结构陶瓷的性能与钢、铝性能的比较

表1.1.287塑料主要成形方法、特点及应用

表1.1.288工程常用塑料的选用

表1.1.289工程塑料主要成形工艺的比较

表1.1.290几种塑料的脱模斜度

表1.1.291零件不同表面的脱模斜度

表1.1.292热固性塑料零件的壁厚（推荐值）

表1.1.293热塑性塑料零件的壁厚（推荐值）

表1.1.294塑料零件壁宽与最佳厚度的关系

表1.1.295塑料零件尺寸公差推荐值

表1.1.296几种塑料轴承的配合间隙

表1.1.297聚甲醛轴承的配合间隙

表1.1.298工程用塑料零件的设计注意事项

表1.1.299几种常用工程塑料的性能

表1.1.300低压电线型号及名称

表1.1.301飞机用低压塑料绝缘腊克电线型号及名称

表1.1.302聚氯乙烯绝缘尼龙护套电线型号及名称

表1.1.303汽车及拖拉机用低压电线型号、名称及主要用途

表1.1.304汽车及拖拉机用铜芯高压点火线型号、名称及主要用途

表1.1.305日用电器聚氯乙烯塑料绝缘软线型号、名称及主要用途

表1.1.306聚氯乙烯塑料绝缘电线型号及名称

1.17其他

表1.1.307工具电极的结构形式、结构特点和应用范围

表1.1.308装配类型及方法

表1.1.309常用工具电极材料及其优缺点和适用范围

表1.1.310常用各种刚性转子的平衡品质等级

表1.1.311配管通用技术条件

表1.1.312一般烧结零件的尺寸范围

表1.1.313烧结零件尺寸公差

表1.1.314精压零件尺寸公差

表1.1.315腹板最小厚度

表1.1.316一般冲压件对材料的要求

表1.1.317最小弯曲半径（t为工件厚度）

表1.1.318最小可冲孔眼的尺寸（为板厚的倍数）

第2章机械加工精度

第3章机械加工余量

第2篇数控机床

第1章数控机床概论

第2章数控机床常用术语与规范标准

第3章数控机床坐标系与运动方向

第4章数控车床

第5章数控铣床

第6章数控冲床、数控磨床以及

第7章加工中心

第8章数控机床主轴部件

第9章数控机床导轨

第10章数控机床回转工作台

第11章数控机床滚珠丝杠螺母副

第12章数控机床自动换刀装置

第13章数控机床支承件

第14章先进数控机床技术

第15章数控机床伺服进给系统

第16章数控机床网络接口技术

第17章数控机床精度检测技术

第18章数控机床选择、安装验收和维修

第19章柔性制造系统

第20章部分数控机床的技术规格与参数

参考文献

索引