机械加工中文名称：机械加工英文名称：machining定义：利用机械及工件进行加工的方法。机械加工机械加工是一种用加工机械对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按被加工的工件处于的温度状态，分为冷加工和热加工。般在高于或低于常温状态的加工，会引起工件的化学或物相变化，称热加工。冷加工按加工方式的差别可分为切削加工和压力加工。加工常见有热处理，煅造，铸造和焊接。概念介绍机械加工另外装配时常常要用到冷热处理。例如：轴承在装配时往往将内圈放入液氮里冷却使其尺寸收缩，将外圈适当加热使其尺寸放大，然后再将其装配在一起。火车的车轮外圈也是用加热的方法将其套在基体上，冷却时可保证其结合的牢固性(此种方法现在依旧应用于某些零部件的装配过程机械加工包括：灯丝电源绕组、激光切割、重型加工、金属粘结、金属拉拔、等离子切割、精密焊接、辊轧成型、金属板材弯曲成型、模锻、水喷射切割、精密焊接等。机械加工：广义的机械加工就是指能用机械手段制造产品的过程；狭义的是用车床(LatheMachine)、铣床(MillingMachine)、钻床(DrilingMachine)、磨床(GrindingMachine)、冲压机、压铸机机等专用机械设备制作零件的过程。微型机械加工技术的国外发展现状机械产品1959年，RichardFeynman（1965年诺贝尔物理奖获得者）就提出了微型机械的设想。962年第一个硅微型压力传感器问世，其后开发出尺寸为50〜500卩m的齿轮、齿轮泵、气动涡轮及联接件等微机械。1965年，斯坦福大学研制出硅脑电极探针，后来又在扫描隧道显微镜、微型传感器方面取得成功。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~12卩m的利用硅微型静电机，显示出利用硅微加工工艺制造小可动结构并与集成电路兼容以制造微小系统的潜力。微型机械在国外已受到政府部门、企业界、高等学校与研究机构的高度重视。美国MITBerkeley、Stanford\AT&T15名科学家在上世纪八十年代末提出小机器、大机遇：关于新兴领域--微动力学的报告的国家建议书，声称由于微动力学（微系统）在美国的紧迫性，应在这样一个新的重要技术领域与其他国家的竞争中走在前面议中央财政预支费用为五年5000元，得到美国领导机构重视，连续大力投资，并把航空航天、信息和MEMS为科技发展的三大重点。美国宇航局投资亿美元着手研制发现号微型卫星美国国家科学基金会把MEMS作为一个新崛起的研究领域制定了资助微型子机械系统的研究的计划，从1998年开始，资助MIT，加州大学所大学和贝尔实验室从事这一领域的研究与开发，年资助额从100200万加到1993500万美元。1994年发布的《美国国防部技术计划》报告，把MEMS为关键技术项目。美国国防部高级研究计划局积极领导和支持MEMS的研究和军事应用，现已建成一条MEMS标准工艺线以促进新型元件/装置的研究与开发。美国工业主要致力于传感器、位移传感器、应变仪和加速度表等传感器有关领域的研究。很多机构参加了微型机械系统的研究，如康奈尔大学、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、密执安大学、威斯康星大学、老伦兹得莫尔国家研究等。加州大学伯克利传感器和执行器中心(BSAC)得到国防部和十几家公司资助1500万元后，建立了1115m2研究开MEMS的超净实验室。日本通产省1991年开始启动一项为期10年、耗资250亿日元的微型大型研究计划，研制两台样机，一台用于医疗、进入人体进行诊断和微型手术，一台用于工业，对飞机发动机和原子能设备的微小裂纹实施维修。该计划有筑波大学、东京工业大学、东北大学机械加工、早稻田大学和富士通研究所等几十家单位参加。欧洲工业发达国家也相继对微型系统的研究开发进行了重点投资，德国自1988年开始微加工十年计划项目，其科技部于1990〜1993年拨款万马克支持微系统计划研究，并把微系统列为本世纪初科技发展的重点，德国首创的LIGA工艺，为MEMS的发展提供了新的技术手段，并已成为三维结构制作的优选工艺。法国1993年启动7000万法郎的微系统与技术项目。欧共体组成多功能微系统研究网络NEXUS，联合协调46个研究所的研究。瑞士在其传统的钟表制造行业和小型精密机械工业的基础上也投入了MEMS的开发工1992年投资为1000万美元。英国政府也制订了纳米科学计划。个项目进行研究与开发。为了加强欧洲开发MEMS的力量，一些欧洲公司已组成MEMS开发集团。目前已有大量的微型机械或微型系统被研究出来，例如：尖端直的微型镊子可以夹起一个红血球，尺寸为7mmx7mmx2mm的微型泵流量可达250卩l/min能开动汽车，在磁场中飞行的机器蝴蝶，以及集微型速度计、型陀螺和信号处理系统为一体的微型惯性组合（MIMU）。德国创造了LIGA艺，制成了悬臂梁、执行机构以及微型泵、微型喷嘴、湿度、流量传感器以及多种光学器件。美国加州理工学院在飞机翼面粘上相当数量的1mm控制其弯曲角度以影响飞机的空气动力学特性。美国大批量生产的硅加速度计把微型传感器（机械部分）和集成电路（电信号源、放大器、信号处理和检正电路等）一起集成在硅片上3mmx3mm的范围内。日本研制的数厘米见方的微型车床可加工精度达1.5卩m的微细轴。工艺基础的基本概念生产过程和工艺过程生产过程是指从原材料（或半成品）制成产品的全部过程。对机器生产而言包括原材料的运输和保存，生产的准备，毛坯的制造，零件的加工和热处理，产品的装配、及调试，油漆和包装等内容。生产过程的内容十分广泛，现代企业用系统工程学的原理和方法组织生产和指导生产，将生产过程看成是一个具有输入和输出的生产系统。能使企业的管理科学化，使企业更具应变力和竞争在生产过程中，直接改变原材料（或毛坯）形状、尺寸和性能，使之变为成品的过程，称为工艺过程。它是生产过程的主要部分。例如毛坯的铸造、锻造和焊接；改变材料性能的热处理；零件的机械加工等，都属于工艺过程。工艺过程又是由一个或若干个顺序排列的工序组成的。工序是工艺过程的基本组成单位。所谓工序是指在一个工作地点，对一个或一组工件所连续完成的那部分工艺过程。构成一个工序的主要特点是不改变加工对象、设备和操作者，而且工序的内容是连续完成的。例如图32-1中[ccl]的零件，其工艺过程可以分为以下两个工序：工序：在车床上车外圆、车端面、镗孔和内孔倒角；工序2：在钻床上钻个小孔。在同一道工序中，工件可能要经过几次安装。工件在一次装夹中所完成的那部分工序，称为安装。在工序中，有两次安装。第一次安装：用三爪卡盘夹住外圆，车端面C,镗内孔，内孔倒角，车外 圆。第二次安装：调头用三爪 盘夹住外圆，车端面A和B，内孔倒角。 生产类型 生产类型通常分为三类。 ．单件生产单个地生产某个零件，很少重复地生产。 2．成批生产 成批地制造相同的零件的生产。 3．大量生产 当产品的制造数量很大， 大多数工作地点经常是重 复进行一 种零件的某一工序的生产 拟定零件的工艺过程时， 由于零件的生产类型不同， 所采用的加 方法、 机床设备、工夹量具、毛坯及对工人的技术要求等，都有很大 的不同。 加工余量 加工余量概述 为了加工出合格的零件，必须从毛坯上切去的那层金属的厚度， 称为加工 余量。 加工余量又可分为工序余量和总余量。 某工序中需要 切除的那层金属 厚度， 称为该工序的加工余量。 从毛坯到成品总共需 要切除的余量， 称为总 余量， 等于相应表面各工序余量之和。 机床 在工件上留加工余量的目的是为 了切除上一道工序所留下来的加工 误差和表面缺陷，如铸件表面冷硬层、气孔、 夹砂层，锻件表面的氧 化皮、脱碳层、表面裂纹，切削加工后的内应力层和表 面粗糙度等。 从而提高工件的精度和表面粗糙度。 加工余量的大小对加工质量和生产效率均有较大影响。 加工余量 过大， 不仅增加了机械加工的劳动量，降低了生产率，而且增加了材 料、工具和电力 消耗， 提高了加工成本。若加工余量过小，则既不能 消除上道工序的各种缺陷 和误差， 又不能补偿本工序加工时的装夹误 差，造成废品。其选取原则是在保 证质量的前提下， 使余量尽可能小。 一般说来，越是精加工，工序余量越小。 机械加工余量标准 1．主题内容与适用范围 本标准规定了磨削加工的加工余量 本标准适用于磨削各类材料时的加工余量 2．技术内容 加工余量表（一） 厚度 以上的平面磨削余量（单面）平面长度 平面宽度 200 以下 平面宽度 200 以上 小于 100 0.3 100-250 0.45 251-500 0.5 0.6 500-800 0.6 0.65 说明： 二次平面磨削余量乘系数1.5 以上者单面余量不小于0.5-0.8 橡胶模平板单面余量不小于0.7 毛坯加工余量表（二） 模带台肩的凸模、凹模、凸凹模以及推杆、推销、限制器、托杆、各种螺钉、 螺栓、螺塞、螺帽外径必须滚花者。 单位：（毫米） 工件直径（ 车刃的割刀量和车削二端面的余量（每件） 70 71-120 121-200 201-300 301-450 直径 5-1033-60 4-661-100 4-6101-200 D36时并不适应于调头夹加工， 在加工单个工件时， 应在 夹头量10-15。 （2）工件的最大外径有公差配合要求，光洁度在以上，例如： 磨加工的凹模，挡料销、肩台须磨加工的凸模或凸凹模等。单位：（毫米） 工件直径（ 车刃的割刀量和车削二端面的余量（每件） 50 51-80 81-150 151-250 251-420 直径上加工余量 15 5-1016-32 5-1033-60 5-861-100 5-8101-200 D36时，不适合调头加工， 在加工单个零件时， 应加夹头量 10-15。 毛坯 加工余量表（三） 圆形锻件类（不需锻件图） （1）不淬火钢表面粗糙度在^ 以下无公差配合要求者，例如：固 定板、退料板等。 单位：（毫米） 工件直径（ 1011-20 21-45 46-100 101-250 直径上加工余量长度方向上余量 150-200 10501-600 1010 11 注：表中的加工余量为最小余量，其最大余量不得超过厂规定标准。 毛坯加