機械加工的定義

1、機械加工中文名稱：機械加工英文名稱：machining定義：利用機械及工具對工件進行加工的方法。機械加工機械加工是一種用加工機械對工件的外形尺寸或性能進行改變的過程。按被加工的工件處于的溫度狀態(tài)，分為冷加工和熱加工。一般在常溫下加工，并且不引起工件的化學或物相變化，稱冷加工。一般在高于或低于常溫狀態(tài)的加工，會引起工件的化學或物相變化，稱熱加工。冷加工按加工方式的差別可分為切削加工和壓力加工。熱加工常見有熱處理，煅造，鑄造和焊接。概念介紹機械加工另外裝配時常常要用到冷熱處理。例如：軸承在裝配時往往將內(nèi)圈放入液氮里冷卻使其尺寸收縮，將外圈適當加熱使其尺寸放大，然后再將其裝配在一起?；疖嚨能囕喭馊σ?/p>

2、是用加熱的方法將其套在基體上，冷卻時可保證其結(jié)合的牢固性(此種方法現(xiàn)在依舊應(yīng)用于某些零部件的裝配過程中)。機械加工包括：燈絲電源繞組、激光切割、重型加工、金屬粘結(jié)、金屬拉拔、等離子切割、精密焊接、輥軋成型、金屬板材彎曲成型、模鍛、水噴射切割、精密焊接等。機械加工：廣義的機械加工就是指能用機械手段制造產(chǎn)品的過程；狹義的是用車床(LatheMachine)、銃床(MillingMachine)、鉆床(DrilingMachine)磨床(GrindingMachine)沖壓機、壓鑄機機等專用機械設(shè)備制作零件的過程。微型機械加工技術(shù)的國外發(fā)展現(xiàn)狀機械產(chǎn)品1959年，RichardPFeynman（19

3、65年諾貝爾物理獎獲得者）就提出了微型機械的設(shè)想。1962年第一個硅微型壓力傳感器問世，其后開發(fā)出尺寸為50500um的齒輪、齒輪泵、氣動渦輪及聯(lián)接件等微機械。1965年，斯坦福大學研制出硅腦電極探針，后來又在掃描隧道顯微鏡、微型傳感器方面取得成功。1987年美國加州大學伯克利分校研制出轉(zhuǎn)子直徑為6012um的利用硅微型靜電機,顯示出利用硅微加工工藝制造小可動結(jié)構(gòu)并與集成電路兼容以制造微小系統(tǒng)的潛力。微型機械在國外已受到政府部門、企業(yè)界、高等學校與研究機構(gòu)的高度重視。美國MIT、Berkeley、StanfordAT&T的15名科學家在上世紀八十年代末提出小機器、大機遇：關(guān)于新興領(lǐng)域-微動力學

4、的報告的國家建議書，聲稱由于微動力學（微系統(tǒng)）在美國的緊迫性，應(yīng)在這樣一個新的重要技術(shù)領(lǐng)域與其他國家的競爭中走在前面，建議中央財政預(yù)支費用為五年5000萬美元，得到美國領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)重視，連續(xù)大力投資，并把航空航天、信息和MEMS作為科技發(fā)展的三大重點。美國宇航局投資1億美元著手研制發(fā)現(xiàn)號微型衛(wèi)星，美國國家科學基金會把MEMS作為一個新崛起的研究領(lǐng)域制定了資助微型電子機械系統(tǒng)的研究的計劃，從1998年開始，資助MIT，加州大學等8所大學和貝爾實驗室從事這一領(lǐng)域的研究與開發(fā)，年資助額從100萬、200萬加到1993年的500萬美元。1994年發(fā)布的美國國防部技術(shù)計劃報告，把MEMS列為關(guān)鍵技術(shù)項目。美

5、國國防部高級研究計劃局積極領(lǐng)導(dǎo)和支持MEMS的研究和軍事應(yīng)用，現(xiàn)已建成一條MEMS標準工藝線以促進新型元件/裝置的研究與開發(fā)。美國工業(yè)主要致力于傳感器、位移傳感器、應(yīng)變儀和加速度表等傳感器有關(guān)領(lǐng)域的研究。很多機構(gòu)參加了微型機械系統(tǒng)的研究，如康奈爾大學、斯坦福大學、加州大學伯克利分校、密執(zhí)安大學、威斯康星大學、老倫茲得莫爾國家研究等。加州大學伯克利傳感器和執(zhí)行器中心(BSAC)得到國防部和十幾家公司資助1500萬元后，建立了1115m2研究開發(fā)MEMS的超凈實驗室。日本通產(chǎn)省1991年開始啟動一項為期10年、耗資250億日元的微型大型研究計劃，研制兩臺樣機，一臺用于醫(yī)療、進入人體進行診斷和微型手

6、術(shù)，另一臺用于工業(yè)，對飛機發(fā)動機和原子能設(shè)備的微小裂紋實施維修。該計劃有筑波大學、東京工業(yè)大學、東北大學、早稻田大學和富士通研究所等幾十家單位參加。歐洲工業(yè)發(fā)達國家也相繼對微型系統(tǒng)的研究開發(fā)進行了重點投資,德國自1988年開始微加工十年計劃項目，其科技部于19901993年撥款4萬馬克支持微系統(tǒng)計劃研究，并把微系統(tǒng)列為本世紀初科技發(fā)展的重點，德國首創(chuàng)的LIGA工藝，為MEMS的發(fā)展提供了新的技術(shù)手段，并已成為三維結(jié)構(gòu)制作的優(yōu)選工藝。法國1993年啟動的7000萬法郎的微系統(tǒng)與技術(shù)項目。歐共體組成多功能微系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)NEXUS，聯(lián)合協(xié)調(diào)46個研究所的研究。瑞士在其傳統(tǒng)的鐘表制造行業(yè)和小型精密機械

7、工業(yè)的基礎(chǔ)上也投入了MEMS的開發(fā)工作，1992年投資為1000萬美元。英國政府也制訂了納米科學計劃。在機械、光學、電子學等領(lǐng)域列出8個項目進行研究與開發(fā)。為了加強歐洲開發(fā)MEMS的力量，一些歐洲公司已組成MEMS開發(fā)集團。目前已有大量的微型機械或微型系統(tǒng)被研究出來，例如：尖端直徑為5um的微型鑷子可以夾起一個紅血球，尺寸為7mmX7mmX2mm的微型泵流量可達250ul/min能開動汽車，在磁場中飛行的機器蝴蝶，以及集微型速度計、微型陀螺和信號處理系統(tǒng)為一體的微型慣性組合（MIMU）。德國創(chuàng)造了LIGA工藝，制成了懸臂梁、執(zhí)行機構(gòu)以及微型泵、微型噴嘴、濕度、流量傳感器以及多種光學器件。美國加

8、州理工學院在飛機翼面粘上相當數(shù)量的1mm的微梁，控制其彎曲角度以影響飛機的空氣動力學特性。美國大批量生產(chǎn)的硅加速度計把微型傳感器（機械部分）和集成電路（電信號源、放大器、信號處理和正檢正電路等）一起集成在硅片上3mmX3mm的范圍內(nèi)。日本研制的數(shù)厘米見方的微型車床可加工精度達1.5um的微細軸。工藝基礎(chǔ)的基本概念生產(chǎn)過程和工藝過程生產(chǎn)過程是指從原材料（或半成品）制成產(chǎn)品的全部過程。對機器生產(chǎn)而言包括原材料的運輸和保存，生產(chǎn)的準備，毛坯的制造，零件的加工和熱處理，產(chǎn)品的裝配、及調(diào)試，油漆和包裝等內(nèi)容。生產(chǎn)過程的內(nèi)容十分廣泛，現(xiàn)代企業(yè)用系統(tǒng)工程學的原理和方法組織生產(chǎn)和指導(dǎo)生產(chǎn)，將生產(chǎn)過程看成是一個

9、具有輸入和輸出的生產(chǎn)系統(tǒng)。能使企業(yè)的管理科學化，使企業(yè)更具應(yīng)變力和競爭力。在生產(chǎn)過程中，直接改變原材料（或毛坯）形狀、尺寸和性能，使之變?yōu)槌善返倪^程，稱為工藝過程。它是生產(chǎn)過程的主要部分。例如毛坯的鑄造、鍛造和焊接；改變材料性能的熱處理1；零件的機械加工等，都屬于工藝過程。工藝過程又是由一個或若干個順序排列的工序組成的。工序是工藝過程的基本組成單位。所謂工序是指在一個工作地點，對一個或一組工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程。構(gòu)成一個工序的主要特點是不改變加工對象、設(shè)備和操作者，而且工序的內(nèi)容是連續(xù)完成的。例如圖32-1中ccl的零件，其工藝過程可以分為以下兩個工序：工序1：在車床上車外圓、車端面、

10、鏜孔和內(nèi)孔倒角；工序2：在鉆床上鉆6個小孔。在同一道工序中，工件可能要經(jīng)過幾次安裝。工件在一次裝夾中所完成的那部分工序，稱為安裝。在工序1中，有兩次安裝。第一次安裝：用三爪卡盤夾住外圓，車端面C,鏜內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角，車外圓。第二次安裝：調(diào)頭用三爪盤夾住外圓，車端面A和B，內(nèi)孔倒角。生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型通常分為三類。1單件生產(chǎn)單個地生產(chǎn)某個零件，很少重復(fù)地生產(chǎn)。2成批生產(chǎn)成批地制造相同的零件的生產(chǎn)。3大量生產(chǎn)當產(chǎn)品的制造數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點經(jīng)常是重復(fù)進行一種零件的某一工序的生產(chǎn)。擬定零件的工藝過程時，由于零件的生產(chǎn)類型不同，所采用的加方法、機床設(shè)備、工夾量具、毛坯及對工人的技術(shù)要求等，都有很大的不

11、同。加工余量加工余量概述為了加工出合格的零件，必須從毛坯上切去的那層金屬的厚度，稱為加工余量。加工余量又可分為工序余量和總余量。某工序中需要切除的那層金屬厚度，稱為該工序的加工余量。從毛坯到成品總共需要切除的余量，稱為總余量，等于相應(yīng)表面各工序余量之和。機床在工件上留加工余量的目的是為了切除上一道工序所留下來的加工誤差和表面缺陷，如鑄件表面冷硬層、氣孔、夾砂層，鍛件表面的氧化皮、脫碳層、表面裂紋，切削加工后的內(nèi)應(yīng)力層和表面粗糙度等。從而提高工件的精度和表面粗糙度。加工余量的大小對加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率均有較大影響。加工余量過大，不僅增加了機械加工的勞動量，降低了生產(chǎn)率，而且增加了材料、工具和電力消

12、耗，提高了加工成本。若加工余量過小，則既不能消除上道工序的各種缺陷和誤差，又不能補償本工序加工時的裝夾誤差，造成廢品。其選取原則是在保證質(zhì)量的前提下，使余量盡可能小。一般說來，越是精加工，工序余量越小。機械加工余量標準1主題內(nèi)容與適用范圍本標準規(guī)定了磨削加工的加工余量。本標準適用于磨削各類材料時的加工余量。2技術(shù)內(nèi)容加工余量表（一）厚度4以上的平面磨削余量（單面）平面長度平面寬度200以下平面寬度200以上小于1000.3100-2500.45251-5000.50.6500-8000.60.65說明：1.二次平面磨削余量乘系數(shù)1.5三次平面磨削余量乘系數(shù)2厚度4以上者單面余量不小于0.5-0

13、.8橡膠模平板單面余量不小于0.7毛坯加工余量表（二）I:圓棒類：（1）工件的最大外徑無公差要求，光潔度在以下，例：不磨外圓的凹模帶臺肩的凸模、凹模、凸凹模以及推桿、推銷、限制器、托桿、各種螺釘、螺栓、螺塞、螺帽外徑必須滾花者。單位：（毫米）工件直徑（D）工件長度L車刃的割刀量和車削二端面的余量（每件）7071-120121-200201-300301-450直徑上加工余量W32122345-1033-60233454-661-100344454-6101-200455564-6當D36時并不適應(yīng)于調(diào)頭夾加工，在加工單個工件時，應(yīng)在L上加夾頭量10-15。（2）工件的最大外徑有公差配合要求，光

14、潔度在以上，例如：外圓須磨加工的凹模，擋料銷、肩臺須磨加工的凸?；蛲拱寄５?。單位：（毫米）工件直徑（D）工件長度L車刃的割刀量和車削二端面的余量（每件）5051-8081-150151-250251-420直徑上加工余量W15334455-1016-32344565-1033-60445665-861-100555675-8101-200666775-8當D36時，不適合調(diào)頭加工，在加工單個零件時，應(yīng)加夾頭量10-15。毛坯加工余量表（三）II:圓形鍛件類（不需鍛件圖）（1）不淬火鋼表面粗糙度在以下無公差配合要求者，例如：固定板、退料板等。單位：（毫米）工件直徑（D）工件長度L1011-202

15、1-4546-100101-250直徑上加工余量長度方向上余量150-2005555555657201-3005656565768301-4005757576889401-50078586879910501-6007868687101011注：表中的加工余量為最小余量，其最大余量不得超過廠規(guī)定標準。毛坯加工余量表（四）III:矩形鍛件類：表內(nèi)的加工余量為最小余量，其最大余量不得超過廠規(guī)定標準。工件直徑（D）工件長度LW100101-250251-320321-450451-600601-800長度上加工余量2e5667810工件截面上加工余量（2a=2b）W1044556611-2544556

16、626-5045567751-100556777101-200557788201-300677889301-450778899451-60088991010平面、端面磨削加工余量表（五）一、平面平面每面磨量寬度厚度工件長度L100101-250251-400404-630200500.40.40.450.5200500.400.450.450.60二、端面端面每面磨量D工件長度L5005000.40.400.500.500.600.70本表適用于淬火零件，不淬火零件應(yīng)適當減少20-40%粗加工的表面粗糙度不應(yīng)低于如需磨兩次的零件，其磨量應(yīng)適當增加10-20%環(huán)形工件磨削加工余量表（六）工件直徑

17、mm35、45、50號鋼T8、T10A鋼Crl2MoV合金鋼外元留量內(nèi)孔留量外元留量內(nèi)孔留量外元留量內(nèi)孔留量6-100.25-0.500.30-0.350.35-0.600.25-0.300.30-0.450.20-0.3011-200.30-0.550.40-0.450.40-0.650.35-0.400.35-0.500.30-0.3521-300.30-0.550.50-0.600.45-0.700.35-0.450.40-0.500.30-0.4031-500.30-0.550.60-0.700.55-0.750.45-0.600.50-0.600.40-0.5051-800.35-0

18、.600.80-0.900.65-0.850.50-0.650.60-0.700.45-0.5581-1200.35-0.801.00-1.200.70-0.900.55-0.750.65-0.800.50-0.65121-1800.50-0.901.20-1.400.75-0.950.60-0.800.70-0.850.55-0.70181-2600.60-1.001.40-1.600.80-1.000.65-0.850.75-0.900.60-0.75注:50以下，壁厚10以上者，或長度為100-300者，用上限50-0100,壁厚20以下者，或長度為200-500者，用上限100以上者，

19、壁厚30以下者，或長度為300-600者，用上限長度超過以上界線者，上限乘以系數(shù)1.3加工粗糙度不低于，端面留磨量0.56以下小孔研磨量表（七）材料直徑上留研磨量（毫米）鋼450.05-0.06T10A0.015-0.025Cr12MoV0.01-0.02注:本表只適用于淬火件應(yīng)按孔的最小極限尺寸來留研磨量淬火前小孔需占鉸粗糙度以上當長度e小于15毫米時,表內(nèi)數(shù)值應(yīng)加大20-30%導(dǎo)柱襯套磨削加工余量表（八）襯套內(nèi)徑與導(dǎo)柱外徑襯套導(dǎo)柱外元留量內(nèi)元留量外元留量25-320.7-0.80.4-0.50.5-0.6540-500.8-0.90.5-0.650.6-0.7560-800.8-0.90.

20、6-0.750.7-0.90100-1200.9-1.00.7-0.850.9-1.05鏜孔加工余量表(九)加工孔的直徑(mm)材料輕合金巴氏合金青銅及鑄鐵鋼件細鏜前加工精度為4級加工性質(zhì)粗加工精加工粗加工精加工粗加工精加工粗加工精加工直徑余量(mm)W300.20.10.30.10.20.10.20.10.04531-500.30.10.40.10.30.10.20.10.0551-800.40.10.50.10.30.10.20.10.0681-1200.40.10.50.10.30.10.30.10.07121-1800.50.10.60.20.40.10.30.10.08181-260

21、0.50.10.60.20.40.10.30.10.09261-3600.50.10.60.20.40.10.30.10.1附注：當一次鏜削時，加工余量應(yīng)該是粗加工余量加工精加工余量。備注：所以的參數(shù)要根據(jù)零件的形狀和后續(xù)工藝的要求，做出適量的調(diào)整?；鶞蕶C械零件是由若干個表面組成的，研究零件表面的相對關(guān)系，必須確定一個基準，基準是零件上用來確定其它點、線、面的位置所依據(jù)的點、線、面。根據(jù)基準的不同功能，基準可分為設(shè)計基準和工藝基準兩類。1設(shè)計基準在零件圖上用以確定其它點、線、面位置的基準，稱為設(shè)計基準。如圖32-2所cc2際的軸套零件，各外圓和內(nèi)孔的設(shè)計基準是零件的軸心線，端面A是端面B、C的

22、設(shè)計基準，內(nèi)孔的軸線是外圓徑向跳動的基準。2工藝基準零件在加工和裝配過程中所使用的基準，稱為工藝基準。工藝基準按用途不同又分為裝配基準、測量基準及定位基準。（1）裝配基準裝配時用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準，稱為裝配基準。（2）測量基準用以檢驗已加工表面的尺寸及位置的基準，稱為測量基準。如圖32-2中的零件，內(nèi)孔軸線是檢驗外圓徑向跳動的測量基準；表面A是檢驗長度L尺寸l和的測量基準。（3）定位基準加工時工件定位所用的基準，稱為定位基準。作為定位基準的表面（或線、點），在第一道工序中只能選擇未加工的毛坯表面，這種定位表面稱粗基準.在以后的各個工序中就可采用已加工表面作為定位基準，這種定位

23、表面稱精基準。編輯本段擬定工藝路線的一般原則機械加工工藝規(guī)程的制定，大體可分為兩個步驟。首先是擬定零件加工的工藝路線，然后再確定每一道工序的工序尺寸、所用設(shè)備和工藝裝備以及切削規(guī)范、工時定額等。這兩個步驟是互相聯(lián)系的，應(yīng)進行綜合分析。工藝路線的擬定是制定工藝過程的總體布局，主要任務(wù)是選擇各個表面的加工方法，確定各個表面的加工順序，以及整個工藝過程中工序數(shù)目的多少等。擬定工藝路線的一般原則1、先加工基準面零件在加工過程中，作為定位基準的表面應(yīng)首先加工出來，以便盡快為后續(xù)工序的加工提供精基準。稱為“基準先行”。2、劃分加工階段加工質(zhì)量要求高的表面，都劃分加工階段，一般可分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。主要是為了保證加工質(zhì)量；有利于合理使用設(shè)備；便于安排熱處理工序；以及便于時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷等。3、先面后孔對于箱體、支架和連桿等零件應(yīng)先加工平面后加工孔。這樣就可以以平面定位加工孔，保證平面和孔的位置精度，而且對平面上的孔的加工帶來方便。4、光整加工光整加工后