机 械 加 工 中文名称：机械加工英文名称：machining 定义：利用机械及工具对工件进展加工的方法。 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展转变的过程。按被加工的工件处于的温度状态﹐分为冷加工和热加工。一般在常温下加工，并且不引起工件的化学或物相变化﹐称冷加工。一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异可分为切削加工和压力加工。热加工常见有热处理﹐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结实性〔此种方法现在照旧应用于某些零部件的装配过程中〕。 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、周密焊接、辊轧成型、金属板材弯曲成型、模锻、水喷射切割、周密焊接等。 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〔Lathe Machine〕、铣床(Milling Machine)、钻床 (Driling Machine)、磨床(Grinding Machine)、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进呈现状 机械产品 1959 年，Richard P Feynman(1965 年诺贝尔物理奖获得者)就提出了微型机械的设想。1962 年第一个硅微型压力传感器问世，其后开发出尺寸为 50～500μm 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60～12μm 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构造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、高等学校与争论机构的高度重视。美国MIT、Berkeley、Stanford\ATT的 15 名科学家在上世纪八十年月末提出“小机器、大机遇：关于兴领域--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， 应在这样一个的重要技术领域与其他国家的竞争中走在前面“，建议中心财政预支费用为五年 5000 万美元，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 作为科技进展的三大重点。美国宇航局投资1 亿美元着手研制“觉察号微型卫星“，美国国家科学基金会把 MEMS 作为一个崛起的争论领域制定了资助微型电子机械系统的争论的打算，从 1998 年开头，资助 MIT，加州大学等 8 所大学和贝尔试验室从事这一领域的争论与开发，年资助额从 100 万、200 万加到 1993 年的 500 万美元。1994 年公布的《美国国 防部技术打算》报告，把 MEMS 列为关键技术工程。美国国防部高级争论打算局乐观领导和支持 MEMS 的争论和军事应用，现已建成一条MEMS 标准工艺线以促进型元件/装置的争论与开发。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争论。很多机构参与了微型机械系统的争论，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、老伦兹得莫尔国家争论等。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 争论开发MEMS 的超净试验室。 日本通产省 1991 年开头启动一项为期 10 年、耗资 250 亿日元的微型大型争论打算，研制两台样机，一台用于医疗、进入人体进展诊断和微型手术，另一台用于工业，对飞机发动机和原子能设备的微小裂纹实施修理。该打算有筑波大学、东京工业大学、东北大学、早稻田大学和富士通争论所等几十家单位参与。 欧洲工业兴盛国家也相继对微型系统的争论开发进展了重点投资，德国自 1988 年开头微加工十年打算工程，其科技部于 1990～1993 年拨款 4 万马克支持“微系统打算“争论，并把微系统列为本世纪初科技进展的重点，德国首创的 LIGA 工艺，为 MEMS 的进展供给了的技术手段，并已成为三维构造制作的优选工艺。法国 1993 年启动的 7000 万法郎的“微系统与技术“工程。欧共体组成“多功能微系统争论网络 NEXUS“，联合协调 46 个争论所的争论。瑞士在其传统的钟表制造行业和小型周密机械工业的根底上也投入了 MEMS 的开发工 作，1992 年投资为 1000 万美元。英国政府也制订了纳米科学打算。在机械、光学、电子学等领域列出 8 个工程进展争论与开发。为了加强欧洲开发MEMS 的力气，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争论出来，例如：尖端直 径为 5μm 的微型镊子可以夹起一个红血球，尺寸为 7mm×7mm× 2mm 的微型泵流量可达 250μl/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、微型陀螺和信号处理系统为一体的微型惯性组合(MIMU)。德国制造了 LIGA 工艺，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 的微梁，把握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(机械局部)和集成电路(电信号源、放大器、信号处理和正检正电路等)一起集成在硅片上 3mm×3mm 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 1.5μm 的微细轴。 工艺根底的根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，生产的预备，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。生产过程的内容格外广泛，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。能使企业的治理科学化，使企业更具应变力和竞争力。 在生产过程中，直接转变原材料〔或毛坯〕外形、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局部。例如毛坯的铸造、锻造和焊接；转变材料性能的热处理 [1]；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假设干个挨次排列的工序组成的。 工序是工艺过程的根本组成单位。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局部工艺过程。构成一个工序的主要特点是不转变加工对象、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[cc1]的零件，其工艺过程可以分为以下两个工序： 工序 1：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 6 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局部工序，称为安装。在工序1 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。其次次安装：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。 成批生产 成批地制造一样的零件的生产。 大量生产 当产品的制造数量很大，大多数工作地点常常是重复进展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，所承受的加方法、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，必需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，等于相应外表各工序余量之和。 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 误差和外表缺陷，如铸件外表冷硬层、气孔、夹砂层，锻件外表的氧化皮、脱碳层、外表裂纹，切削加工后的内应力层和外表粗糙度等。从而提高工件的精度和外表粗糙度。 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，提高了加工本钱。假设加工余量过小，则既不能消退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。风云体育网址一般说来，越是精加工，工序余量越小。 机械加工余量标准 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。 技术内容 加工余量表〔一〕 厚度 4 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 说明： 0.6 0.65 二次平面磨削余量乘系数 1.5 三次平面磨削余量乘系数 2 厚度 4 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〕 I:圆棒类: 工件的最大外径无公差要求，光滑度在▽以下，例：不磨外圆的凹模带台肩的凸模、凹模、凸凹模以及推杆、推销、限制器、托杆、各种螺钉、螺栓、螺塞、螺帽外径必需滚花者。 单位：〔毫米〕 工件直径〔D〕 工 件 长 度 L 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 上 加 工 余 量 ≤32 1 2 2 3 4 5-10 33-60 2 3 3 4 5 4-6 61-100 3 4 4 4 5 4-6 101-200 4 5 5 5 6 4-6 当D36 时并不适应于调头夹加工，在加工单个工件时，应在L 上加夹头量 10-15。 工件的最大外径有公差协作要求，光滑度在▽以上，例如： 外圆须磨加工的凹模，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〔D〕 工 件 长 度 L 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 3 3 4 4 5 5-10 16-32 3 4 4 5 6 5-10 33-60 4 4 5 6 6 5-8 61-100 5 5 5 6

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