切削加工课件

切削加工切削加工――用切削刀具,在工具(刀具)与工件的相对运动中,切除工件上的多余材料,得到预想的工件形状、尺寸和表面质量的加工方法。分机加工和钳工,机加工是工人操作机床完成,这是我们主要研究的。钳工是工人用手持工具来加工的,在某些场合下,钳工加工还是非常经济和方便的。目前绝大多数零件的质量还要靠切削加工的方法来保证。第一章金属切削的基础知识一、零件表面的形成及切削运动

1．主运动――主要完成切削的运动,消耗功率最多,一种加工主运动只有一个。();2．进给运动――使切削加工保持连续进行,一种加工可以有一种(或以上)的进给运动。()(进给运动可以是连续的也可以是间歇的)实际的切削运动是一个合成运动。合成切削速度:

是矢量和。§1切削运动及切削要素二、切削用量二、切削用量1.切削速度――选定点的主运动速度(m/s或m/min),车削时一般算工件最大切削直径处的线速度。2．进给量f――刀具在进给运动方向上相对工件的位移量,车削时为(mm/r);刨削时为(mm/str),其他切削加工也可以用进给速度

(mm/s、mm/min、m/min),和每齿进给量(mm/z)来衡量。3．背吃刀量(切削深度)――垂直与进给速度方向测量的切削层最大尺寸(mm)。三、切削层参数(如上页图)1．切削厚度hD――垂直与切削刃的方向上度量的切削层截面的尺寸。(mm)2．切削宽度bD――沿切削刃方向度量的切削层截面的尺寸。(mm)3．切削面积AD――给定瞬间,切削层在切削层尺寸平面里的横截面积。()

一、刀具材料1.对刀具材料的基本要求(1)高硬度刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度,一般其常温硬度要求在62HRC以上。(2)足够的强度和韧度以承受很大的切削力、冲击与振动。图1－3常用刀具材料的耐热性(3)高耐磨性以抵抗切削过程中的剧烈磨损,保持刀刃锋利。一般情况,材料的硬度愈高,耐磨性愈好。(4)高的耐热性刀具材料应在高温下仍能保持较高硬度,又称为红硬性或热硬性。(常用刀具材料的耐热性见图1－3,耐热性是衡量刀具材料性能的主要指标,它基本上决定了刀具允许的切削速度。)(5)良好的工艺性以便于刀具制造,具体包括锻造、轧制、焊接、切削加工、磨削加工和热处理性能等。§2刀具材料及刀具结构

图1－3常用刀具材料的耐热性2.常用刀具材料种类常用牌号主要性能主要应用碳素工具钢含碳量较高的优质碳钢T8A、T10A、T12A淬火后硬度高（达63～65HRC）、价廉，但耐热性差（200℃以下）制造小型、手动和低速切削工具，如手用锯条和锉刀等合金工具钢碳素工具钢中加入少量Cr、Si、W、Mn等元素9SiCr、CrWMn、CrW5、GCr15淬透性、耐热性（220～250℃）有所提高，热处理变形小，制造手用铰刀、圆板牙、丝锥、刮刀等高速钢含Cr、W、V等元素较多的合金工具钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2它的耐热性大大提高（540～650℃），从而耐磨性也有所提高，强度、韧度和工艺性都较好广泛用于制造较为复杂的各种刀具，如麻花钻、铣刀、拉刀和齿轮刀具等，也可用以制作车刀、刨刀等简单刀具。硬质合金钨钴类【由WC和Co组成】以高硬度、高熔点的金属炭化物（WC、TiC等）作基体，以Co等为粘结剂的粉末冶金制品YG3、YG6、YG8(数字表示含钴量的百分数)【相当于ISO标准的K类】其相对塑韧性好，但切削塑性材料时耐磨性差，Co含量少的，相对较脆、较耐磨适用于加工铸铁、青铜等脆性材料钨钴钛类【由WC、TiC和Co组成】YT5、YT15、YT30(数字表示TiC含量的百分数)【相当于ISO标准的P类】其耐热性，耐磨性均优于YG类，但韧性较差。TiC含量愈多，则耐热性、耐磨性愈高，韧性愈小。适用加工一般钢件钨钛钽（铌）钴类【由WC、TiC、TaC（NbC）和Co组成】YW1、YW2【相当于ISO标准的M类】兼有YG、YT类的大部分优良性能，被称为通用合金，但价高既可加工铸铁也可加工钢，适合耐热钢、高锰钢和不绣钢的加工陶瓷材料，它通常制成刀片陶瓷刀片硬度高，耐磨性好，耐热性高，许用的切削速度较高，且价廉，它的主要缺点是性脆，怕冲击，抗弯强度低，在加入各种金属元素制成“金属陶瓷”后，其抗弯强度可大大提高可用于切削高硬度等难加工材料的精加工3．其他新型刀具材料简介高硬度、高强度、高韧性、高耐热性等难加工材料的不断增多,要求刀具材料也不断改进与创新,而且新材料的引入和原有材料的改进是刀具改革的根本方向。(1)高速钢的改进(2)硬质合金的改进(3)人造金刚石(4)立方氮化硼(CBN)二、刀具角度以车刀为例说明刀具的切削部分的结构要素和几何角度。1．刀具切削部分的组成外圆车刀由三个刀面,两条切削刃和一个刀尖组成(图1－4)。(1)前刀面――刀具上切屑流过的表面(

)。(2)后刀面――刀具上与过渡表面相对的是主后刀面()。与已加工表面相对的是副后刀面()。(3)切削刃――前刀面与主后刀面相交形成的交线称为主切削刃(

),它完成主要的切削工作。前刀面与副后刀面相交形成的是副切削刃()它完成部分的切削工作,并最终形成己加工表面。(4)刀尖――主、副切削刃的连接部位。图1－4外圆车刀2．车刀切削部分的主要角度(1)刀具静止参考系――选定适当组合的基准坐标平面作为参考系。用于定义刀具设计、制造、刃磨和测量时几何参数的参考系,称为刀具静止参考系。①基面――过切削刃选定点,垂直于该点假定主运动方向的平面(Pr);②切削平面――过切削刃选定点,与切削刃相切,并垂直于基面的平面,主切削平面(Ps),副切削平面(P´s);③正交平面――过切削刃选定点,并同时垂直于基面和切削平面的平面(Po);④假定工作平面――过切削刃选定点,垂直于基面并平行于假定进给运动方向的平面(Pf)。(2)车刀的主要标注角度及选择要点――在车刀设计、制造、刃磨和测量时,必须确定的角度。①前角γ――前刀面与基面之间的夹角。增大前角,使主切削刃锋利,减小切削力和切削热。但前角过大,刀刃很脆弱,易产生崩刃。前角有正与负(如图)的区分。②后角α――主后刀面与切削平面之间的夹角。后角的主要作用是减少刀具后刀面与工件表面间的摩擦和后刀面的磨损,并配合前角影响切削刃的锋利和强度。③主偏角Κr――主切削刃和假定进给方向在基面(Pr)上投影的夹角。主偏角的大小影响切屑断面形状和切削分力的大小。有时主偏角也根据工件加工形状来定。

④副偏角Κ´r――副切削刃和假定进给的相反方向在基面Pr上投影的夹角。副偏角的主要作用是减少副切削刃与工件已加工表面的摩擦,减少刀具磨损和防止切削时产生振动。减小副偏角可减小切削残留面积,降低己加工表面的粗糙度(如图)⑤刃倾角λs――在主切削平面(Ps)里测量的主切削刃与基面间的夹角。它与前角类似,也有正、负和零值之分(如图)。刃倾角主要影响刀头的强度、切削分力和排屑方向。选择刀具几何角度时,应遵循“锐字当先,锐中求固”原则。即将刀具锋利放在第一位,同时保证刀具有一定的强固。国内外先进刀具在角度的变革方面,大致有“三大一小”的趋势,即采用大的前角、刃倾角和主偏角,采用小的后角。(3)车刀的工作角度――是在工作参考系中定义的角度。①刀尖安装高低的影响车外圆时若刀尖高于工件的回转轴线(图1－10a)),则工作前角γ＞γ工作后角α＜α;若刀尖低时(图1－10c))则反之。②刀杆中心线安装偏斜的影响当刀杆中心线与进给方向不垂直时,工作主偏角Κ和工作副偏角Κ´将发生变化(图1－11)。图1－12横向进给对前角和后角的影响③进给运动对工作角度的影响通常进给量不大时,角度的变化常可忽略,但在快速切断和车丝杆、蜗杆和多头螺纹时,必须考虑进给运动对工作角度的变化。三、刀具结构车刀按结构分类,有整体式、焊接式、机夹式和可转位式四种型式(见图)。(它们的特点与常用场合见表1－2。)表1－2车刀结构类型、特点与用途名称特点适用场合整体式用整体高速钢制造,刃口较锋利,但价高的刀具材料消耗较大小型车床或加工有色金属焊接式焊接硬质合金或高速钢于预制刀柄上,结构紧凑,刚性好,灵活性大。但硬质合金刀片经过高温焊接和刃磨，易产生内应力和裂纹各类车刀机夹式避免了焊接式的缺陷,刀杆利用率高。刀片可集中精确刃磨,使用灵活。但刀具设计制造较为复杂外圆、端面、镗孔、割断、螺纹车刀。大刃倾角、小后角刨刀等可转位式不焊接、刃磨,刀片可快换转位,生产率高。可使用涂层刀片,断屑效果好。刀具已标准化，方便选用和管理大中型车床、特别适用自动、数控车床与加工中心等第三章常用加工方法综述1/6/2024§3.1车削工艺特点及应用车削工艺特点

1、易于保证工件各加工面的位置精度

﹡例如易于保证同轴度要求利用卡盘安装工件,回转轴线是车床主轴回转轴线利用前后顶尖安装工件,回转轴线是两顶尖的中心连线

﹡易于保证端面与轴线垂直度要求由横溜板导轨,与工件回转轴线的垂直度

2、切削过程较平稳

避免了惯性力与冲击力,允许采用较大的切削用量,高速切削,利于生产率提高。

3、适于有色金属零件的精加工

有色金属零件表面粗糙度大Ra值要求较小时,不宜采用磨削加工,需要用车削或铣削等。用金刚石车刀进行精细车时,可达较高质量。

4、刀具简单

车刀制造、刃磨和安装均较方便。车削的应用

﹡车床上使用不同的车刀或其它刀具,可加工各种回转表面如:内、外圆柱面,内外圆锥面螺纹,沟槽,端面和成形面等。﹡车削可加工单一轴线轴、盘、套类等零件也可加工多轴线零件(改变工件安装位置)﹡加工精度IT8~IT7,Ra=1.6~0.8§3.2钻、镗削的工艺特点及其应用一、钻削工艺特点

1、容易产生“引偏”

﹡引偏:1)由于钻头弯曲而引起孔径扩大,孔不圆。2)孔的轴线歪斜

﹡引偏原因:1)麻花钻是最常用刀具,由于细长而刚性差2)麻花钻上有两条较深的螺旋槽,刚性差3)钻头仅有两条很窄二棱边与孔壁接触,接触刚度和导向作用也很差。4)钻头横刃处前角有很大负值,切削条件极差,钻孔时一半以上的轴向力由横刃产生,稍有偏斜将产生较大附加力矩,使钻头弯曲此外,两切削刃不对称,工件材料不均匀,也易引偏。

钻孔可在钻床上进行,也可在镗床、车床、铣床上进行,常用钻床有台式钻床、立式钻床、摇臂床。﹡避免引偏的措施:1)预钻锥形定心坑预钻时钻头刚度好一些,锥形坑不易偏。2)用钻套为钻头导向可减少钻孔开始时的引偏,特别是在斜面或曲面上。3)钻头的两个主切削刃,刃磨对称。2、排屑困难

﹡切削较宽,排屑困难,与孔壁有较大的摩擦和挤压,降低了孔壁的质量,有时切削阻塞在容屑槽里,卡死钻头,甚至将钻头扭断。

﹡排屑是钻孔重要问题之一可多次退出,或修磨出分屑槽。3、切削热不易传散二、钻削的应用IT10以下,Ra大于12.5,要求高时需进一步加工成批大量生产中,广泛用钻模,多轴钻,组合机床三、扩孔、铰孔1、扩孔用扩孔钻,扩孔可作为孔的半精加工和钻孔比的特点(1)切削刃不到中心,避免了横刃和横刃引起的一些不良影响(2)切屑窄,易排出,不易擦伤已加工表面。容屑可做的较小较浅,提高了刚度(3)刀赤多(3~4个),导向作用好,切削平稳,生产率高一般情况,IT10~IT9,Ra为3.2~6.32、铰孔铰孔是精加工方法之一一般,IT9~IT7,Ra为0.4~1.6铰孔特点(1)铰刀具有修光部分,可以修光孔壁,校准孔径(2)铰孔余量小,使切削力较小,且切削速度较低,所以切削热较少,因此工件的受力变形和受热变形较小。且切削速度较低,不易产生积屑瘤。四、镗孔镗孔

﹡用镗刀对已有孔进行再加工,称为镗孔对较大孔,内成形面,孔内环槽等,镗削是唯一合适的加工方法。﹡一般镗孔:IT8~IT7,Ra为0.8~1.6精细镗:IT7~IT6,Ra为0.2~0.81、单刃镗刀镗孔(刀头结构与车刀类似)(1)适应性较广,灵活性较大可粗加,半精加,精加工一把镗刀可加工直径不同的孔(2)可以校正原有孔轴线歪斜或位置偏差(3)生产率较低,较适用于单件小批量生产单刃镗刀的刚度较低,为减少变形和振动,采用较小的切削用量,另外,仅有一个主切削刃工作,所以生产率较低。2、多刃镗刀镗孔多刃镗刀的镗刀片是浮动的,两个对称的切削刃产生的切削力,自动平衡其位置。(1)加工质量较高刀片浮动可抵偿偏摆引起不良影响较宽的修光刃可减少孔壁粗糙度值(2)生产率较高,两刀刃同时工作,故生产率较高(3)刀具成本较单刃镗刀高浮动镗刀主要用于批量生产,精加工箱体零件上直径较大的孔。§3.3刨、拉削的工艺特点及其应用一、刨削的工艺特点

1、通用性好可加工垂直、水平的平面,还可加工T型槽、V型槽,燕尾槽等。

2、生产率低往复运动,惯性大,限制速度,单次加工,但狭长表面不比铣削低

3、加工精度不高IT8~7,Ra为1.6~6.3但在龙门刨床上用宽刀细刨,Ra为0.4~0.8二、刨削应用

﹡刨削主要用在单件,小批生产中,维修车间中﹡主要应用:图3—19﹡牛头刨:一般不超过1000mm长度。龙门刨:加工长度、宽度都较大济南二机床,B236龙门刨:20×6.3m﹡插床(立式牛头刨)可加工内表面、四方孔、六方孔、键槽等。也可加工盲孔、有台肩内表面刨削常用机床有牛头刨床,龙门刨床和插床等三、拉削

﹡根据施力方式,有拉刀、推刀两种施以拉力为拉床施以推力在压力机上进行﹡特点(1)生产率高一次完成粗——半精——精加工(2)加工精度高,粗糙度值较小切削量小,仅切去工件的弹性恢复量拉刀上的校准部分具有校准、修光作用切削速度较低,避免积屑瘤,切削过程平稳,粗糙度较低(3)拉床结构,操作较简单(4)拉刀价格昂贵,加工批量大时,可使成本下降(5)加工范围较广通孔:圆孔、方孔、内齿轮等。还有:平面,键槽等。﹡对盲孔、深孔、阶梯孔等不能加工推削时L/D<12~15,硬度低于45HRC§3.4铣削工艺特点及其应用一、铣削的工艺特点

1、生产率较高多齿工作,旋转运动利于高速铣削2、容易产生振动

由于多齿工作,每个齿切削厚度变化,切削力变化,切削过程不稳定,易产生振动

3、刀齿散热条件较好多齿工作,每个齿间歇工作,有冷却时间,散热条件好,但切入切出时冲击可能引起刀片碎裂二、铣削方式1、周铣法

﹡逆铣△切削层由0增大到最大值△切削开始刀刃不切入工件,而是挤压滑行,刀刃磨损,工件表面质量下降△切削力上抬工件,增加了工件振动可能△逆铣时,螺母中间隙处于有利位置,不至使工件窜动,不易损坏刀具△目前常用逆铣法﹡顺铣由于螺母中间隙处于不利位置,工件可能会窜动,可能会损坏刀具,损坏工件

﹡工件有黑皮时常用逆铣法2、端铣法3、周铣法与端铣法的比较

﹡参加工作齿数△周铣法,与ae有关(ae:铣削宽度,垂直于铣刀轴线)一般1~2齿(ap:铣削深度,同铣刀轴线)△端铣法,与ae有关(相当于工件宽度)一般较多△端铣的切削过程比周铣时平稳,有利于提高质量﹡切削层厚度端铣:切削层厚度均匀,刀具磨损小,并减少表面粗糙度周铣:切削层厚度不均匀,刀具磨损稍大,表面粗糙度稍差两者比较后,端铣可达较小的表面粗糙度。

﹡端铣刚度较好,且多半采用硬质合金刀片,而周铣多半用高速钢,端铣可用高速铣削,生产率高,也提高工件表面质量

﹡目前铣削平面时多采用端铣法周铣法适应性广,除平面外,还有铣沟槽、齿形等,也常采用三、铣削的应用△可加工平面、沟槽、成形面等△精度IT8~7,Ra为1.6~3.2△单件小批量加工中小型工件可用升降台式铣床,中大型工件可采用龙门铣△铣沟槽。图3—31△按划线、手动进给进行铣削△在圆形工作台上铣圆弧槽

§3.5磨削的工艺特点及其应用△磨削可以加工外圆面、内孔、平面、成形面、螺纹、齿轮等△外圆磨削

1、在外圆磨床上进行磨法:纵磨法横磨法综合磨深磨法2、无心外圆磨

圆面必须连续,不能有较长键槽等△孔的磨削△平面磨削周磨质量较高,但较慢端磨较快,但质量不高第六章工艺过程的基本知识1/6/2024毛坯的选择要考虑如下因素1、零件材料的工艺特征

某些箱体需铸造,轴、齿轮等多半要锻造2、零件的结构形状和外形尺寸

轴可选用圆棒料机架、大齿轮可考虑铸钢3、生产纲领的大小

例如:模锻和自由锻对零件数量要求不同4、现有生产条件定位基准的选择基准有设计基准和工艺基准两大类1、设计基准

在零件图上用来确定其他面、线、点的位置的基准,称为设计基准2、工艺基准(制造基准)

★定位基准a、粗基准第一道工序中只能使用毛坯的表面来定位,这种定位基准称为粗基准b、精基准以后各工序中,采用已加工表面作为定位基准,称为精基准★测量基准★装配基准粗基准的选择具体选择时应考虑以下原则1、多个加工表面的工件,选择粗基准时应合理分配各加工表面的加工余量a、保证各加工表面都有足够的加工余量b、主要表面,特别是重要表面和内表面,尽可能使加工余量均匀c、工件表面上各加工表面总的金属切削量最小2、以不加工表面做粗基准,力保壁厚均匀3、选粗基准,必须考虑定位准确,夹紧可靠4、粗基准一般只使用一次,尽量避免重复使用精基准的选择1、基准重合原则2、基准统一的原则

同一定位基准为精基准,尽量多加工几个表面3、互为基准原则以A面为精基准加工B面,再以B面为精基准加工A面,反复进行4、自为基准原则以加工表面本身为精基准,例如浮动饺刀饺孔工艺定位基准(辅助基准)的应用为了安装或其它目的,人为制造一种定位基准定位误差1、基准不重合误差△B定位基准与设计(工序)基准不重合,造成误差2、基准位移误差定位基准与限位基准不重合,造成误差§6.1外圆面加工外圆面技术要求1、本身精度尺寸、形状2、位置精度3、表面质量外圆面加工方案分析1、粗车2、粗车—半精车3、粗车—半精车—磨粗车—半精车—粗磨式半精磨4、粗车—半精车—粗磨—精磨5、粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨6、粗车—精车—精细车(有色金属)§6.2孔的加工孔的技术要求1、本身精度尺寸、形状2、位置精度3、表面质量粗糙度、物理力学性能孔加工方案分析

★可在1、粗车2、粗车—半精车3、粗车—半精车—磨粗车—半精车—粗磨式半精磨4、粗车—半精车—粗磨—精磨5、粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨6、粗车—精车—精细车(有色金属)紧固孔、箱体上孔(孔系)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。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别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。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，冷却时即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转配过程中）。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、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：广意的机械加工就是指能用机械手段制造产品的过程；狭意的是用车床（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。编辑本段微型机械加工技术的国外发展现状机械产品1959年，RichardPFeynman(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MIT、Berkeley、Stanford\AT&T的15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"，建议中央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作为科技发展的三大重点。美国宇航局投资1亿美元着手研制"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电子机械系统的研究的计划，从1998年开始，资助MIT，加州大学等8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100万、200万加到1993年的500万美元。1994年发布的《美国国防部技术计划》报告，把MEMS列为关键技术项目。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研究开发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，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维修。该计划有筑波大学、东京工业大学、东北大学、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4万马克支持"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年启动的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的开发工作，1992年投资为1000万美元。英国政府也制订了纳米科学计划。在机械、光学、电子学等领域列出8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)。德国创造了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，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。工艺基础的基本概念编辑本段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力。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[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[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部分工序，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。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。编辑本段生产类型生产类型通常分为三类。1．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。编辑本段加工余量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。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。编辑本段基准机械零件是由若干个表面组成的，研究零件表面的相对关系，必须确定一个基准，基准是零件上用来确定其它点、线、面的位置所依据的点、线、面。根据基准的不同功能，基准可分为设计基准和工艺基准两类。1．设计基准在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准，称为设计基准。如图32-2所[cc2]示的轴套零件，各外圆和内孔的设计基准是零件的轴心线，端面A是端面B、