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第三節(jié) 機(jī)械制造基本過程

一、機(jī)器的生產(chǎn)過程和工藝過程

機(jī)器的生產(chǎn)過程：使原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的全部過程，包括生產(chǎn)服務(wù)過程、技術(shù)準(zhǔn)備過程、毛坯制造過程、零件加工過程和產(chǎn)品裝配過程。

機(jī)器生產(chǎn)的工藝過程：按照一定的順序，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等使其成為成品和半成品的過程。

工序：工藝過程最基本的組成單位。工序是指一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地點(diǎn)，在同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。

二、毛坯生產(chǎn)(重點(diǎn))

毛坯是根據(jù)零件或產(chǎn)品所需要的形狀、工藝尺寸而制成的供進(jìn)一步加工的對(duì)象。鑄造、壓力加工和焊接是獲得毛坯的主要手段。

(一)鑄造

鑄造是將熔化的液體金屬澆鑄到與零件形狀相似的鑄型型腔中，冷卻凝固后，獲得毛坯的方法。

在一般機(jī)器中，鑄件占整個(gè)機(jī)器重量的40%-90%。各種機(jī)器鑄件所占比例，農(nóng)業(yè)機(jī)械中40%～70%;金屬切削機(jī)床中70%～80%;重型機(jī)械、礦山機(jī)械中85%以上。

鑄造方法很多，但任何鑄造方法都包括以下幾步：

1.制造具有和零件形狀相適應(yīng)空腔的鑄型;

2.制備成分、溫度都合適的液態(tài)金屬;

3.將液態(tài)金屬澆注入鑄型空腔內(nèi);

4.凝固后取出鑄件并清理它的表面和內(nèi)腔。

鑄造是最常用的毛坯生產(chǎn)方法。

(二)壓力加工

壓力加工是利用外力使金屬材料產(chǎn)生永久變形，制成所需尺寸和形狀的毛坯或零件的加工方法。

壓力加工的主要生產(chǎn)方法有鍛造和沖壓。

(三)焊接

焊接是通過加熱或加熱(或兩者并用)使兩個(gè)分離的物體連接成為一個(gè)整體的加工方法。

三、切削加工

利用刀具或特種加工，切去多余金屬層，從而獲得幾何形狀、尺寸精度和表面粗糙度都符合要求的零件的加工方法。

鉗工：手持工具對(duì)工件的加工方法。如劃線、銼、鋸、鏨、攻絲、鉆孔等。

機(jī)工：工人操縱機(jī)床對(duì)零件的加工方法。

特種加工：直接利用電能、聲能、光能、化學(xué)能或上述能量與機(jī)械能結(jié)合等形式將坯料或工件上多余的材料去除的加工方法。

四、熱處理

熱處理是指在固態(tài)下對(duì)金屬進(jìn)行不同的加熱、保溫、冷卻過程，從而得到所需組合和性能的一種工藝方法。除了合金化以外，熱處理方法是改變金屬材料性能的主要途徑。

熱處理和其他加工工序不同，它的目的不是改變零件的形狀和尺寸，而是改變其內(nèi)部組織和性能。

(一)普通熱處理

退火：把鋼加熱到一定溫度，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻(隨爐冷、坑冷、砂冷、灰冷)的熱處理工藝叫退火。

正火：把鋼加熱到相變溫度以上一定溫度，保溫一定時(shí)間，然后空冷的熱處理工藝叫正火。

淬火：把鋼加熱到相變溫度以上的某一溫度，然后快速冷至室溫(油冷或水冷)，從而提高鋼的硬度和耐磨性。

回火：將淬火后的工件加熱至低于相變點(diǎn)某一溫度，保持一段時(shí)間，然后冷卻，使組織成為較穩(wěn)定的狀態(tài)，叫回火。

回火的目的是降低淬火鋼的脆性，減少或消除內(nèi)應(yīng)力，防止工件變形和開裂。使不穩(wěn)定的組織趨于穩(wěn)定，以保持工件的形狀尺寸精度，并獲得所要求的組織和性能。

淬火后，鋼的硬度雖高，但脆性過大，組織不穩(wěn)定，不宜直接使用。經(jīng)過回火硬度下降，但韌性有較大改善。

(二)表面熱處理

表面熱處理表面淬火是在不改變鋼的化學(xué)成分及心部組織的情況下，利用快速加熱將表面層奧氏體化后進(jìn)行淬火，以強(qiáng)化零件表面的熱處理方法。

化學(xué)熱處理將鋼件置于一定溫度的特定介質(zhì)中保溫，使介質(zhì)中的活性原子滲入鋼件表層，從而改變表層的化學(xué)成分和組織來改變其性能的一種熱處理工藝。

(三)特殊熱處理

五、裝配

機(jī)器裝配是機(jī)器制造過程中最后一個(gè)環(huán)節(jié)。包括安裝、調(diào)試、檢驗(yàn)、試驗(yàn)、油漆、包裝等。裝配精度高低將影響機(jī)器的工作性能。機(jī)器裝配包括組件、部件、總裝配。

組件裝配：指兩個(gè)以上零件組合到一起的過程。

部件裝配：制組件、零件連接組合成獨(dú)立部件的過程。

總裝配：指將組件、部件組裝成機(jī)器的過程。

調(diào)試：是指調(diào)節(jié)零件及機(jī)構(gòu)的相對(duì)位置、配合間隙和結(jié)構(gòu)松緊的過程。

精度檢驗(yàn)：是對(duì)機(jī)器總體性能檢驗(yàn)的過程。

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