Unitt 1 材料的的种类（1）材材料的分分类方法法很多科学家常常用的典典型的方方法是根根据它们们的状态态分类：：固体，液液态或气气态材材料也分分为有机机（可再再生）和和无机材材料（不不可再生生）2）工工业上，材材料划分分为工程程材料或或非工程程材料工工程材料料用于制制造和加加工成零零件的材材料非非工程材材料是化化学药品品，燃料料，润滑滑剂和其其它用于于制造又又不用来来加工成成零件的的材料3）工工程材料料可进一一步细分分为：金金属，陶陶瓷，复复合材料料，聚合合材料，等等Metaals andd Meetall Allloyys金属属和金属属合金（4）金金属有好好的导电电好导热热性，很很多金属属有高的的强度，高高硬度和和高的延延展性象象铁，钴钴，镍这这些金属属有磁性性在非非常低的的温度下，一一些金属属和金属属互化物物变成超超导体5）合合金和纯纯金属有有什么区区别？纯纯金属在在元素周周期表的的特殊区区域例例如用于于制造电电线的铜铜和做锅锅和饮料料罐的铝铝合金金含有两两种以上上的金属属元素改改变金属属元素的的比例可可以改变变合金的的性质例例如，合合金金属属的不锈锈钢，是是由铁，镍镍，和铬铬组成。
而而黄金珠珠宝含有有金镍合合金6）为为什么要要使用金金属和合合金？很很多金属属和合金金有很高高密度并并用在要要求质量量与体积积比高的的的场合合一些些金属合合金，象象铝基合合金，密密度低，用用在航空空领域可可以节省省燃料很很多合金金有断裂裂韧度，可可以承受受冲击，且且耐用金属有哪哪些重要要属性？？（7）【密度度】质量除以体体积叫做做密度很很多金属属有相对对高的密密度,特别的的，象聚聚合体高高密度的的材料常常是原子子量很大大，象金金或铅然然而一些些金属，像像铝或镁镁密度低低，就常常常用在在要求有有金属特特性而又又要求低低质量的的场合8）【断裂裂韧性】断裂韧度用来描述金属抗断裂的能力，特别的，当有裂纹时金属通常都有无关紧要的刻痕和凹坑，且有耐冲击性足球队员关注这一点当他确信面罩不会被击碎的时候9）【塑形形变形】塑性变形形表述的的是材料料在断裂裂之前弯弯曲变形形的能力力作为为工程师师，我们们通常设设计材料料使得能能够在正正常情况况下不变变形你你不会想想要一阵阵强烈的的西风就就把你的的车刮得得往东倾斜然然而，有有时，我我们可以以利用塑塑性变形形汽车车的承受受极限就就是在彻彻底破坏坏之前靠靠塑形变变形来吸吸收能量量。
10）金金属的原原子键也也影响它它们的性性质金金属中，外外层电子子属于所所有原子子，并且且可自由由移动因因为这些些电子的的属能导导电，导导热，所所以可以以用这些些金属做做烹饪锅锅、电线线透过过金属不不可能看看的见，因因为这些些价电子子吸收到到达金属属的光之之没有有光子通通过11）【合金金】合金金有两种种以上金金属组成成增加加其他金金属可以以影响密密度，强强度，断断裂韧度度，塑性性变形，导电性和导致环境退化例如增加少量的铁到铝中可以增加它的强度还有，在钢中添加铬可以减缓生锈，但是这将使它更脆Ceraamiccs aand Glaassees陶瓷和和玻璃（12）广广义上说说，陶瓷瓷是指所所有无机机非金属属材料根根据这个个定义，陶陶瓷材料料包括玻玻璃然然而，有有些材料料科学家家给陶瓷瓷加了定定语，陶陶瓷要是是晶体的的13）玻玻璃是无无机非金金属材料料，但是是它没有有晶体结结构这这种材料料被称作作非晶体体Propperttiess off Ceerammicss annd GGassses陶瓷和和玻璃的的特性（14）高高熔点，低低密度，高高强度，高高刚度，高高硬度，高高耐磨性性和抗腐腐蚀性是是陶瓷和和玻璃的的常用特特性。
一一些陶瓷瓷是电和和热的绝绝缘体一一些陶瓷瓷有特别别的性质质：有些些是磁性性材料；；有些是压电电材料；而有有些特殊殊陶瓷在在低温下下是超导导体陶陶瓷和玻玻璃有一一个主要要的缺点点是脆性性高15）陶陶瓷不是是典型的的从融化化状态形形成的这这是因为为在冷却却温度以以上时，陶陶瓷会大大面积出出现裂纹纹因此此用于玻玻璃产品品生产的的简单有有效的方方法，象象铸造和和吹塑，这这些要设设计融融融状态的的方法都都不能用用于晶体体陶瓷产产品的生生产取取而代之之，烧结结或烘烤烤方式是是典型的的工艺烧烧结时，陶陶瓷粉末末被加工工成有紧紧密形体体，并且且接着把把温度升升到熔点点一下在在这个温温度下，粉粉末立即即反应，去去除空隙隙，并得得到严实实的物品品16）光光导纤维维有三层层：核心心有高纯纯玻璃制制成，该该玻璃是是高折射射指数光光传输材材料；中间层是是低折射射指数玻玻璃，是是保护核核心玻璃璃表面不不被擦伤伤或表面面完整性性被破坏坏的所谓谓覆层；；最后外外层是塑塑料（聚聚合体）护护套，可可以保护护光导纤纤维不受受损为为了使核核心玻璃璃表面的的折射率率高于覆覆层，核核心玻璃璃掺少量量的，可可控的杂杂质，用用来减慢慢光的传传播，但但是不吸吸收光。
因因为核心心玻璃的的折射率率高于覆覆层，只只要光在在核心玻玻璃和覆覆层分界界面的角角度大于于临界角角，会一一直在核核心玻璃璃中传播播全部部的内部部反射和和高纯的的核心玻玻璃能是是光传播播很远的的距离而而强度降降低很少少复合材材料】（17）复复合材料料由两种种或多种种材料组组成如如包括聚聚合物陶陶瓷和金金属陶瓷瓷复合材材料，复复合材料料被使用用，因为为复合材料料的所有有性能比比单一元元素高，例例如聚合合物陶瓷瓷复合材材料比聚聚合物复复合材料料的模量量大，但但它没有有陶瓷脆脆（18）两两种符合合材料为为：纤维维增强复复合材料料、颗粒粒增强复复合材料料（19）（纤维维增强复复合材料料）纤维增增强复合合材料由由金属、陶陶瓷、玻玻璃和已已经碳化化的聚合合物构成成，因也也被称为为碳纤维维纤维维增大了了材料基基质的模模量，沿沿纤维长长度方向向的较强强的共价价键在这这个方向向上产生生了较高高的模量量，因为为要打断断或拉伸伸纤维，共共价键必必须被破破坏或移移动20）纤维很很难加工工成复合合材料，制制造纤维维增强复复合材料料非常昂昂贵他他被用于于一些先先进的因因此也很很昂贵的的体育器器材如赛赛车有热热固性的的聚合物基基质中的的碳纤构构成。
赛赛车和许许多汽车车的车身身由具有有热固性性基质的的玻璃纤纤维复合合而成21）纤维沿沿他的轴轴线有较较高的模模量，但但沿轴线线垂直方方向模量量较低，为为了避免免各个方方向模量量不同，纤纤维复合合材料制制造者经经常旋转转纤维层层以避免免模量定定向变化化22）（颗粒粒增强复复合材料料）被用来来增强的的颗粒包包括陶瓷瓷和玻璃璃如小的的矿物颗颗粒，金金属粒子子如铝及及非晶体体材料包包括聚合合物和碳碳黑23）粒子被被用来增增加基质质的模量，减减少基质质渗固性性和延展展性粒子子增强复复合材料料的一个个例子汽汽车轮胎胎，在他他有碳黑黑粒子在在聚异丁丁烯，弹弹性聚合合物基质质中24）(聚合物) 聚合合物有重复的结构构，通常常以碳的的结构骨骨架做为为基本单单元这这种重复复结构产产生了三三大链状状分子，聚聚合物非非常有用用，因为为他们质质轻，抗抗腐蚀，在在低温下下易加工工而且通通常比较较便宜25）聚合物物的一些些重要特特征包括括：尺寸寸（分子子量），软软化和熔熔点，结结晶度以以及结构构聚合合物的机机械性能能包括低低强度，高高韧性，通通过使用用增强复复合材料料结构，他他们的强强度被改改善26）聚合物物的重要要特征尺寸大小小：单一一聚合物物分子量量在100000克每摩尔和100000000克每摩摩尔之间间，根据据聚合物物结构他他有超过过20000个重复单元元，分子子量对聚聚合物的的机械性性能有重重要影响响，分子子量大的的机械性性能较好好。
热传递：：聚合物物软化点点和融化化点决定定他的使使用场合合，这些些温度通通常决定定聚合物物使用的的上限温温度，例例如许多多重要工工业聚合合物有玻玻璃转化化温度接接近水的的沸点（100摄氏度度，212华氏温温度）他他们通常常在室温温下使用用，一些些特殊工工程聚合合物能承承受300摄氏度度（572华氏温温度）的的高温晶状结构构：聚合合物可能能是晶体体或非晶晶体，但但是他们们通常是是晶体和和非晶体体的混合合结构（半半结晶）内部链相相互反应应：聚合合物链能能够自由由滑到另另一个（热热塑性材材料）或或是彼此此十字交交叉连接接（热固固性或弹弹性材料料），热热塑性材材料能从从新成型型回收，而而热固性性材料和和弹性材材料不能能Unitt 2 金属热处理理（1）金金属热处处理包含含在广义义的冶金金学研究究领域里里冶金金学是综综合化学学，物理理和从矿矿石提取取到最后后产品相相关的金金属工程程的一门门学科热热处理是是对固态态金属进进行加热热和冷却却处理来来改变金金属物理理性能的的一种工工艺根根据使用用的场合合的，提提高钢的的强度可可以它的的耐切削削性和耐耐磨性，或或者使钢钢软化以以便于机机械加工工正确确的热处处理可以以去掉内内应力，减减小晶粒粒大小，韧韧性增加加或者在在较好的的材料表表面给形形成一个个高强度度的表面面。
分析析钢的成成分是很很有必要要的，因因为小百百分比的的某种元元素就会会对钢的的物理性性能产生生很大的的影响，特特别地，碳碳这种元元素2）合合金钢的的性质取取决于含含有的除除碳以外外的其它的的一种或或几种元元素，如如：镍，铬铬，锰，钼钼，钨，硅硅，钒和和铜改善了了性能的的钢可以以有很多多的商业业用途，碳碳钢是不不能比的的3）下下面主要要介绍普普通商业业用钢像像总所周周知的普普通碳素素钢的热热处理在在这个过过程中冷冷却速率率是关键键因素，在在临界温温度以上上时快速速冷却可可得到坚坚固的结结构，然然而，非非常慢的的冷却会会有相反反的影响响一张简化化的铁-碳相图图（4）我我们经常常用一张张简单的的相图来来研究钢钢这种材材料，对对工程人人员来说说，铁-碳相图图中的近近铁素体体区和含含碳量大大于2%的部分分并不重重要，所所以这两两部分被被删掉如如表2-1所示；；它表述述的是共共析区，这这张图对对研究钢钢的性能能和钢的的结晶过程是是相当有有用的5）这这张图表表明，一一个重要要的转变变是随着着温度的的降低，单单相的奥奥氏体分分解成两两相的铁铁素体和和碳化物物控制制这个反反应，可可以是奥奥氏体和和铁素体体的C溶解性性有很大大的不同同，这样样通过热热处理就就可以得得到一系系列的机机械性能能。
6）首首先研究究这个过过程，在在图2-1中，在在含碳0.777%沿着线x-x’降低温温度，考考虑钢的的共析化化合物在在高温时时，只有有奥氏体体，溶0.777%的碳是是溶解在在溶体状状态铁中中当温温度下降降到72770C(1134110F)时，数数个反应应同时发发生铁铁需要从从面心立立方奥氏氏体转变变成体心心立方铁铁素体结结构，但但是铁素素体只能能容纳固固溶体状状态0.02%的碳析析出的碳碳形成碳碳较富裕裕的渗碳碳体，也也就是形形成合成成物Fe3C基本本上，这这个共析析转变是是：奥氏体———〉铁素体 ++ 渗碳碳体 0.777%CC 0.002%CC 66.677%C（7）在固固体状态态里，碳碳的成分分发生化化学分离离，形成成了有好好的机械械性能混混合物，铁铁素体和和渗碳体体这种种结构由由两种截截然不同同的状态态组成，但但它本身身有一系系列特性性，且因因与低倍倍放大时时的珠母母层有类类同之处处而被称称为珠光光体8）亚亚共析钢钢比共析析钢含碳碳量要少少的多，亚亚共析钢钢含碳量量少于0.77%现在在考虑在在图2-1中沿y-y’降温材材料特征征的转化化。
在高高温时，成成分是奥奥氏体，但但在冷却却线上进进入一个个有铁素素体和渗渗碳体组组成的稳稳定的区区域由由截线和和杠杆定定理分析析可知，低低碳铁素素体成核核并不断断长大，余余下含碳碳量高的的奥氏体体温度度在72270C(1134110F)时，奥奥氏体发发生共析析转变，继继续降温温，奥氏氏体转化化成珠光光体最最终的产产物是铁铁素体和和珠光体体的混合合物9）过过共析钢钢含碳量量比共析析钢多在在图2-1中沿z-z’线冷却却，和亚亚共析过过程差不不多只只是其中中一相现现在是渗渗碳体而而不是铁铁素体达达到共析析温度72770C的时候候，随着着富碳相相的形成成，奥氏氏体含碳碳量减少同同样的余余下的奥奥氏体在在通过这这个温度度是都要要转化成成珠光体体10）相图中中表示的的转化需需要平衡衡条件，就就是近似似看作需需要缓慢慢冷却随随着慢慢慢加热，过过程是相相反的然然而，合合金冷却却迅速，将将得到完完全不同同的产物物，因为为没有足足够的时时间完成成正常的的相转化化，在这这种情况况下，相相图就不不再适用用于这个个工程分分析了11）【淬火火】淬火是是把钢温温度升到到临界温温度或以以上并迅迅速冷却却这样一一个过程程。
如果果知道了了碳含量量，就可可以用铁铁-铁碳化化合物相相图来选选择正确确的淬火火温度然然而，如如果不知知道钢的的成分，可可以用逐逐步实验验的方法法来确定定温度范范围好好的处理理工艺是是通过对对大量试试件在各种温温度下进行实实验，然然后对结结果进行行分析得得到的，分分析的方方式可以以是强度度测试也也可以用用精密的的测试用用合适的的温度对对钢进行行热处理理后，钢钢的强度度和其它它的机械械性能都都有很大大的改善善12）热热处理效效率在热热处理中中是非产产重要的的热以以一定的的速率从从外部传传到内部部如果果钢将加加热的太太快，零零件的外外面比里里面温度度高，将将得不到到一致的的晶体结结构如如果零件件的形状状是不规规则的，考考虑到零零件的扭扭曲变形形，就要要用慢速速加热的的方式质质量越大大的部分分，越需需要多的的时间来来加热，从从而得到到成分均均匀的产产物当当温度达达到恰当当的温度度后，要要保持足足够的一一段时间间，使零零件最厚厚的部的的温度是是一致的的13）淬火的速速率，含含碳量和和零件的的尺寸决决定了淬淬火获得得的硬度度对合合金钢来来说，金金属元素素的量和和种类决决定淬硬硬的深度度（淬透透性）。
除除了未变变硬和部部分淬硬硬的钢，不不影响硬硬度14）低碳钢钢的淬硬硬性好，在在含碳量量低于0.66%时，随随着含碳碳量的升升高，淬淬硬性也也在升高高含碳碳量高于于这个点点，淬硬硬性增加加不显著著，因为为共析温温度以上上的钢在在在退火火时是由由珠光体体和渗碳碳体组成成珠光光体的热热处理性性比较好好，包括括珠光体体在内的的多数钢钢都可以以转化成成硬钢15）随着零零件尺寸寸的增大大，即使使所有的的条件都都一样，表表面硬度度要降低低钢的的热传递递速率是是有限的的无论论冷却液液温度有有多低，大零件内部的冷却速度比可能快于临界冷却速度，内部硬度有一定的限制然而，盐水或水冷却液可以迅速把淬火零件表面的温度降低到冷却液的温度，保持或逼近它在这种环境下，不管零件尺寸大小淬硬的深度是有限制的在用油淬火时，就是在临界淬火期间表面温度可能较高这种情况就不正确了16）【回火火】快速淬淬火得到到的钢是是脆的，大大部分情情况不适适合直接接使用通通过回火火，可以以降低硬硬度和脆脆性来达达到使用用要求随随着这些些性能的的降低，强强度降低低，钢的的延展性性和柔韧韧性增加加.回火就就是把淬淬硬的钢钢加热到到零界温温度以下下，然后后以任一一速率冷冷却。
尽尽管回火火可以使使铁变软，但它它与退火火不同退退火是使使钢尽量量靠近控控制物理理性能，并并且多数数情况下下没有把把钢变软软到退火火本应达达到的程程度淬淬硬的钢钢完全回回火后得得到的组组织叫回回火马氏氏体17）回火可可以消除除马氏体体的不稳稳定30000F-440000F(115000C -220500C)低温回回火,不降低低钢的硬硬度又可可以释放放内应力力随着着回火温温度的升升高，马马氏体加加速分解解在大约60000F（31550C）淬火火钢组织织快速向向回火马马氏体转转化回回火过程程就是快快速结合合或渗碳碳体化合合渗碳碳体在60000F（31550C）迅速速形成，它它的硬度度有所降降低温温度升高高时，随随着碳化化合物持持续形成成，硬度度在降低低18）回火时，还还要考虑虑温度以以外的其其它事情情尽管管在到达达回火温温度的前前几分钟钟完成软软化，但但是如果果温度的的延续时时间太长长，硬度度会降低低的更多多通常常的做法法是把钢钢的温度度升高到到期望值值，并保保持一段段合适的的时间，均均匀的加加热19）用局部部淬火方方法的两两种特别别的工艺艺是回火火的一种种形式在在这两个个过程中中，用盐盐水淬火火的钢在在冷却之之前要先先保持一一段时间间的低温温。
这些些工艺,众所周周知等温温回火可可以得到到想要的的物理性性能20）【退火火】退火火的主要要目的就就是使钢钢变软，以以至于可可以用来来机械加加工或冷冷加工把把温度缓缓慢加热热到临界界温度以以上一点点，保持持一定的的时间以以确保整整个零件的温温度是一一致的，然然后慢慢慢冷却，以以保证零零件内外外的温度度几乎保保持一致致这个个过程叫叫完全退退火过程程，它转转化了以以前形成成的组织织，又重重新形成成了晶体体组织并并且使钢钢变软了了退火火也可释释放金属属内部的的内应力力21）退火温温度由给给定碳钢钢的成分分决定碳碳钢在铁铁碳平衡衡图上很很容易得得到在在确定加加热速率率时要要要考虑零零件尺寸寸和形状状，这样样来确保保整个零零件温度度尽可能能同步上上升达达到退火火温度后后，要把把温度保保持到整整个零件件都被加加热零零件最厚厚部分每每英寸45mmm处常有有这样的的情况为为了得到到最软和和柔韧性性最好的的钢，冷冷却速率率应该非非常慢，让让零件随随炉子一一起冷却却零件件含碳量量越高，冷却速度度必须越越低22）【正火火和球化化处理】正火处处理过程程就是把把钢加热热到5000F-110000F(1100CC -4400CC)在上临临界温度度以上，然然后空冷冷到室温温。
正火火主要用用于低碳碳钢和中中碳钢，来来细化并并均匀晶晶粒，释释放内应应力或得得到理想想的机械械性能多多数商业业用钢在在滚压或或铸造后后都要正正火处理理23）球球化处理理产生一一种组织织，渗碳碳体在该该组织中中以球状状存在如如果钢缓缓慢加热热到零界界温度以以下，保保持一段段时间，就就能得到到这种组组织球球状组织织能改善善钢的机机械加工工性能球球化处理理用来处处理需要要加工的的过共析析钢是非非常有用用的Unitt 3 铸造工工艺（1）铸铸造是一种制制造工艺艺，铸造造是把融融融的金金属浇注注到合适适的模型型腔内，并并凝固在在冷却期期间或冷冷却后，把把铸件从从铸型里里取出，接接着进行行交付零零件所需需要的加加工2）铸铸造工艺艺和铸造造材料技技术从简简单到高高度复杂杂发生着着改变根根据铸件件功能和和复杂程程度，产产品质量量和项目目花费水水平来选选择材料料和加工工工艺3）铸铸件是用用铸造的的方法使使零件接接近最终终的尺寸寸经过过60000年的发发展历史史，各种种铸造工工艺作为为先进的的制造技技术继续续的发展展改进4）【砂砂型铸造造】砂型铸铸造用于于制造大大零件（典典型的有有铁，还还有青铜铜，黄铜铜，铝）。
融融融金属属浇注到到型腔里里（普通通的或合合成铸铁铁）本本部分将讨论砂砂型铸造造工艺的的模样，包包括木模模、浇注注口、浇浇道，精精确设计计和铸造造公差5）砂砂中的型型腔靠木木模形成成的（和和真实零零件几乎乎相同），模模样用材材料是常常常是木木头，有有时也用用金属型型腔被包包含在沙沙箱里插插入砂型型的砂芯芯用于产产生零件件的内部部特征，如如孔或内内部空腔腔用放放在型腔腔里的砂砂芯形成成期望的的形状砂砂芯头是是添加到到模样，砂砂芯或砂砂型上的的区域，用用来定位位或支撑撑砂型里里的砂芯芯冒口口是额外外的空间间，用来来容纳多多的金属属液这这样目的的是，在在金属液液凝固，收收缩时，把把金属液液流入型型腔，因因此防止止主要的的铸造部部分有空空隙6）在在两开砂砂型中，它它是典型型的砂型型铸造，上上面半个个包括模模样，沙箱箱和中型型芯的上上半部分分的叫上上沙箱，下下面半个个叫下沙沙箱如如图3.1所示分分型线或或分型面面把上下下沙箱分分开下下沙箱先先用沙子子填满，并并且把砂砂芯头，砂砂芯，和和浇流系系统放在在分型线线附近上上沙箱与与下沙箱箱配合，且且用沙子子填满下下沙箱，盖盖住模样样，砂芯芯和浇注注系统。
用用震动和和机械的的方法把把沙子压压紧接接着上沙沙箱从下下沙箱上上移开，并并把模样样小心的的移走目目标是把把模样移移走有不不破坏型型腔设设计一个个草图就就容易做做到，这这个轴要要在模样样的竖直直面的垂垂直方向向有一定定的角度度偏移量量它通通常只有有1.55MM，是最最合适的的模样样越复杂杂，准备备的草图图越多7）把融融的材料倒入浇口杯，它是浇注系统的一部分，它把融融的材料引导到型腔链接浇口杯浇流系统的竖直部分叫直浇道卧着的部分叫横浇道最后到浇注点，把金属液引到型腔的叫浇注点.另外浇流系统还有个通气孔，作为空气的通道，把型腔的空气排入大气8）型腔通常要做的超出尺寸来允许在金属冷却到室温时金属的收缩为了解决收缩问题，模样也要根据平均值做大一些这种反应是线性的这些收缩公差是相似的，因为准确的公差由铸件的形状和尺寸决定另外，不同的铸件可能要求不同的收缩公差砂型铸造的表面通常粗糙有杂质和变形这种情况下就需要精加工Unitt 8 磨削（1）磨磨削是用用砂轮切切削金属属的一种种加工工工艺它它和铣刀刀类似，周周围带了了大量微微缩的切切削刃通通常，磨磨削用来来加工高高尺寸精精度，高高表面精精度的零零件。
磨磨削可以以加工平平面，圆圆柱面，甚甚至用专专用机床床可以加加工内表表面，比比如说用用磨床显显然，磨磨床根据据几何形形状和功功能的不不同有所所不同使使用何种种磨床主主要取决决于被磨磨削表的的几何形形状和物物理性质质例如如圆柱面面在外圆圆磨床上上磨削2）11.平面磨磨削顾名名思义，平平面磨削削就是磨磨平面如如图8.1所示，磨磨床有卧卧式和立立式两种种第一一种情况况（卧式式主轴），机机床通常常有一个个往复运运动的工工作台，工工件就固固定在这这个工作作台上然而，立立式磨床床有一个个刨床式式的工作作台，像像卧式磨磨床那样样，或者者装一个个旋转工工作台因因此，这这种情况况下是通通过砂轮轮的端面面来实现现磨削，这这与卧式式磨床相相反，立立式磨床床是用砂砂轮的圆圆周面来来磨削的的图8.1给出了了估算磨磨削参数数的方程程，如加加工时间间和速度度在平平面磨削削时，中中的工件件用夹具具固定或或用压板板等物加加紧在机机床工作作台上，而而小的工工件常常常是电磁磁吸盘固固定的3）2.柱面磨削柱面磨削时，工件固定在顶尖之间，砂轮的旋转是主运动，来产生磨削运动，如图8.2所示事实上，圆柱磨削还可以用下面的一些方式完成：（1）横横切法，是是通过砂砂轮和工工件一起起转动，同时沿纵纵向进给给来加工工整个零零件长度度的。
背背吃刀量量通过改改变砂轮轮对工件件的横向向进给来来进行调调整2）进进刀法，其其磨削时时只需横横向进给给而没有有轴向进进给正正如你所所看到的的，当需需磨削的的面比砂砂轮的宽宽度窄时时才用这这种方法法3）全全深度法法，它和和横向进进给磨削削方式类类似，所所不同的的是磨削削余量一一次加工工完这这个方法法常用来来加工高高硬度的的短轴4）【内圆圆磨】磨内圆圆用来磨磨短空，如如图8.3所示工工件用卡卡盘或夹夹具固定定磨削削时砂轮轮和工件件都转动动同时砂砂轮纵向向进给通通过改变变砂轮横横向进给给可以得得到不同同的磨削削深度这这样磨削削方式演演变出了了行星磨磨内圆法法，这种种方法用用在卡盘盘不能固定定的重工工件上这这种情况况下，不不仅要围围绕自己己的轴心心旋转还还要绕磨磨削孔的的中心旋旋转5）【无心心磨削】无心磨磨削是用用于圆柱柱型工件件加工的的，工件件有托板板支持，在在两轮之之间，即即砂轮和和导轮或或称为进进给轮之之间通过过去砂砂轮完成成实际的的磨削，而而导轮的的作用是是是工件件旋转及及产生轴轴向的进进给这这点是可可能的，这这是由轮轮的摩擦擦特点决决定的，砂砂轮的用用的是橡橡胶粘合合的磨粒粒如图图8.4，导轮轮的轴和和砂轮的的轴有一一定的角角度。
因因此导轮轮的速度度可以分分解成两两部分，工工件的转转速和进进给速度度，关系系如下方方程所示示：（6）这这里的系系数c是考虑虑工件与与导轮之之间的相相对滑动动常数7）导导轮的速速度是可可控，可可以用来来达到任任何工件件的旋转转速度角角度a通常取1-5度，角角度越大大，纵向向进给速速度越大大当a=00,砂轮的的轴和导导轮轴平平行，将将没有工工件的纵纵向进给给8）【砂轮轮】砂轮轮由大小小类似的的磨粒和和粘和剂剂组成实实际上磨磨削过程程是磨粒粒完成的的磨粒粒间的空空隙使磨磨粒像独独立单点点切削刀刀具一样样，这些些空隙也也能为磨磨削提供供空间，防防止堵塞塞另外外，空隙隙还能带带走磨削削过程中中产生的的热量9）砂轮的类型有它们的外形尺寸，磨粒的种类，磨粒的大小，粘和剂，硬度和结构决定Unitt 111 车床床和车削削加工（1）车车床是主主要运用用于加工工旋转表表面和平平面的机械工具具基于于车床的的用途、结结构、同同时装夹夹刀具的的数量，以以及自动动化程度度，车床床或更确确切来说说车削型型机床可可以如下下分类：：1. 普通车床床；2.多刀车车床；3.转塔车床床；4.镗床；5.自动车车床；6.专用车车床。
2）尽尽管车削削型车床床存在上上述差异异，但对对于车床床结构和和工作原原理方面面它们具具有相同同特点这这些车床床的共同同点可以以用具有有代表性性的车床床即普通通车床来来进行图图解说明明，以下下是普通通车床的的每一个个零件的的具体描描述如图图11.1所示3）【床身】床身是是主体框框架，包包括两垂垂直支座座上的一一个横梁梁床身身通常由由灰口铁铁或球墨墨铸铁组组成以消消除振动动，可以以通过铸铸造得到到床身有允允许小拖拖板纵向向自由滑滑动的导导轨床床身的高高度应该该适当以以便能使使操作人人员容易易舒适地地操作4）【床床头箱】床头箱箱固定在在车窗的的左侧，床床头箱内内部包括括主轴主主轴轴线线与导轨轨平行，主主轴通过过齿轮箱箱来驱动动，齿轮轮箱在床床头箱内内部，齿齿轮箱的的动能是是为主轴轴提供不不同的转转速（6到18级转速速）很很多现代代的车床床有无级级调速的的床头箱箱，它们们利用摩摩擦力、电电力或者者液压力力驱动5）主主轴通常常是中空空的，即即它有一一个纵向向通孔如如需采取取连续加加工，棒棒料可以以通过此此通孔喂喂入另另外，主主轴的孔孔有一个个锥形表表面以允允许普通通车床顶顶尖的固固定主主轴外表表面刻有有螺纹以以固定卡卡盘之类类的夹具。
6）【尾尾座】尾座基基本包括括三部分分：基座座、中间间部分、套套筒轴基基座有铸铸件组成成，基座座可以沿沿导轨在在床身上上自由滑滑动，同同时有一一个箝位位装置，可可以根据据工件的的长度在在任意位位置锁紧紧整个尾尾座中中间部分分是一个个铸件，可可以横向向移动以以使尾架架轴线与与床头箱箱轴线对对准第第三部分分，套筒筒轴是一一个空心心高硬度度钢，套套筒轴可可以根据据要求纵纵向地移移动并可可以根据据需要进进出中间间部分，这这可以通通过手轮轮和螺钉钉四周有有一个螺螺母固定定在套筒筒轴上，套套筒轴中中间孔逐逐渐变细细成锥形形用来固固定如麻麻花钻、镗镗杆和其其他工具具的顶尖尖，通过过加紧机机构，套套筒轴可可以在其其滑动路路径的任任一点被被锁进7）拖拖板的主主要功能能是锁紧紧，切削削工具产产生纵向向或横向向进给，实实际上拖拖板是一一个H形状的的，他可可以在床床头箱与与尾座之之间滑动动，同时时它受到到床型V型导轨轨的引导导，拖板板可以通通过拖板板箱的头头杆或丝丝杠手动动或机械械启动8）当当切削螺螺纹时，动动力通过过丝杠传传给拖板板箱的齿齿轮箱，在在所有其其他切削削过程中中，走刀刀板来驱驱动拖板板丝杠杠穿过一一对半螺螺母一对对半螺母母固定在在拖板箱箱后面。
当当杠杆被被驱动后后，半螺螺栓一起起加紧和和旋转丝丝杠啮合合作为一一个单独独螺母，沿沿车床所所拖板一一起进给给，当托托杆脱离离后，半半螺栓松松开，拖拖板停止止移动另另一方面面，当走走刀杆开开始工作作时它通通过涡轮轮给拖板板箱提供供能量，涡涡轮被固固定到走刀板板上一起起随拖板板箱沿走走刀杆移移动再再沿走刀刀杆长度度方向上上用一个个通长销销槽，一一个现代代车床通通常有一一个快换换齿轮箱箱口固定定在床头头箱下面面，快换换齿轮箱箱一系列列齿轮由由主轴驱驱动Unitt 144 极限限和公差差尺寸标注注（1）在在机械设设计过程程中出来来确定载载荷应力力，选择择合适的的材料还还需考虑虑许多其其他因素素在设设计制造造之前，应应该有完完整的装装配及给给用户传传递详细细信息的的图纸在在图纸交交给用户户之前，设设计者要要不断检检查图纸纸要熟熟悉生产产图样的的所有情情况，需需要对制制造过程程非常熟熟悉并具具有很多多经验2）图图纸仔细细检查使使尺寸标标注是一一个最方方便最易易理解以以便生产产部门显显然所有有图纸有且且只有一一种解释释特别别是，在在生产用用机器能能被调整整好之前前，车间间工作人人员不需需要进行行三角学学或其他他复杂的的计算。
3）尺尺寸标注注是一项项复杂的的工作，要要熟悉他他需要长长期的实实践经验验4）因因为在加加工一个个零件的的过程中中，很难难得到一一个给定定的尺寸寸，所以以公差要要放到所所标注尺尺寸上面面一些，目目的是限限制他允允许的变变动量尽尽管很小小的公差差以高精精度的零零件和更更好的机机构，随随着公差差降低成成本提高高，如图图14..1典型曲曲线所示示生产产和使用用所允许许的最大大公差是是最重要要的5）公公差可能能是单向向的也可可能是双双向的在在单向尺尺寸标注注过程，另另外一个个公差变变化是由由其他公公差确定定在双双向尺寸寸标注过过程，一一个平均均公差，也也就是上上下尺寸寸公差相相等的公公差带被被使用6）在在大量低低成本生生产过程程中，主主要依靠靠零部件件互换性性设计计者不仅仅考虑单单个零件件有合适适公差，还还有装配配零件有有合适的的间隙，以以满足装装配要求求在工工程图上上标注尺尺寸的方方法取决决于不同同加工种种类或生生产过程程如果果尺寸公公差没有有特别注注明，图图样必需需要一个个给出这这些尺寸寸的公差差值的综综合注释释然而而有些公公司并不不标注所所有尺寸寸，假定定每个尺尺寸是单单独被考考虑的可可能会规规定出比比注释中中要求更更宽的公公差。
总总之图纸纸必须要要清楚并并且有唯唯一的解解释尺寸和公公差（7）在在图样标标注时，除除非设计计者有意意标明，注注在尺寸寸线上的的数字表表明的尺尺寸仅是是近似的的，且不不代表任任何精度度的等级级为了了标明精精确度，增增加工件件的公差差值是必必须的公公差是一一个零件件的允许许变化范范围或是是给定尺尺寸的最最大变动动范围如如果一个个2.5英寸的的轴，如如果不消消耗大量量成本，在在实际工工程中这这个尺寸寸更本无无法保证证因此此公差需需要被添添加上，例例如变动动范围在在+-00.0003英寸是是允许的的这个个尺寸可可以表示示成2.5500++-0..0033（8）紧紧公差，意意味着零零件与其其他的零零件有适适当的配配合公公差与设设计量，可可利用制制造工艺艺生产的的最低成成本和装装配带来来的最大大利益相相一致一般来说零件的费用随公差的减小而增加如果一个零件有几个或更多表面要加工，当明义尺寸的允许变动范围缩小时，成本会偏高9）允允差有时时会和公公差混淆淆，他具具有完全全不同的的意义他他是两个个配合之之间的最最小间隙隙，他是是最紧配配合的条条件如如果一个个轴的尺尺寸1.4498****，那更更他配合合的孔应应该是1.5500******，孔的的最小尺尺寸是1.5500，轴的的最大尺尺寸是1.4498..因此这这个允差差0.0002是基于于最大孔孔和最小小轴尺寸寸，因此此确定最最大间隙隙0.0008。
10）公差可可以是单单向的也也可是双双向的单单向公差差是指变变化量沿沿明义尺尺寸变化化参照照前面的的例子，孔孔的尺寸1.5500++0.0003--0.0000，代表表单向偏偏差如如果尺寸寸是1.5500++-0..0033，那么么公差是是双向的的，公差差沿着明明义尺寸寸上下变变化单单向公差差系统允允许改变变公差，虽虽然允差差装备类类型保持持不变双双向公差差系统中中，不改改变配件件一个两两个明义义尺寸是是不可能能的在在大型生生产中配配件具有有互换性性，单向向公差是是经常用用到的为为了使装装配零件件有合适适的过盈盈配合，公公差必须须是确定定的正负负数字极限公差差和配合合（11）工程图图纸是准准确，完完整的表表达出设设计者要要求，有有利于加加工制造造产品品的尺寸寸必须表表达出来来而不能能通过不不同的视视图重复复对于于一个特特殊尺寸寸，例如如一个孔孔的尺寸寸位置，在在有可能能的情况况下，在在同一个个视图中中出现12）除绝对对需要的的尺寸之之外，不不应该再再有更多多尺寸，而而在任意意方向上上，只能能在一个个尺寸上上住上特特性要求求有时时要给出出一些辅辅助尺寸寸，有利利于检查查，如果果这样做做，尺寸寸应该用用括号括括起来以以便参考考，这样样的尺寸寸不标注注公差。
13）影响零零件的尺尺寸应详详细说明明而不应应做其他他尺寸的的公差或或被遗弃弃如果果没有这这些重要要尺寸标标注出来来，那些些尺寸上上总的允允许偏差差将形成成尺寸链链上尺寸寸公差的的和或差差而且这这样会导导致这些些公差不不得不定定得过紧紧整体体的长或或高必须须标定14）所有的的尺寸都都应该标标注公差差，除非非有说明明通常常，这样样的公差差都被标标注在尺尺寸值旁旁边，特特殊的公公差应当当被标注注在影响响结果和和互换性性的尺寸寸上15）一个公公差系统统必须考考虑到精精度变化化，因为为精度变变化在加加工中会会出现，提提供互换换性而且且互换同同时还可可保证零零件适当当功能16）考虑到到加工过过程的不不完整性性，就形形成了基基本尺寸寸的差值值即公差差公差差带主要要依赖于于制造过过程的精精度以及及加工过过程的大大小公公差范围围越大，生生产成本本越低双双边公差差带是布布置在明明义尺寸寸两边公公差范围围大小，单单边公差差带只分分布在明明义尺寸寸一侧在在单边公公差情况况下，明明义尺寸寸就形成成了一个个极限尺尺寸看看书（18）配合取取决于相相配合的的两个零零件公差差带的相相互关系系，配合合可以分分为间隙隙配合（带带正允差差），允允差可以以为正也也可以为为负的过过渡配合合，以及及允差总总为负的的过盈配配合。
极限和配配合类型型（19）极限与与配合的的ISO系统广广泛应用用于采用用米制单单位制国国家比比ANSSI系统复复杂的多多20）在ISO系统中中，每个个零件都都有一个个基本尺尺寸，一一个尺寸寸的极限限尺寸或或高或低低定义为为一个基基本尺寸寸的偏差差，偏差差大小及及正负号号是我们们所讨论论的极限限减去基基本尺寸寸得到的的一个个零件的的两个极极限值之之差称为为公差，这这个公差差是不带带符号的的绝对值值21）配合有3个等级级：1间隙配配合，2过渡配配合3过盈配配合22）基轴制制和基孔孔制都有有采用，对对每个给给定尺寸寸公差带带的大小小和偏差差范围可可以用O线描述述公差差尺寸的的函数可可被带有有符号的的数字表表明，被被称为等等级，也也就是公公差等级级相对对于零线线的位置置公差差尺寸函函数的位位置用符符号表明明，大写写字母表表示孔，小小写字母母表示轴轴这样样基本尺尺寸为45mmm的孔轴轴就可以以写成45H88/g7723）规定了20种标准准的公差差等级，即IT01,IT0,IT1~18,他们是在500mm以内硬性划分的每一段的基本尺寸都对应不同的标准公差数值公差公式被统一为，例如5-16的等级是***，i的单位是微米，d的单位是厘米。
24）标准轴轴和孔的的偏差可可以由公公式近似似的给定定然而而在实际际生产中中，公差差和偏差差都由3个复杂杂的表格格来给定定在另另外表格格也给出出了基本本尺寸大大于5000mm的值并并且通常常用于轴轴和孔PARTT 2 Unnit 2 生产设设备的数数字控制制（1）数数控是程程序控制制的自动动化，在在数字控控制系统统中，设设备通过过数字，字字母和符符号来编编码，以以一种合合适的格格式为每每一个特特定的零零件或工工件定义义一个程程序指令令集当当工件变变化时，程程序也变变化，改改变程序序的能力力也就是是适合中中小批量量生产写一个新程序比改变大量生产设备要容易的多2）基基本结构构：数控系系统由下下面三部部分组成成：1.控制程程序；2.机器控控制单元元；3.加工设设备三部分的的基本关关系，由由图2.1所示程程序输入入到控制制单元由由送入的的程序来来引导加加工设备备控制3）指指导程序序是一步步步详细细的指导导加工设设备的指指令通通常指令令把主轴轴上刀具具相对于于安装工工具的工工作台定定位更更多先进进的说明明包括主主轴的转转速，加加工工具具的选择择及其功功能程程序刻在在合适的的介质中中，提交交到机器器控制单单元中，在在过去几几十年中中，最常常用的介介质是一一英寸宽宽的打孔孔纸带。
由由于打孔孔纸带的的广泛使使用，NC有时也也叫纸带带控制，然然而这是是现代数数控使用用的误称称现在在进入使使用更多多的是磁磁带和软软盘4）机机器控制制单元（MUC）由电电子和控控制硬件件组成，机机器控制制单元可可以读出出和执行行指令程程序，可可以自动动改变加加工工具具和其他他加工设设备5）执执行单元元是数控控系统的的第三基基础部分分，执行行原件是是有效执执行工作作的原件件，最常常见的数数控例子子其中的的一个加加工操作作，加工工设备由由工作台台和主轴轴组成，就就像用电电动机来来驱动一一样加加工设备备由控制制单元来来驱动控控制系统统的类型型控制系统统的类型型（6）数数控有2种基本本类型，点点对点式式和轮廓廓式控制制，点对对点式控控制也称称定位控控制，每每个轴都都是通过过丝杠单单独驱动动，根据据加工类类型不同同，加工工速度也也不一样样机器器开始以以最大速速度运行行来减少少非加工工时间，但但当他达达到数据据定义的的位置时时，机器器开始减减速因因此在一一个操作作中，如如钻或冲冲孔操作作先定位位在加工工在钻钻或冲孔孔之后，迅迅速收起起工具移移动到另另一个位位置重复复此操作作从一一个位置置移到另另一个位位置是非非常重要要的，要要遵循一一个原则则，从效效率上考考虑只要要时间最最短即可可。
点对对点系统统主要用用于钻，冲冲孔，直直铣操作作中7）轮轮廓式也也就是连连续路径径式系统统，定位位和切削削同时按按不同速速度来控控制，由由于刀具具在指定定路线运运动同时时切削，因因此速度度和运动动的同步步控制是是非常重重要的轮轮廓式系系统常用用于车床床铣床磨磨床焊接接设备和和加工中中心8）沿沿着路径径的运动动或以增增量差补补是几个个基本方方式的一一个，在在所有的的差补中中，要控控制刀具具的回转转中心定定位，补补偿可以以以不同同直径及及刀具磨磨损，在在数控程程序中进进行改写写9）有有一些已已形成差差补方案案来处理理数控系系统中连连续路径径和加工工系统产产生的问问题包括括：1.线性性差补；；2.圆弧差差补；3.螺旋线线差补；；4.抛物线线差补；；5.立体差差补（10）每一种种差补程程序都允允许程序序源产生生加工指指令，适适用于相相对少的的输入参参数的直直线或曲曲线路径径储存存在数控控单元中中的模块块预算指指引工具具沿计算算出的路路径运动动11）线性差差补是最最基本的的差补方方法，用用于连续续路径的的数控系系统中两两轴和三三轴线性性差补路路线在实实际中有有时会分分辨出的的，但在在概念上上他们是是一样的的，程序序源要明明确指定定直线的的起点和和缺点及及沿直线线的进给给率。
差差补需计计算两轴轴或三轴轴的进给给速率以以达到设设定的进进给速度度12）线性差差补用来来差补圆圆是不合合适的因因为程序序源需要要明确指指定线段段部分（线线段数量量）和各各自的终终点来大大约模拟拟圆弧圆圆弧差补补法已形形成他允允许程序序编程的的路径，使使用圆弧弧只要给给定以下下参数，圆圆弧终点点坐标，圆圆心坐标标，半径径和刀具具沿圆弧弧路径的的走刀方方向圆圆弧差补补也是由由许多小小的直线线段来实实现的，但但这些小小线段的的参数由由差补模模块来计计算出来来的，而而不是程程序员设设定的切切削是沿沿着每一一小线段段一个一一个的进进行以产产生光滑滑曲线路路径圆圆弧差补补的局限限性是圆圆弧路径径所在平平面是由由数控系系统中两两轴所决决定的平平面13）螺旋线线差补结结合了环环形差补补两轴在在第三轴轴上做线线性运动动这样来来定义空空间三维维螺旋路路径14）抛物线线差补和和立方差差补法通通过高次次高程来来实现自自由曲线线这通通常需要要有强的的计算能能力，正正因如此此，他不不如直线线差补和和环形差差补常见见他们们主要用用于汽车车工业中中具有自自由风格格的车身身面，而而这是线线性差补补和圆弧弧差补不不能精确确容易得得到的。
15）数控技技术运用用于数控控机床，这这是数控控的主要要应用现现在主要要用于商商业我我们仍讨讨论数控控系统特特别是金金属数控控车床数控车床床技术（16）种加工工过程都都可以在在设计的的专门车车床上来来实现加加工在在车床上上车削，在在钻床上上钻，在在铣床上上加工有有几种类类型的磨磨削方法法也要有有相应种种类的磨磨床被被设计的的数控磨磨床可以以进行下下列加工工包括：：1.钻加工工；2.铣床立立式和卧卧式主轴轴；3.车床卧卧式主轴轴和立式式主轴；；4.卧式和和立式镗镗床；5.仿形铣铣床；6.平面磨磨和圆柱柱磨（17）除了上上述几种种机械加加工方法法，数控控机床可可用于其其他金属属加工过过程包括括：用于于薄片板板的金属属板上冲冲孔的冲冲压机，用用于薄片片金属弯弯曲的折折弯机18）数控技技术的介介入到机机加工对对机床的的设计和和运用有有着显著著的影响响数控控影响之之一在程程序控制制下切削削金属的的时间与与传统手手动机床床大得多多所以以对于一一些零件件如主轴轴驱动主主轴丝杠杠磨损更更快，这这些零件件要设计计成持续续时间长长的第第二，增增加电子子控制单单元后设设备成本本也随之之增加，因因此需要要更高的的利用率率。
取代代传统手手工操作作的一班班制，数数控机床床通常采采用两班班或三班班制来获获得更多多的回报报数控控机床的的设计中中减少了了非操作作过程的的时间如如装卸工工件和换换刀时间间第三三，增加加的劳动动成本由由人工成成本变为为设备成成本考考虑到人人工操作作的角色色，角色色由技术术熟练的的工人控控制，工工件生产产的每一一个过程程变为只只控制装装卸换刀刀和清除除碎屑和和类似的的操作，这这样一个个工人可可以同时时操作两两台或三三台车床床，机床床的角色色和功能能也改变变了数数控需要要设计成成高度自自动化具具有需要要在不同同车床加加工几种种操作联联合在一一起一定定加工的的能力，这这些变化化是通过过一种新新型车床床在数控控技术存存在之前前是不存存在的，他他丰富了了数控加加工中心心（19）加工中中心是在在20世纪50年代发发展起来来的具有有在程序序控制下下在一个个工件上上一次裝裝夹完成成几种不不同的加加工能力力的机床床加工工中心能能完成铣铣，钻，铰铰屑，攻攻丝，镗镗，车端端面及一一些类似似机加工工工作另另外数控控加工中中心的典典型特征征包括以以下方面面：（20）(1))自动换换刀能力力:多种机机加工工工作一位位着需要要多种刀刀具。
刀刀具贝安安装在刀刀库或多多刀刀库库中当当一把刀刀需要被被调换时时，多刀刀刀座自自动旋转转到相应应的位置置上自自动化的的换刀机机构在在程序控控制下进进行，把把主轴上上需换下下的刀和和多刀刀刀座上的的刀调换换21）(2))工件的的自动定定位: 大多多数加工工中心都都可以使使工件沿沿着主轴轴旋转因因此允许许刀具达达到工件件的四个个表面22）(3))托架滑滑动装置置（平板板架）::加工中中心另一一个特点点是有两两个或多多个独立立拖板每每个拖板板都可以以调整在在刀具上上在加加工过程程中，一一个拖板板在刀具具的前部部，另一一个拖板板在远离离主轴的的安全位位置这这样当机机床正在在加工当当前的零零件时操操作人员员就可以以从上一一个工作作循环中中卸下最最终加工工好的零零件，同同时加紧紧毛坯用用于下一一个工作作循环23）加工中中心可以以分为立立式和卧卧式这这是参照照机床主主轴方向向来划分分的立立式加工工中心具具有轴线线相对工工作台垂垂直的主主轴，卧卧式车床床的主轴轴轴线是是水平方方向的这这种区别别通常会会导致在在这些加加工中心心加工的的零件类类型不同同立式式加工中中心用于于以上进进刀的平平面工作作卧式式加工中中心用于于立体形形状，刀刀具在立立体侧面面可以进进刀。
一一台数控控卧式加加工中心心，例子子如图2.2所示，具具有上面面提到的的一些特特征24）加工中中心的成成功应用用导致了了其他类类似金属属加工机机床的发发展例例如：在在车削中中心，把把车削加加工设计计成一个个高度自自动化万万能机床床可以完完成车削削，刨，钻钻，螺纹纹加工和和类似的的操作DNC ANDD CNNC（25）数控的的发展在在分批生生产和小小批量生生产中有有着重要要意义，从从技术和和商业角角度来说说都有着着重要意意义数数控有两两方面的的提高和和扩展，包包括：1.直接数数据控制制；2.计算机机数字控控制（26）直接数数据控制制直接数据据控制定定义为一一个制造造系统，一一定数量量的机床床有一台台计算机机通过直直接硬件件连线实实时控制制相应应的磁带带播放机机忽略在在直接数数控中，这这样就消消除系统统中最不不可靠的的环节不不用磁带带播放机机而用电电脑信息息传给车车床原原则上说说一台计计算机可可以控制制100台独立立机器（DNC系统在19770年称为为可控制制26台机床床）直接接数控（DNC）电脑脑设计成成在需要要的时候候提供指指令给每每一台机机床，当当机床需需要控制制指令时时，计算算机立即即发送指指令给机机床。
27）图2.3说明了DNC的基本本配置这这个系统统包括4部分：：1.中央央计算机机；2.大量内内存，用用于存放放数控程程序；3.通信线线；4.机床刀刀具（28）计算机机从海量量内存中中取出部部分程序序指令送送入到需需要的独独立机床床中相相应的计计算机也也接受机机床反馈馈信息这这种双工工的信息息流在实实时控制制加工系系统中出出现意味味着每台台机床需需要指令令的请求求能立即即得到回回应类类似的，计计算机必必须总是是要准备备要接受受信息。