加工工藝技術(shù)是指將原材料轉(zhuǎn)化成具有一定幾何形狀、一定材料性能和精度要求的可用零件的一切過程和方法的總稱?，F(xiàn)代社會，機器和儀器在結(jié)構(gòu)上所表現(xiàn)出的多樣性是機械制造中采用多種工藝的產(chǎn)物。當代機械制造中采用幾千種工藝規(guī)程，從簡單的毛坯車削到電子焊接、零件表面層注入新材料、自動化裝配等。機械制造工藝可以歸結(jié)為兩大類：電子工藝和通用機械制造工藝。 
    電子工藝包括電子元件、部件和裝置的制造工藝，其中最有代表性、特殊性，最有前途的是：單晶生長工藝，晶片制造工藝，超大規(guī)模集成電路制造工藝，微電子器件工藝，光刻工藝，離子注入工藝，鍍膜工藝，電子束焊、激光焊、貴金屬釬焊等。 
    一般制造工藝過程有離散工藝過程和連續(xù)工藝過程。按對零件的作用效果可分為改變形態(tài)的工藝過程（如切削加工）、改變性態(tài)的工藝過程（如熱處理）和改變外觀性能的工藝過程（如電鍍）等；按零件精密程度分為普通工藝過程、精密工藝過程以及超精密工藝過程；按使用的工具及能量形式不同，又可分為常規(guī)工藝、特種工藝、復(fù)合工藝以及快速制造工藝等。 
    （1） 成形工藝 
    成形工藝主要指將不定形的原材料（塊狀、顆粒狀、液態(tài)或固態(tài)）轉(zhuǎn)化成所需要形狀的工藝，例如鑄造、粉末冶金、塑料成形工藝。這類工藝主要用于獲得毛坯或不需再加工的制品，工藝過程中，微粒子之間互相聚集。成形工藝的過程包括將原材料加熱使其變成液體，然后冷卻固化成一定形狀，或者使原材料的固體顆粒燒結(jié)、粘著在一起，由此而獲得工件（大多為毛坯）。成形工藝幾乎可以應(yīng)用于所有工程材料，主要用于制備各種具有復(fù)雜外形或內(nèi)腔或因為材料高硬度、高脆性、高強度而難以用其他方法生產(chǎn)的毛坯或工件。成形工藝的分類如 圖 10.1 所示。 
    （2）變形工藝 
    變形工藝主要包括使工件的原始幾何形狀從一種狀態(tài)改變?yōu)榱硪环N狀態(tài)，如鍛造、沖壓、軋制、擠壓、拉拔等。鍛造是讓加熱到一定溫度的金屬在沖擊力或壓力作用下產(chǎn)生較大塑性變形，形成所需要的工件形狀；沖壓則是利用模具使材料在壓力作用下產(chǎn)生變形或分離。變形工藝適用于鐵碳合金、不銹鋼、耐熱鋼、輕有色金屬、重有色金屬等。鍛造常用于一些重要毛坯（軸、齒輪等）的生產(chǎn)，沖壓制品在汽車、家用電器等行業(yè)有廣泛用途。 
    （3）切削工藝 
    機械制造系統(tǒng)中，切削和磨削是傳統(tǒng)的機械加工方法，材料的切削是制造過程的主要內(nèi)容，幾乎占全部工藝勞動量的 1/3 以上。切削與磨削加工是用刀具或砂輪在工件表層切去一層余量，使工件達到要求的尺寸精度、形狀、位置精度和表面質(zhì)量的加工方法。由于生產(chǎn)效率高，加工成本低，能量消耗少，可以加工各種不同形狀、尺寸和精度要求的工件。因此，切削和磨削一直是工件精加工和最后成形的最重要手段。目前以至將來相當長的時期，切削、磨削仍然是獲得精密機械零件最主要的加工方法。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，近年來美國和日本每年消耗在切削和磨削方面的費用分別高達 1 千億美元和 1 萬億日元。 
    此外，國外在切削機理、切削優(yōu)化、難加工材料的切削技術(shù)、自動化生產(chǎn)中的刀具和工具管理系統(tǒng)等方面投入較大力量進行研究，并已取得很大成績。磨削加工技術(shù)與磨料、磨具的發(fā)展方面主要是在高速和強力磨削、高精度磨削和成形磨削、高精度研磨拋光、超硬磨料（金剛石與立方氮化硼）磨削和砂帶磨削等方面有較大發(fā)展。我國的差距主要是：①刀具材料方面，硬質(zhì)合金刀具品種較少，不能滿足需要，涂層刀具尚處于小批量試用階段，陶瓷刀具在我國刀具總量中所占比例不足 1％，大大落后于國外，超硬刀具材料的應(yīng)用還處于開始階段；②切削加工技術(shù)方面，切削數(shù)據(jù)庫、自動化生產(chǎn)用刀具、切削刀具的CAD／CAM等方面的工作剛剛開始，對刀具管理系統(tǒng)的研究工作實際上還沒有開始；③磨削加工技術(shù)方面，高速磨削應(yīng)用不廣泛，磨削效率與國外相差很大，大吃深緩進給強力磨削方法在實際生產(chǎn)中極少使用，高精度研磨拋光技術(shù)遠遠落后于先進發(fā)達國家，超硬磨料磨削技術(shù)剛剛起步，砂帶磨削處于對現(xiàn)有機床進行改裝的階段，應(yīng)用不廣泛，且砂帶品種少，質(zhì)量有待提高。 
    （4）聯(lián)接工藝 
    聯(lián)接工藝主要指將單個工件聯(lián)接成組件或最終產(chǎn)品，如機械聯(lián)接、焊接、粘接和裝配等工藝。制造時先分別加工單個零件，然后用聯(lián)接工藝將其結(jié)合成一個完整的產(chǎn)品。產(chǎn)品在使用、維護和修理時，經(jīng)常需要拆卸裝配，同樣離不開聯(lián)接工藝。 
    機械聯(lián)接包括螺栓聯(lián)接、鉚接和壓力聯(lián)接。螺栓聯(lián)接是利用螺栓、螺母、螺紋、銷等緊固件，形成可拆卸式機械聯(lián)接。鉚接是一種永久或半永久性機械聯(lián)接。壓力聯(lián)接一般用過盈裝配方式，如將內(nèi)件（例如軸）壓入加熱后膨脹狀態(tài)下的套件（例如齒輪孔、套筒），冷卻后套件收縮而緊緊包在內(nèi)件上。利用材料一定范圍內(nèi)的彈性，將一個工件強行壓入另一個工件內(nèi)的壓力聯(lián)接工藝，可以獲得較高的聯(lián)接強度。 
    焊接是在制造系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用極為廣泛的一種聯(lián)接工藝，焊接是通過加熱或加壓或兩者并用（用或不用填充材料）使分離的兩部分金屬形成原子結(jié)合的一種永久性聯(lián)接方法。與鉚接比較，焊接具有節(jié)省材料，減輕重量，聯(lián)接質(zhì)量好，接頭密封性好，可承受高壓，簡化加工與裝配工序，縮短生產(chǎn)周期，易于實現(xiàn)機械化和自動化生產(chǎn)等優(yōu)點。但其有不可拆卸，會產(chǎn)生焊接變形、裂紋等缺陷。 
    焊接在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的作用，廣泛應(yīng)用于機械制造中的毛坯生產(chǎn)和制造各種金屬結(jié)構(gòu)件，如高爐爐殼、建筑構(gòu)架、鍋爐與壓力容器、汽車車身、橋梁、礦山機械、大型轉(zhuǎn)子軸、缸體等。此外，焊接還用于零件的修復(fù)焊補等。 
    金屬與非金屬的聯(lián)接或非金屬異種材料之間的聯(lián)接經(jīng)常采用粘接工藝實現(xiàn)。在被粘接表面涂一層很薄的粘接劑，粘接劑固化后即形成很強的粘接力。 
    （5）材料改性工藝及表面處理工藝 
    是指不改變幾何形狀、僅改變工件材料性能，從而獲得所希望指標的工藝，如材料熱處理工藝等。上述介紹的各種工藝，都要改變工件的幾何形狀，使其能夠具有一定的功能或能承受一定的外載荷。調(diào)整材料性能的工藝（主要指熱處理）可以在不改變工件幾何形狀的前提下人為改變材料的顯微組織結(jié)構(gòu)，使工件具有所要求的物理機械性能。