大家好，我是不打擾不離開的小黃老師，每天分享一個知識點，一個價值。

機械加工是什麼？

相信讀工科的同學應該不會忘記當年

金工實習

的場景吧？

我們來回憶一下當時的畫風吧！

是不是很親切呀？

是的，

機械加工，簡而言之，就是把一塊金屬疙瘩，放在機廠上，削呀，鑽呀，切呀，聽起來好像很沒技術含量。

其實不然，機加工的技術，發展到今天，

自動化程度已經很高了，技術感也隨之水漲船高了。

現在，

機械加工的畫風，變成了這樣的

。

圖：CNC 加工中心

今天，小黃就帶大家818機加工和汽車的淵源吧！

零件為什麼需要機加工呢？

前面的課堂上，我們講到金屬的

《鍛造》和《鑄造》

，透過鍛造或鑄造，我們

得到了零件的主體形狀和機械效能

，但

零件尺寸和表面狀態還不能達到很高的精準度。

這樣得出來的零件我們稱之為

毛坯件

。

跟我們蓋房子一樣，要能住人，我們還得裝修。

毛坯件也是不能直接為我們所用，這時候，我們需要機械加工。

因為零件用到汽車上，要

安裝，要連線，甚至還要密封

。

安裝方面

，如果零件

尺寸不準

，就不能跟對手件

精準巢狀

，要麼裝不上，要麼裝歪了

影響效能

，比如汽車的

噴油嘴

的安裝孔的尺寸

精度要求就非常高，稍有疏忽，就會影響燃油的霧化效果，從而影響燃油經濟效能。

裝歪了還會產生裝

配應力集中

呢。應力集中的危害有多大，請大家翻翻前面

《應力》

課堂講過的內容；

連線方面

，如果零件

表面粗糙，

就會減少了

螺栓的堅固力

。

螺栓鬆脫的危害有多大，請大家翻翻前面

《螺栓》

課堂講過的內容；

密封方面

，如果零件表面精糙，或者尺寸不準，都會引起

密封間隙引起洩露，危及安全。

所以，為了獲得精確的尺寸和表面粗糙度，機械加工的重要性不言而喻了。

圖：安裝不當造成應力集中

那麼現代工業裡，機械加工又是怎麼做出來的呢？

機械加工的核心思維是尺寸

，即使是粗糙度，也是微觀世界裡的尺寸而已。

而尺寸的定義，小黃又要搬出我們工業的語言：XYZ了。

沒錯，

機械加工也是使用XYZ語言。

例如：

一個毛坯面要下沉2mm

過程是這樣的：

首先要匹配圖紙，

定義好零件的基準面，就是

XYZ基準

了。

再把零件裝夾在與基準面相匹配的夾具上

。

再在刀架程式裡定義基準面

，

進刀方向（X,Y,Z定義），進刀量，進刀速度等指令。

按動開關

，嗞嗞，GAME OVER。

圖：鑽孔加工

看著簡單，其中奧妙我們逐一發掘一下吧！

一.

夾具

：顧名思義就是加工時，用來裝夾零件的架子。好比切肉時用的砧板。

它的

功能是固定零件

。加工完後把零件拆下來，再換一個。

自動化程度高的加工中心裡，夾具有時可以移動，例如

平行移動和旋轉移動

，這樣就可以一次加工多點內容，以

減少零件從夾具上拆裝的時間

，提高生產效率。

當然了，可移動的夾具臺需要更大的空間，價格也更貴了。

無論固定式還是移動式的夾具，都要匹配圖紙基準面。

圖：工裝夾具

二.

刀架

：顧名思義，就是裝刀的架子。好比切肉的手。

它的

功能是執行程式指令去操作刀具。

它的

動作非常多

，舉一些例子：

自轉旋轉

，例如：銑平面；

公轉旋轉

：例如：開槽；

鑽

，例如攻螺紋。等等。

完成這此複雜的動作的背後，是非常複雜的

電機系統

在執行。

電機的學問非常深，有機會再開課來講。

眾所周知，

電機輸出來的動作是旋轉的，而透過蝸輪蝸桿等機械結構，又可以把電機的旋轉運動變成直線運動。

所以在複雜的

加工中心

裡，刀架的的運動最多可有

X,Y,Z, MX,MY,MZ 6個自由度的運動呢。

所以，幾乎沒有到不了的地方。

圖：葉輪切削的刀架路徑

三.

刀具

：顧名思義，就是加工用的刀了，好比切肉刀。

畫風可不是青龍偃月刀般威猛，只是小巧精悍

指

甲片大小

。

它的功能無它，就是在切毛坯件上的肉了。

值得一提的是，刀具不像夾具和刀架那樣去校準基準面，所以

刀具一旦磨損，就會出現尺寸偏差。

所以我們通常要定義

刀具的壽命

。

壽命到了，就要

評估零件的尺寸是否在公差範圍內

，看是否需要換刀了。

其次，我們還要給在加工的時候

給刀具澆冷卻液

，

一方面保護刀具，另一方面，把削出來的金屬削沖走，以免劃傷零件。

圖：加工刀具

總而言之，機械加工，是一場人對機械的控制之旅。

沒有深奧的學習演算法，只有一場樸素的人機交流，也足以體現出精準，可控之妙。

那天我朋友吳工帶我參觀他的工廠時，我眼中直男到不得了的他，突然兩眼放光，由衷地讚歎眼前一臺機器：瞧，她多漂亮。

我忍俊不禁：這呆人，眼前我這麼一個身材姣好的女子不讚，卻去讚美一臺冷冰冰的機器！

也許這就是機器的獨特之美，精準，忠誠，可信！

就像那群木訥無言卻智慧無雙的機械工程師一樣，可能是物以類聚吧！

士為知己者死，女為悅已者容，而機器是為創造它的工程師綻放了全身的美！

好了，今天分享到這裡。

如果有疑問，建議，意見，都可以在留言區給我留言。

明天，同樣時間，不見不散！