工程材料中应用较多的是金属材料，具有强度高、韧性好、疲劳抗力高等优良性能，用来制造各种重要的机器零件和工程结构件。一、机床零件的选材分析机床零件的品种繁多，按结构特点、功用和受载特点可分为：轴类零件、齿轮类零件、机床导轨等。1．机床轴类零件的选材机床主轴是机床中最主要的轴类零件。机床类型不同，主轴的工作条件也不一样。根据主轴工作时所受载荷的大小和类型，大体上可以分为四类：（1）轻载主轴。工作载荷小，冲击载荷不大，轴颈部位磨损不严重，例如普通车床的主轴。这类轴一般用45钢制造，经调质或正火处理，在要求耐磨的部位采用高频表面淬火强化。（2）中载主轴。中等载荷，磨损较严重，有一定的冲击载荷，例如铣床主轴。一般用合金调质钢制造，如40Cr钢，经调质处理，要求耐磨部位进行表面淬火强化。（3）重载主轴。工作载荷大，磨损及冲击都较严重，例如工作载荷大的组合机床主轴。一般用20CrMnTi钢制造，经渗碳、淬火处理。（4）高精度主轴。有些机床主轴工作载荷并不大，但精度要求非常高，热处理后变形应极小。工作过程中磨损应极轻微，例如精密镗床的主轴。一般用38CrMoAlA专用氮化钢制造，经调质处理后，进行氮化及尺寸稳定化处理。过去，主轴几乎全部都是用钢制造的，现在轻载和中载主轴已经可用球墨铸铁制造。2．机床齿轮类零件的选材机床齿轮按工作条件壳分为三类：（1）轻载齿轮。转动速度一般都不高，大多用45钢制造，...
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焊接：通常是指金属的焊接。是通过加热或加压，或两者同时并用，使两个分离的物体产生原子间结合力而连接成一体的成形方法。分类：根据焊接过程中加热程度和工艺特点的不同，焊接方法可以分为三大类。(1)熔焊 。将工件焊接处局部加热到熔化状态，形成熔池（通常还加入填充金属），冷却结晶后形成焊缝，被焊工件结合为不可分离的整体。常见的熔焊方法有气焊、电弧焊、电渣焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊等。(2)压焊。在焊接过程中无论加热与否，均需要加压的焊接方法。常见的压焊有电阻焊、摩擦焊、冷压焊、扩散焊、爆炸焊等。(3)钎焊 。采用熔点低于被焊金属的钎料（填充金属）熔化之后，填充接头间隙，并与被焊金属相互扩散实现连接。钎焊过程中被焊工件不熔化，且一般没有塑性变形。焊接生产的特点：(1)、节省金属材料，结构重量轻。(2)、以小拼大、化大为小，制造重型、复杂的机器零部件，简化铸造、锻造及切削加工工艺，获得最佳技术经济效果。(3)、焊接接头具有良好的力学性能和密封性。(4)、能够制造双金属结构，使材料的性能得到充分利用。电弧：一种强烈而持久的气体放电现象，正负电极间具有一定的电压，而且两电极间的气体介质应处在电离状态。引燃焊接电弧时，通常是将两电极（一极为工件，另一极为填充金属丝或焊条）接通电源，短暂接触并迅速分离，两极相互接触时发生短路，形成电弧。这种方式称为接触引弧。电弧形成后，只要电源保持两极之间一定的...
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建设背景当前中国经济正处在转型升级的关键期，国家提出实施“中国制造2025”，坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展，推动“中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变、中国产品向中国品牌转变”。在这一过程中，智能制造是主攻方向，也是从制造大国转向制造强国的根本路径。目前国内80%的集成电路芯片制造装备、90%的高档数控机床及机器人、70%的汽车制造关键设备等严重依赖进口。日本公司占据中国工业机器人销售额的50%以上，而中国本土的四大机器人设备制造商合计仅占中国市场份额的5%。即使是国产的中高端数控装备（譬如国产数控机床），其中的关键核心部件——伺服电机、伺服驱动器、数控系统等也大多依靠进口。由此可见，伺服电机及驱动控制系统已经成为我国高端制造装备的短板与瓶颈，严重制约着我国装备制造业的发展。另一方面，电机作为工业生产和生活中极为重要的动力设备，其耗电量占世界总用电量的50 %以上，占我国工业用电量的将近80%。不仅如此，现代技术更是要求电机向高速化和高功率密度化发展，如以高速主轴电机、高速离心机和高速飞轮储能等设备用的高速电机，飞机螺旋桨和燃油泵的驱动电机、雷达和天线驱动电机、鱼雷和机器人等设备用的高功率密度电机都是当前我国急需的关键设备。随着频率的提高, 以现有的硅钢制造电机铁芯的损耗将变得非常严重, 直接导致电机效率显著下降, 甚至造成电机的过热损坏，因此，发展高效节能...
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焊接就是通过加热或加压，或两者并用，有时还采用填充材料，使焊件达到原子间结合的一种加工方法。焊接技术在空空导弹弹体的制造工艺中占有重要地位。目前，空空导弹弹体中几乎所有的重要部件，包括动力部件壳体、各舱段壳体、舵面和翼面等，都是通过焊接组合而成的。先进焊接技术的采用还使以前认为无法进行加工的焊接结构和难以接近的焊接部位得以实现可靠的焊接，这对新一代先进空空导弹的研制开发起到了重要的促进作用。可以毫无夸张地说，没有先进焊接技术作为支撑，就没有现代空空导弹弹体结构的发展。空空导弹弹体的焊接特点1 焊缝质量要求严格由于在飞行过程中空空导弹的弹体不但要承受很大的纵向和横向过载，而且动力部件壳体还要承受高速气流的冲击和火药燃烧时高温高压的恶劣环境，这就对其焊缝的质量、焊接接头的力学性能等技术指标提出了很高的要求。因此设计一般都选用国军标、航天系统的标准作为焊缝探伤和接头质量验收的依据，焊缝大都定为I级要求。2 尺寸精度难以保证空空导弹的弹体大都是筒形薄壁细长结构件，设计对其圆度、直线度、跳动量提出了很高的要求。但由于其筒壁薄、刚性差、易变形，而且由多个零件组成，如某舱段壳体，由60多个零件通过多种焊接方法组合为一个整体，不但焊接变形难以控制，而且各零件之间的相对位置精度也难以保证。3 材料的焊接性较差为了减轻重量、增加射程，设计所选用的材料大都是超高强度合金钢、马氏体沉淀硬化不锈钢、高强钛合...
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