微細(xì)加工技術(shù)概述

1、微細(xì)加工技術(shù)概述微細(xì)加工技術(shù)概述XxxxxxxxxxXxxxxxxxxxxx摘要摘要:微細(xì)加工原指加工尺度約在微米級(jí)范圍的加工方法，現(xiàn)代微細(xì)加工技術(shù)已經(jīng)不僅僅局限于純機(jī)械加工方面，電、磁、聲等多種手段已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于微細(xì)加工，從微細(xì)加工的發(fā)展來(lái)看，美國(guó)和德國(guó)在世界處于領(lǐng)先的地位，日本發(fā)展最快，中國(guó)有很大差距。本文從用電火花加工方法加工微凹坑和用微銑削方法加工微小零件兩方面描述了微細(xì)加工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：微細(xì)加工，超細(xì)加工論文

2、論文1.1.微細(xì)加工技術(shù)簡(jiǎn)介微細(xì)加工技術(shù)簡(jiǎn)介微細(xì)加工技術(shù)是精密加工技術(shù)的一個(gè)分支，面向微細(xì)加工的電加工技術(shù)激光微孔加工、水射流微細(xì)切割技術(shù)等等在發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)，振興我國(guó)國(guó)防事業(yè)等發(fā)面都有非常重要的意義，這一領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)未來(lái)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)等將產(chǎn)生巨大影響，先進(jìn)國(guó)家紛紛將之列為未來(lái)關(guān)鍵技術(shù)之一并擴(kuò)大投資和加強(qiáng)基礎(chǔ)研究與開(kāi)發(fā)。所以我們有理由有必要加快這一領(lǐng)域的發(fā)展和開(kāi)發(fā)進(jìn)程。微細(xì)加工技術(shù)應(yīng)滿足下列功能：1）為達(dá)到很小的單位去除率（UR），

3、需要各軸能實(shí)現(xiàn)足夠小的微量移動(dòng)，對(duì)于微細(xì)的機(jī)械加工和電加工工藝，微量移動(dòng)應(yīng)可小至幾十個(gè)納米，電加工的UR最小極限取決于脈沖放電的能量。2）高靈敏的伺服進(jìn)給系統(tǒng)，它要求低摩擦的傳動(dòng)系統(tǒng)和導(dǎo)軌主承系統(tǒng)以及高精度跟蹤性能的伺服系。3）高平穩(wěn)性的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，盡量減少由于制造和裝配誤差引起的各軸的運(yùn)動(dòng)誤差。4）高的定位精度和重復(fù)定位精度。5）低熱變形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。6）刀具的穩(wěn)固夾持和高的重復(fù)夾持精度。7）高的主軸轉(zhuǎn)速及極低的動(dòng)不平衡。8）穩(wěn)固的床身構(gòu)件

4、并隔絕外界的振動(dòng)干擾。9）具有刀具破損和微型鉆頭折斷的敏感的監(jiān)控系統(tǒng)。工技術(shù)，克蘭菲爾德大學(xué)精密工程研究所相繼研制出能加工大型非球面反射鏡的數(shù)控金剛石立式車床、加工大型非對(duì)稱結(jié)構(gòu)光學(xué)零件的數(shù)控超精密磨床、研制了脆性材料的超精密磨削工藝?，F(xiàn)已成立了國(guó)家納米技術(shù)戰(zhàn)略委員會(huì)，正在執(zhí)行國(guó)家納米技術(shù)研究計(jì)劃。德國(guó)和瑞士也有比較強(qiáng)的超精密加工能力。1992年后，歐洲實(shí)施了一系列的聯(lián)合研究與發(fā)展計(jì)劃，加強(qiáng)和推動(dòng)超精密加工技術(shù)的發(fā)展。超精密車削、磨削和

5、研磨是已經(jīng)發(fā)展成熟并大量應(yīng)用的加工技術(shù)。日本開(kāi)發(fā)了外圓和平面等多種類型的研磨機(jī)，美國(guó)也研制成功了加工陀螺零件的球形研磨機(jī)。4.4.微細(xì)加工發(fā)展前景微細(xì)加工發(fā)展前景如果進(jìn)入微觀世界，能夠捕獲一個(gè)或多個(gè)單原子，然后讓它們重新排列組合，那么就會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)本身發(fā)生某些變化，而這些變化將會(huì)對(duì)未來(lái)許多領(lǐng)域，及人類生活產(chǎn)生巨大影響。例如，我們把組成水分子的氫和氧分開(kāi)，二者都是可以燃燒的。小的分子，只有足球體積的幾億分之一，用機(jī)械方法，幾乎是不可能捉住它

6、，分子又是由原子組成的，操縱一個(gè)原子，就更難了，而光可以做到這一點(diǎn)。一束極細(xì)的激光，產(chǎn)生光子流，其動(dòng)量轉(zhuǎn)移給物體，形成光壓，再通過(guò)適當(dāng)?shù)墓鈭?chǎng)分布，可以把那種極小的原子俘獲在一定的位置，并可方便把移動(dòng)它。實(shí)際上這就實(shí)現(xiàn)了對(duì)原子的操作?？刂圃踊蚍肿拥氖侄谓泄忤?，對(duì)分子原子進(jìn)行切割雕刻使用的是光刀。一種材料通過(guò)改變它的分子結(jié)構(gòu)及原子排列取向，進(jìn)而形成新布局，那么，它的性能就會(huì)發(fā)生很大變化，這樣未來(lái)我們所制造出來(lái)的電子器件，與現(xiàn)在相比，其功能

7、相同，而體積則要小多少萬(wàn)倍。在以后的幾十年，隨著原子尺度加工技術(shù)不斷完善和提高，就會(huì)出現(xiàn)多種單原子器件和新型分子材料，如果把它們用制造機(jī)器人，最小型的就可以爬進(jìn)人的血管，進(jìn)行各種各樣的治療手術(shù)。同樣，用來(lái)制造衛(wèi)星，衛(wèi)星的體積，也會(huì)大大減少，到那時(shí)人類可能一次發(fā)射成千上萬(wàn)顆用于各方面的衛(wèi)星，而到目前為止，人類在以往幾十年間，一共才把幾千顆衛(wèi)星送上天。通過(guò)科學(xué)分析和計(jì)算，改變了原子分子結(jié)構(gòu)的新型材料，具有更高的強(qiáng)度，更輕的重量，更好的絕熱和

8、耐高溫性能，在空間領(lǐng)域，用來(lái)做太空船的外殼，引擎或其它方面，太空船會(huì)變得更輕、更快，能夠承受更為惡劣的環(huán)境，它會(huì)帶著人類走的更遠(yuǎn)，會(huì)征服更多的星球。在日常生活中，我們所看到的，用激光刻錄的光盤，已經(jīng)可以儲(chǔ)存較多的信息了，但這只是一種新的輸入方式，而光盤本身做為一種材料，容量還是有限的，如增加它的原子分子密度和改變它們?nèi)∠?，那么未?lái)就可以把現(xiàn)在成千上萬(wàn)強(qiáng)光盤的信息，放進(jìn)象手表大小的空間里。一座大型圖書(shū)館全部書(shū)籍可容進(jìn)一張光盤內(nèi)，你擁有了這

9、張光盤，就擁有了一座圖書(shū)館。在生物領(lǐng)域，各種各樣的原子和分子，以它特有的方式組合在一起，由此產(chǎn)生了世界萬(wàn)物，如果利用光鑷光刀，把生命體的某些原子取出，然后，按照科學(xué)規(guī)律，重新組合，會(huì)出現(xiàn)什么樣的結(jié)果，科學(xué)樂(lè)觀的預(yù)測(cè)，這樣就有可能創(chuàng)造出具有生命力的新物質(zhì)，而它的存在形成，與我們常見(jiàn)的動(dòng)物、植物和生物會(huì)有所不同。同樣，利用光刀光鑷，修復(fù)DNA和某些有缺陷的遺傳基因，從而可以克服困擾人類的多種頑癥。21世紀(jì)，人類進(jìn)入微觀世界。在原子分子尺度上