微細加工技術概述

1、微細加工技術概述微細加工技術概述XxxxxxxxxxXxxxxxxxxxxx摘要摘要:微細加工原指加工尺度約在微米級范圍的加工方法，現(xiàn)代微細加工技術已經(jīng)不僅僅局限于純機械加工方面，電、磁、聲等多種手段已經(jīng)被廣泛應用于微細加工，從微細加工的發(fā)展來看，美國和德國在世界處于領先的地位，日本發(fā)展最快，中國有很大差距。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加工技術的實際應用。關鍵詞關鍵詞：微細加工，超細加工論文

2、論文1.1.微細加工技術簡介微細加工技術簡介微細加工技術是精密加工技術的一個分支，面向微細加工的電加工技術激光微孔加工、水射流微細切割技術等等在發(fā)展國民經(jīng)濟，振興我國國防事業(yè)等發(fā)面都有非常重要的意義，這一領域的發(fā)展對未來的國民經(jīng)濟、科學技術等將產(chǎn)生巨大影響，先進國家紛紛將之列為未來關鍵技術之一并擴大投資和加強基礎研究與開發(fā)。所以我們有理由有必要加快這一領域的發(fā)展和開發(fā)進程。微細加工技術應滿足下列功能：1）為達到很小的單位去除率（UR），

3、需要各軸能實現(xiàn)足夠小的微量移動，對于微細的機械加工和電加工工藝，微量移動應可小至幾十個納米，電加工的UR最小極限取決于脈沖放電的能量。2）高靈敏的伺服進給系統(tǒng)，它要求低摩擦的傳動系統(tǒng)和導軌主承系統(tǒng)以及高精度跟蹤性能的伺服系。3）高平穩(wěn)性的進給運動，盡量減少由于制造和裝配誤差引起的各軸的運動誤差。4）高的定位精度和重復定位精度。5）低熱變形結構設計。6）刀具的穩(wěn)固夾持和高的重復夾持精度。7）高的主軸轉(zhuǎn)速及極低的動不平衡。8）穩(wěn)固的床身構件

4、并隔絕外界的振動干擾。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，克蘭菲爾德大學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、加工大型非對稱結構光學零件的數(shù)控超精密磨床、研制了脆性材料的超精密磨削工藝。現(xiàn)已成立了國家納米技術戰(zhàn)略委員會，正在執(zhí)行國家納米技術研究計劃。德國和瑞士也有比較強的超精密加工能力。1992年后，歐洲實施了一系列的聯(lián)合研究與發(fā)展計劃，加強和推動超精密加工技術的發(fā)展。超精密車削、磨削和

5、研磨是已經(jīng)發(fā)展成熟并大量應用的加工技術。日本開發(fā)了外圓和平面等多種類型的研磨機，美國也研制成功了加工陀螺零件的球形研磨機。4.4.微細加工發(fā)展前景微細加工發(fā)展前景如果進入微觀世界，能夠捕獲一個或多個單原子，然后讓它們重新排列組合，那么就會導致物質(zhì)本身發(fā)生某些變化，而這些變化將會對未來許多領域，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，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，操縱一個原子，就更難了，而光可以做到這一點。一束極細的激光，產(chǎn)生光子流，其動量轉(zhuǎn)移給物體，形成光壓，再通過適當?shù)墓鈭龇植迹梢园涯欠N極小的原子俘獲在一定的位置，并可方便把移動它。實際上這就實現(xiàn)了對原子的操作。控制原子或分子的手段叫光鑷，對分子原子進行切割雕刻使用的是光刀。一種材料通過改變它的分子結構及原子排列取向，進而形成新布局，那么，它的性能就會發(fā)生很大變化，這樣未來我們所制造出來的電子器件，與現(xiàn)在相比，其功能

7、相同，而體積則要小多少萬倍。在以后的幾十年，隨著原子尺度加工技術不斷完善和提高，就會出現(xiàn)多種單原子器件和新型分子材料，如果把它們用制造機器人，最小型的就可以爬進人的血管，進行各種各樣的治療手術。同樣，用來制造衛(wèi)星，衛(wèi)星的體積，也會大大減少，到那時人類可能一次發(fā)射成千上萬顆用于各方面的衛(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。通過科學分析和計算，改變了原子分子結構的新型材料，具有更高的強度，更輕的重量，更好的絕熱和

8、耐高溫性能，在空間領域，用來做太空船的外殼，引擎或其它方面，太空船會變得更輕、更快，能夠承受更為惡劣的環(huán)境，它會帶著人類走的更遠，會征服更多的星球。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)∠?，那么未來就可以把現(xiàn)在成千上萬強光盤的信息，放進象手表大小的空間里。一座大型圖書館全部書籍可容進一張光盤內(nèi)，你擁有了這

9、張光盤，就擁有了一座圖書館。在生物領域，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，按照科學規(guī)律，重新組合，會出現(xiàn)什么樣的結果，科學樂觀的預測，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，與我們常見的動物、植物和生物會有所不同。同樣，利用光刀光鑷，修復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，人類進入微觀世界。在原子分子尺度上