超精密微機械制造技術(shù)分析

摘要：信息時代為機械制造行業(yè)帶來良好的發(fā)展契機，互聯(lián)網(wǎng)時代下，為提高機械制造行業(yè)的生產(chǎn)能力，積極以快速成型為管理內(nèi)容，使得加工質(zhì)量有了保障?，F(xiàn)如今超精密微機械制造的發(fā)展離不開先進技術(shù)的支持，隨著產(chǎn)品的更新?lián)Q代加速，傳統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)無法再滿足微機械制造的要求。本文針對超精密微機械制造技術(shù)特點及具體運用進行詳細分析，有效的指導機械制造工作。

關(guān)鍵詞：超精密；微機械制造；技術(shù)分析

前言

微機械生產(chǎn)制造中，首先明確快速成型技術(shù)的基本原理及特點，根據(jù)當前的生產(chǎn)現(xiàn)狀，采取有效的管理措施，加大對超精密微機械制造技術(shù)的運用，從而提升了機械生產(chǎn)效率，確保了加工質(zhì)量[1]。運用超精密微機械制造技術(shù)，設置配套裝置設備，確保產(chǎn)品表面質(zhì)量高精度化，在此環(huán)節(jié)，工作人員對產(chǎn)品材料的物理化學特性、結(jié)構(gòu)功能等都有了更為深刻的認識。超精密微機械制造技術(shù)在多個行業(yè)內(nèi)的運用都很廣泛，因此人們對超精密微機械制造技術(shù)提出更高要求，從而注重對先進技術(shù)的運用，將超精密微機械制造技術(shù)廣泛用于機械制造中，并開發(fā)具有微型切削功能的高科技磨損測量儀，對磨損機理進行重點研究，這樣做，增強了超精密微機械制造技術(shù)的實用性。

一、超精密微機械制造技術(shù)特點的介紹

超聲輔助磨削作為金剛石磨輪磨削加工技術(shù)與超聲加工技術(shù)的合成體，作為新時期下一種新型的復合加工技術(shù)，日常工作中主要是采用超精密、超聲振動的方式進行的，工藝重點是：振動輔助磨削[2]。超精密微機械制造技術(shù)在運用中，可以有效降低表面粗糙度，使得產(chǎn)品表面光潔，在生產(chǎn)中運用超精密微機械制造技術(shù)，不僅可以保證產(chǎn)品表面的光潔度，還可以促進超精密微機械制造技術(shù)的有效延伸，實驗表明，運用超精密微機械制造技術(shù)在加工陶瓷材料的過程中具有一定的塑性流動特性，在加工中需要盡量減少砂輪修整時間，同時采用較大磨削用量，材料的去除率大大提升，引入超聲振動，保證不會對工件表層造成損傷[3]。

二、超精密微機械制造技術(shù)的運用分析

1.理論研究

在加工時使得被加工零件、刀具的微小化，有效提升切削工具的使用壽命，創(chuàng)造高精密、高壽命的工件。將切削加工參數(shù)及精密加工理論，廣泛用于整個切削過程中，體現(xiàn)加工過程的微小化，提前做好切削系統(tǒng)設計，有效的預測切削效果，對切削的動態(tài)過程進行合理掌控。成功構(gòu)建機械加工模型，積極對刀具變形、刀具刃口、刀具磨損、刀具塑性彈度等因素進行綜合性分析，以安全考慮為先，保證切削深度達到最小的切削限度，使得超精密微機械制造技術(shù)得到有效運用[4]。

2.壓痕試驗

使用專用的壓頭，在荷載作用下，將壓頭垂直壓入樣品表面，從而得到了相應的負載曲線，由此計算出樣品的彈性模量及硬度。比如工作人員在開展壓痕試驗環(huán)節(jié)，利用原子力顯微鏡觀察樣品的壓痕區(qū)域，直接得到材料硬度，借助顯微鏡獲得壓痕的幾何尺寸和變形特征，利用顯微鏡、掃描電子儀器測量出在不同荷載作用下的材料裂紋程度和壓痕樣貌。壓痕試驗中，通過觀察磨削加工過程，可以得到材料去除機理的信息，同時了解破壞區(qū)域裂紋的延伸過程。試驗中，工作人員觀察到超精密微機械制造中，臨界區(qū)域裂紋情況如下所示：荷載增大到一定程度時，壓頭上方區(qū)域的壓痕變化為：荷載增大，中介裂紋也隨之增長，側(cè)向裂紋出現(xiàn)，接觸區(qū)彈性應力不匹配，一方應力增大，由此出現(xiàn)了側(cè)向裂紋，完全荷載，同時在裂紋表面形成破壞的碎削。

三、技術(shù)運用要點

3.1技術(shù)運用優(yōu)勢

實踐中發(fā)現(xiàn)，超精密微機械制造技術(shù)主要具有集成度高、體積小、重量輕、可靠性高等明顯優(yōu)勢，以全新模式進行機械加工與制造，工件的體積可以達到亞微米以下，同時在生產(chǎn)中，不會受到噪聲、熱膨脹、扭曲等因素的影響，機械制造的精度可以達到納米級。超精密微機械制造中主要采用的是半導體制造工藝，降低了制造成本，對周圍環(huán)境具有很強的抗干擾性，尤其是近年來，微電機、微齒輪的出現(xiàn)更是為機械制造行業(yè)提供了可靠的技術(shù)支撐，機械制造中，可以快速的完成壓痕參數(shù)分析和壓痕程度測量等工作，及時輸入相應的工藝參數(shù)，由此取得了很好的制造效果[5]。

3.2微細車削技術(shù)

加工生產(chǎn)中，微細車削技術(shù)得到了廣泛運用，這一技術(shù)最早出現(xiàn)于日本。采用機械加工床代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工作業(yè)人員，提升了加工效率，還大大減輕了人員作業(yè)強度，這種技術(shù)的運用范圍很廣，這一技術(shù)的產(chǎn)生為機械加工行業(yè)提供了技術(shù)支持，也為微細技術(shù)領(lǐng)域研究打下了穩(wěn)定基礎(chǔ)。比如加工中，采用自主設計的微小型車削復合加工中心生產(chǎn)的刀具和電主軸，在工作臺上安裝車刀刀座，提高車削的自動化程度，提升了車削速度，進一步增強了鉆、車削等功能，可以對零件的任意部位進行加工。整個切削過程都是一個動態(tài)過程，要想達到較高的切削精度，在實際的工作中，人員保證切削深度達到極限，對于不同材料的切削，都準確的進行切削，保證加工過程最微化，以便提升切削加工的準確性，快速、高效的完成切削任務。

3.3微機械加工設備技術(shù)

加工過程中，積極運用微機械制造技術(shù)進行零件生產(chǎn)，比如超精密微機械制造技術(shù)在實際運用中得到了廣泛運用，在硬鋁材的切削中，廣泛運用超精密微機械制造技術(shù)，同時在生產(chǎn)中還研制出新型的微型加工系統(tǒng)，使其在機械生產(chǎn)中有效滲透。微小零件加工中，及時借助微型加工系統(tǒng)來完成，在日常工作中積極研究單個零件加工的實用性和安全性，小批量零件生產(chǎn)中，工作人員利用微型加工系統(tǒng)來完成生產(chǎn)任務，不僅速度快，而且加工質(zhì)量得到了有效保障，整個生產(chǎn)過程不會對零件表面造成損傷[6]。進一步研究了微機械加工設備技術(shù)，對關(guān)鍵性零件的設計工作作出全面分析，對加工設備結(jié)構(gòu)布局有一個全新認識，科學的布局，及時完成小型零件和部件的建模任務，對零件的加工過程進行科學仿真。積極研究微型產(chǎn)品及工作機理，在工作中及時輸入相應的工作參數(shù)，在整個機械加工的程序中，機床的設計作為核心部分，在裝配機械產(chǎn)品的環(huán)節(jié)，及時、靈活的運用超精密微機械制造技術(shù)。

結(jié)束語

主要是采用超精密、超聲振動的方式進行工作，及時完成壓痕試驗，從而了解在不同荷載作用下的材料裂紋程度和壓痕樣貌，在生產(chǎn)中不會受到噪聲、熱膨脹、扭曲等因素的影響，機械制造的精度可以達到納米級。采用機械加工床代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工作業(yè)人員，提升了加工效率，還大大減輕了人員作業(yè)強度，積極運用微機械制造技術(shù)進行零件生產(chǎn)，不僅速度快，而且加工質(zhì)量得到了有效保障，整個生產(chǎn)過程不會對零件表面造成損傷，機床的設計作為核心部分，保證加工過程最微化，以便提升切削加工的準確性，快速、高效的完成切削任務。

參考文獻：

[1]張升，程祥，楊先海，等. 超精密桌面微細銑削機床的研制[J]. 機械設計與制造，2014（1）：110-112.

[2]葛英飛，徐九華，楊輝. SiCp/Al復合材料超精密車削切屑形成機制及形成過程模型[J]. 兵工學報，2015，36（5）：911-920.

[3]董曉彬，周天豐，龐思勤，等. 玻璃模壓成形用微溝槽磷化鎳模具的超精密切削加工[J]. 光學精密工程，2017，25（12）：2986-2993.

[4]陳遠流. 面向微結(jié)構(gòu)陣列的超精密切削加工與測量關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 機械工程學報，2016（5）：21-21.

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[6]李偉，周志雄，尹韶輝，等. 微細磨削技術(shù)及微磨床設備研究現(xiàn)狀分析與探討[J]. 機械工程學報，2016，52（17）：10-19.

作者簡介：

李君奇，男，1964，1，湖南長沙人，職稱：高級工程師，學歷：本科，研究方向：汽車維修故障診斷，機械制造