超精密機(jī)械加工技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)

于霖，趙繼亮，荀飛

（北京宇航系統(tǒng)工程研究所，北京 100076）

超精密機(jī)械加工技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)

于霖，趙繼亮，荀飛

（北京宇航系統(tǒng)工程研究所，北京 100076）

隨著我國(guó)工業(yè)機(jī)械化程度的發(fā)展；對(duì)機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)與需求斷提高，機(jī)械加工日趨高效與精密。本文聚焦于超精密機(jī)械加工，首先分析了超精密機(jī)械加工的具體技術(shù)，然后又對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討。

超精密；機(jī)械加工；技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

隨著世界經(jīng)濟(jì)中心正逐步地向亞洲轉(zhuǎn)移，不論是在機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)模式還是在其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，都發(fā)生了較大的變化；我國(guó)更應(yīng)該抓住機(jī)遇發(fā)展超精密機(jī)械加工技術(shù)，保證機(jī)械制作的精密度，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高機(jī)械產(chǎn)品在世界上的影響力。目前來(lái)看，我國(guó)的超精密機(jī)械加工技術(shù)已經(jīng)取得了一些初步成績(jī)。

1 超精密機(jī)械加工的具體技術(shù)

由于進(jìn)行超精密機(jī)械加工的制作材料較小，其加工技術(shù)的步驟較為繁多，加工技術(shù)較為復(fù)雜，并且其表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)要在數(shù)百納米內(nèi)，加工的形狀精度要達(dá)到百微米精確級(jí)別或者是百納米的精確級(jí)別，所以說(shuō)，在其加工的過(guò)程中，艱難程度是巨大的；并且在機(jī)械加工的過(guò)程中，同時(shí)還要應(yīng)用磨削、切削等制作工藝，這無(wú)疑更是加重了超精密機(jī)械加工技術(shù)的實(shí)施難度。

1.1 磨削技術(shù)

磨削技術(shù)在超精密機(jī)械加工技術(shù)中，其實(shí)就是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行拋光與磨光的過(guò)程。但是有許多的超精密機(jī)械加工材料由于其性質(zhì)的問(wèn)題，很多材料都較為脆弱，在進(jìn)行超精密機(jī)械加工技術(shù)磨削加工環(huán)節(jié)中，十分容易出現(xiàn)材料斷裂等問(wèn)題，導(dǎo)致資源的浪費(fèi)。因此在進(jìn)行超精密機(jī)械加工技術(shù)磨削加工環(huán)節(jié)技術(shù)中，需要不斷地提升加工機(jī)床在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的精度以及機(jī)床的剛度，并且還要保證其磨削刃的鋒利性，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，確保加工產(chǎn)品的質(zhì)量。

1.2 切削技術(shù)

為了保證加工機(jī)械的質(zhì)量以及機(jī)械的精密度，切削技術(shù)在超精密機(jī)械加工技術(shù)中是最為重要的制作環(huán)節(jié)。因此為了減少切削加工過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，便要求技術(shù)人員在切削的過(guò)程中必須要投入全部的耐心與精力；同時(shí)還要控制好切削的形態(tài)，切削的鋒刃度以及切削環(huán)境的溫度等條件。經(jīng)歷了大量相關(guān)的國(guó)外實(shí)驗(yàn)，許多科學(xué)家已經(jīng)可以將切削加工中需要達(dá)到的各種因素?cái)?shù)據(jù)最終確定，對(duì)切削加工技術(shù)的水平有了很大的提高。

1.3 研磨技術(shù)

在產(chǎn)品磨削加工中，由于產(chǎn)品具有形態(tài)各異的形狀，而造成產(chǎn)品研磨失敗率一直居高不下，使產(chǎn)品研磨的失敗，導(dǎo)致了其產(chǎn)品需要重復(fù)的進(jìn)行磨削加工，產(chǎn)品生產(chǎn)效率較為的低下，產(chǎn)品完工時(shí)間延長(zhǎng)。因此，在產(chǎn)品進(jìn)行研磨的階段，就要針對(duì)產(chǎn)品的給進(jìn)速度以及停留時(shí)間，做出準(zhǔn)確的估算，提高產(chǎn)品研磨的成功率。

2 超精密加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 高效率、高精度

超精密機(jī)械加工技術(shù)永恒的主題就是高效率與高精度，精度指標(biāo)在亞納米級(jí)、納米級(jí)、深亞微米級(jí)方向不斷的邁進(jìn)，加工精度仍在持續(xù)的提高?，F(xiàn)階段許多的超精密加工技術(shù)指標(biāo)，已經(jīng)都是以納米為單位的，并且仍然朝著突破納米界限的方向發(fā)展著。

2.2 智能化、自動(dòng)化

目前在超精密加工技術(shù)中，其工藝的控制方法與控制策略是研究熱點(diǎn)之一，加工的效率與加工的穩(wěn)定性都直接與超精密加工設(shè)備的智能化程度息息相關(guān)。并且通過(guò)不斷地引進(jìn)智能化設(shè)備，以此來(lái)降低加工結(jié)果對(duì)人工經(jīng)驗(yàn)的依賴性，長(zhǎng)期以來(lái)都是制造領(lǐng)域追求的一大目標(biāo)。同時(shí)，在光電信息、微型電子機(jī)械等領(lǐng)域需要的微型器件，以及在航天、航空等領(lǐng)域需要建立大型的光電子器件以及超精密加工設(shè)備，都對(duì)其智能化與自動(dòng)化的要求較高。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，超精密機(jī)械加工是現(xiàn)代機(jī)械加工制造業(yè)的一個(gè)最為關(guān)鍵的技術(shù)，具有非常高的地位，也是未來(lái)機(jī)械制造業(yè)主要探索、研究的方向，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分有利的價(jià)值，因此在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，我國(guó)要抓住機(jī)遇，不斷探索，迎接挑戰(zhàn)，找出拓寬超精密機(jī)械加工的方法，推動(dòng)我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)的機(jī)械化。

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