超精密微機械制造技術分析

摘要：信息時代為機械制造行業帶來良好的發展契機，互聯網時代下，為提高機械制造行業的生產能力，積極以快速成型為管理內容，使得加工質量有了保障。現如今超精密微機械制造的發展離不開先進技術的支持，隨著產品的更新換代加速，傳統技術已經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。

關鍵詞：超精密；微機械制造；技術分析

前言

微機械生產制造中，首先明確快速成型技術的基本原理及特點，根據當前的生產現狀，采取有效的管理措施，加大對超精密微機械制造技術的運用，從而提升了機械生產效率，確保了加工質量[1]。運用超精密微機械制造技術，設置配套裝置設備，確保產品表面質量高精度化，在此環節，工作人員對產品材料的物理化學特性、結構功能等都有了更為深刻的認識。超精密微機械制造技術在多個行業內的運用都很廣泛，因此人們對超精密微機械制造技術提出更高要求，從而注重對先進技術的運用，將超精密微機械制造技術廣泛用于機械制造中，并開發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的實用性。

一、超精密微機械制造技術特點的介紹

超聲輔助磨削作為金剛石磨輪磨削加工技術與超聲加工技術的合成體，作為新時期下一種新型的復合加工技術，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在運用中，可以有效降低表面粗糙度，使得產品表面光潔，在生產中運用超精密微機械制造技術，不僅可以保證產品表面的光潔度，還可以促進超精密微機械制造技術的有效延伸，實驗表明，運用超精密微機械制造技術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，創造高精密、高壽命的工件。將切削加工參數及精密加工理論，廣泛用于整個切削過程中，體現加工過程的微小化，提前做好切削系統設計，有效的預測切削效果，對切削的動態過程進行合理掌控。成功構建機械加工模型，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節，利用原子力顯微鏡觀察樣品的壓痕區域，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，臨界區域裂紋情況如下所示：荷載增大到一定程度時，壓頭上方區域的壓痕變化為：荷載增大，中介裂紋也隨之增長，側向裂紋出現，接觸區彈性應力不匹配，一方應力增大，由此出現了側向裂紋，完全荷載，同時在裂紋表面形成破壞的碎削。

三、技術運用要點

3.1技術運用優勢

實踐中發現，超精密微機械制造技術主要具有集成度高、體積小、重量輕、可靠性高等明顯優勢，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、微齒輪的出現更是為機械制造行業提供了可靠的技術支撐，機械制造中，可以快速的完成壓痕參數分析和壓痕程度測量等工作，及時輸入相應的工藝參數，由此取得了很好的制造效果[5]。

3.2微細車削技術

加工生產中，微細車削技術得到了廣泛運用，這一技術最早出現于日本。采用機械加工床代替傳統的人工作業人員，提升了加工效率，還大大減輕了人員作業強度，這種技術的運用范圍很廣，這一技術的產生為機械加工行業提供了技術支持，也為微細技術領域研究打下了穩定基礎。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

加工過程中，積極運用微機械制造技術進行零件生產，比如超精密微機械制造技術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，同時在生產中還研制出新型的微型加工系統，使其在機械生產中有效滲透。微小零件加工中，及時借助微型加工系統來完成，在日常工作中積極研究單個零件加工的實用性和安全性，小批量零件生產中，工作人員利用微型加工系統來完成生產任務，不僅速度快，而且加工質量得到了有效保障，整個生產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，對關鍵性零件的設計工作作出全面分析，對加工設備結構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。積極研究微型產品及工作機理，在工作中及時輸入相應的工作參數，在整個機械加工的程序中，機床的設計作為核心部分，在裝配機械產品的環節，及時、靈活的運用超精密微機械制造技術。

結束語

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傳統的人工作業人員，提升了加工效率，還大大減輕了人員作業強度，積極運用微機械制造技術進行零件生產，不僅速度快，而且加工質量得到了有效保障，整個生產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.

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[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. 面向微結構陣列的超精密切削加工與測量關鍵技術研究[J]. 機械工程學報，2016（5）：21-21.

[5]李捷. AFC在超精密加工中的諧波干擾控制研究[J]. 機械設計與制造，2017（11）：198-200.

[6]李偉，周志雄，尹韶輝，等. 微細磨削技術及微磨床設備研究現狀分析與探討[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