超精密机械加工技术及其发展趋势

2017-01-20于霖赵继亮荀飞

中国设备工程 2017年19期

关键词：研磨机械加工纳米

于霖，赵继亮，荀飞

（北京宇航系统工程研究所，北京 100076）

超精密机械加工技术及其发展趋势

于霖，赵继亮，荀飞

（北京宇航系统工程研究所，北京 100076）

随着我国工业机械化程度的发展；对机械加工的标准与需求断提高，机械加工日趋高效与精密。本文聚焦于超精密机械加工，首先分析了超精密机械加工的具体技术，然后又对其发展趋势进行了探讨。

超精密；机械加工；技术；发展趋势

随着世界经济中心正逐步地向亚洲转移，不论是在机械制造业的生产模式还是在其产品结构，都发生了较大的变化；我国更应该抓住机遇发展超精密机械加工技术，保证机械制作的精密度，保证产品的质量，提高机械产品在世界上的影响力。目前来看，我国的超精密机械加工技术已经取得了一些初步成绩。

1 超精密机械加工的具体技术

由于进行超精密机械加工的制作材料较小，其加工技术的步骤较为繁多，加工技术较为复杂，并且其表面粗糙度标准要在数百纳米内，加工的形状精度要达到百微米精确级别或者是百纳米的精确级别，所以说，在其加工的过程中，艰难程度是巨大的；并且在机械加工的过程中，同时还要应用磨削、切削等制作工艺，这无疑更是加重了超精密机械加工技术的实施难度。

1.1 磨削技术

磨削技术在超精密机械加工技术中，其实就是对产品进行抛光与磨光的过程。但是有许多的超精密机械加工材料由于其性质的问题，很多材料都较为脆弱，在进行超精密机械加工技术磨削加工环节中，十分容易出现材料断裂等问题，导致资源的浪费。因此在进行超精密机械加工技术磨削加工环节技术中，需要不断地提升加工机床在高速运转过程中的精度以及机床的刚度，并且还要保证其磨削刃的锋利性，提高产品的生产效率，确保加工产品的质量。

1.2 切削技术

为了保证加工机械的质量以及机械的精密度，切削技术在超精密机械加工技术中是最为重要的制作环节。因此为了减少切削加工过程中产生的误差，便要求技术人员在切削的过程中必须要投入全部的耐心与精力；同时还要控制好切削的形态，切削的锋刃度以及切削环境的温度等条件。经历了大量相关的国外实验，许多科学家已经可以将切削加工中需要达到的各种因素数据最终确定，对切削加工技术的水平有了很大的提高。

1.3 研磨技术

在产品磨削加工中，由于产品具有形态各异的形状，而造成产品研磨失败率一直居高不下，使产品研磨的失败，导致了其产品需要重复的进行磨削加工，产品生产效率较为的低下，产品完工时间延长。因此，在产品进行研磨的阶段，就要针对产品的给进速度以及停留时间，做出准确的估算，提高产品研磨的成功率。

2 超精密加工技术的发展趋势

2.1 高效率、高精度

超精密机械加工技术永恒的主题就是高效率与高精度，精度指标在亚纳米级、纳米级、深亚微米级方向不断的迈进，加工精度仍在持续的提高。现阶段许多的超精密加工技术指标，已经都是以纳米为单位的，并且仍然朝着突破纳米界限的方向发展着。

2.2 智能化、自动化

目前在超精密加工技术中，其工艺的控制方法与控制策略是研究热点之一，加工的效率与加工的稳定性都直接与超精密加工设备的智能化程度息息相关。并且通过不断地引进智能化设备，以此来降低加工结果对人工经验的依赖性，长期以来都是制造领域追求的一大目标。同时，在光电信息、微型电子机械等领域需要的微型器件，以及在航天、航空等领域需要建立大型的光电子器件以及超精密加工设备，都对其智能化与自动化的要求较高。