超精密微机械制造技术分析

摘要：信息时代为机械制造行业带来良好的发展契机，互联网时代下，为提高机械制造行业的生产能力，积极以快速成型为管理内容，使得加工质量有了保障。现如今超精密微机械制造的发展离不开先进技术的支持，随着产品的更新换代加速，传统技术已经无法再满足微机械制造的要求。本文针对超精密微机械制造技术特点及具体运用进行详细分析，有效的指导机械制造工作。

关键词：超精密；微机械制造；技术分析

前言

微机械生产制造中，首先明确快速成型技术的基本原理及特点，根据当前的生产现状，采取有效的管理措施，加大对超精密微机械制造技术的运用，从而提升了机械生产效率，确保了加工质量[1]。运用超精密微机械制造技术，设置配套装置设备，确保产品表面质量高精度化，在此环节，工作人员对产品材料的物理化学特性、结构功能等都有了更为深刻的认识。超精密微机械制造技术在多个行业内的运用都很广泛，因此人们对超精密微机械制造技术提出更高要求，从而注重对先进技术的运用，将超精密微机械制造技术广泛用于机械制造中，并开发具有微型切削功能的高科技磨损测量仪，对磨损机理进行重点研究，这样做，增强了超精密微机械制造技术的实用性。

一、超精密微机械制造技术特点的介绍

超声辅助磨削作为金刚石磨轮磨削加工技术与超声加工技术的合成体，作为新时期下一种新型的复合加工技术，日常工作中主要是采用超精密、超声振动的方式进行的，工艺重点是：振动辅助磨削[2]。超精密微机械制造技术在运用中，可以有效降低表面粗糙度，使得产品表面光洁，在生产中运用超精密微机械制造技术，不仅可以保证产品表面的光洁度，还可以促进超精密微机械制造技术的有效延伸，实验表明，运用超精密微机械制造技术在加工陶瓷材料的过程中具有一定的塑性流动特性，在加工中需要尽量减少砂轮修整时间，同时采用较大磨削用量，材料的去除率大大提升，引入超声振动，保证不会对工件表层造成损伤[3]。

二、超精密微机械制造技术的运用分析

1.理论研究

在加工时使得被加工零件、刀具的微小化，有效提升切削工具的使用寿命，创造高精密、高寿命的工件。将切削加工参数及精密加工理论，广泛用于整个切削过程中，体现加工过程的微小化，提前做好切削系统设计，有效的预测切削效果，对切削的动态过程进行合理掌控。成功构建机械加工模型，积极对刀具变形、刀具刃口、刀具磨损、刀具塑性弹度等因素进行综合性分析，以安全考虑为先，保证切削深度达到最小的切削限度，使得超精密微机械制造技术得到有效运用[4]。

2.压痕试验

使用专用的压头，在荷载作用下，将压头垂直压入样品表面，从而得到了相应的负载曲线，由此计算出样品的弹性模量及硬度。比如工作人员在开展压痕试验环节，利用原子力显微镜观察样品的压痕区域，直接得到材料硬度，借助显微镜获得压痕的几何尺寸和变形特征，利用显微镜、扫描电子仪器测量出在不同荷载作用下的材料裂纹程度和压痕样貌。压痕试验中，通过观察磨削加工过程，可以得到材料去除机理的信息，同时了解破坏区域裂纹的延伸过程。试验中，工作人员观察到超精密微机械制造中，临界区域裂纹情况如下所示：荷载增大到一定程度时，压头上方区域的压痕变化为：荷载增大，中介裂纹也随之增长，侧向裂纹出现，接触区弹性应力不匹配，一方应力增大，由此出现了侧向裂纹，完全荷载，同时在裂纹表面形成破坏的碎削。

三、技术运用要点

3.1技术运用优势

实践中发现，超精密微机械制造技术主要具有集成度高、体积小、重量轻、可靠性高等明显优势，以全新模式进行机械加工与制造，工件的体积可以达到亚微米以下，同时在生产中，不会受到噪声、热膨胀、扭曲等因素的影响，机械制造的精度可以达到纳米级。超精密微机械制造中主要采用的是半导体制造工艺，降低了制造成本，对周围环境具有很强的抗干扰性，尤其是近年来，微电机、微齿轮的出现更是为机械制造行业提供了可靠的技术支撑，机械制造中，可以快速的完成压痕参数分析和压痕程度测量等工作，及时输入相应的工艺参数，由此取得了很好的制造效果[5]。

3.2微细车削技术

加工生产中，微细车削技术得到了广泛运用，这一技术最早出现于日本。采用机械加工床代替传统的人工作业人员，提升了加工效率，还大大减轻了人员作业强度，这种技术的运用范围很广，这一技术的产生为机械加工行业提供了技术支持，也为微细技术领域研究打下了稳定基础。比如加工中，采用自主设计的微小型车削复合加工中心生产的刀具和电主轴，在工作台上安装车刀刀座，提高车削的自动化程度，提升了车削速度，进一步增强了钻、车削等功能，可以对零件的任意部位进行加工。整个切削过程都是一个动态过程，要想达到较高的切削精度，在实际的工作中，人员保证切削深度达到极限，对于不同材料的切削，都准确的进行切削，保证加工过程最微化，以便提升切削加工的准确性，快速、高效的完成切削任务。

3.3微机械加工设备技术

加工过程中，积极运用微机械制造技术进行零件生产，比如超精密微机械制造技术在实际运用中得到了广泛运用，在硬铝材的切削中，广泛运用超精密微机械制造技术，同时在生产中还研制出新型的微型加工系统，使其在机械生产中有效渗透。微小零件加工中，及時借助微型加工系统来完成，在日常工作中积极研究单个零件加工的实用性和安全性，小批量零件生产中，工作人员利用微型加工系统来完成生产任务，不仅速度快，而且加工质量得到了有效保障，整个生产过程不会对零件表面造成损伤[6]。进一步研究了微机械加工设备技术，对关键性零件的设计工作作出全面分析，对加工设备结构布局有一个全新认识，科学的布局，及时完成小型零件和部件的建模任务，对零件的加工过程进行科学仿真。积极研究微型产品及工作机理，在工作中及时输入相应的工作参数，在整个机械加工的程序中，机床的设计作为核心部分，在装配机械产品的环节，及时、灵活的运用超精密微机械制造技术。

结束语

主要是采用超精密、超声振动的方式进行工作，及时完成压痕试验，从而了解在不同荷载作用下的材料裂纹程度和压痕样貌，在生产中不会受到噪声、热膨胀、扭曲等因素的影响，机械制造的精度可以达到纳米级。采用机械加工床代替传统的人工作业人员，提升了加工效率，还大大减轻了人员作业强度，积极运用微机械制造技术进行零件生产，不仅速度快，而且加工质量得到了有效保障，整个生产过程不会对零件表面造成损伤，机床的设计作为核心部分，保证加工过程最微化，以便提升切削加工的准确性，快速、高效的完成切削任务。

参考文献：

[1]张升，程祥，杨先海，等. 超精密桌面微细铣削机床的研制[J]. 机械设计与制造，2014（1）：110-112.

[2]葛英飞，徐九华，杨辉. SiCp/Al复合材料超精密车削切屑形成机制及形成过程模型[J]. 兵工学报，2015，36（5）：911-920.

[3]董晓彬，周天丰，庞思勤，等. 玻璃模压成形用微沟槽磷化镍模具的超精密切削加工[J]. 光学精密工程，2017，25（12）：2986-2993.

[4]陈远流. 面向微结构阵列的超精密切削加工与测量关键技术研究[J]. 机械工程学报，2016（5）：21-21.

[5]李捷. AFC在超精密加工中的谐波干扰控制研究[J]. 机械设计与制造，2017（11）：198-200.

[6]李伟，周志雄，尹韶辉，等. 微细磨削技术及微磨床设备研究现状分析与探讨[J]. 机械工程学报，2016，52（17）：10-19.

作者简介：

李君奇，男，1964，1，湖南长沙人，职称：高级工程师，学历：本科，研究方向：汽车维修故障诊断，机械制造