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精密微小型數(shù)控機床和微型工廠--微細加工設(shè)備概念


日期：2009年09月27　來源：本站原創(chuàng)　關(guān)鍵字：機床電器
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，世界各國在軍事、航天、宇宙探測、微納米技術(shù)等領(lǐng)域的競爭日益加�。⑿⌒突夹g(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代科技研究的重要前沿。微細加工技術(shù)是／僵小型化技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)。廣義上講，機床電器微細加工技術(shù)是指所有制造微小尺寸零件的加工技術(shù)。
微小型化桂術(shù)領(lǐng)域，機床電器依據(jù)微機械特征尺寸可將其劃分為lnm—lgm的納米機械、lgm—Imm的微型機械和1—100mm的小型機械，相應(yīng)地依據(jù)零件特征尺寸可分為納米尺度(o．I—t00am)、微米尺度(100nm～100}．tm)和介于宏微之間的中間尺度(100f．tm~10mm)。傳統(tǒng)精密機械制造技術(shù)所涉及的零件特征尺寸一般在腳級以上，微米和中間尺度加工涉及的微小零件特征尺寸一般在10gm~10mm范圍。因而微米和中間尺度機械制造技術(shù)是指覆蓋微米和中間尺度范圍，填補傳統(tǒng)精密加工技術(shù)與MEMS技術(shù)之間空白的，具有較高相對精度的精密31)微小零件的制造技術(shù)。圖5-25所示為各種加工技術(shù)的相對精度。
在20世紀(jì)90年代以前，大多數(shù)微小型化技術(shù)的研究主要集中于MEMS技術(shù)，由于其衍生于律電子技術(shù)，因而由半導(dǎo)體集成電路制作工藝發(fā)展而來的工藝方法是微細加工的主流技術(shù)，機床電器并且以多晶硅、單晶硅、氧化硅和二氧化硅等硅基材料，或鋁、銅等金屬為對象，進行怕單的二維或二維半幾何形狀加工。近年來，民用和國防等領(lǐng)域?qū)Ω鞣N微小型化產(chǎn)品的需求懷斷增加，對檄小裝置的功能、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、可靠性等要求也越來越高，從而使得能夠采用更廣泛的工程材料、特征尺寸在pm級到mm級的精密三維(3D)微小零件的需求日益迫陽。因此，開發(fā)經(jīng)濟上可行的、能夠加工3D幾何形狀和多樣化材料的微細加工技術(shù)具有重要意義。 
第一批微細切削加工設(shè)備是美國在20世紀(jì)60年代末開發(fā)的，機床電器主要用于加工光學(xué)零件表面，并由此誕生了超精加工技術(shù)。檄細切削所采用的設(shè)備主要是常規(guī)精密和超精密機床。如年代以來，人們逐漸認識到機床的微小型化有利于許多誤差的縮小，包括熱變形等與體積有關(guān)的因素導(dǎo)致的誤差等，而機床運動精度與旋轉(zhuǎn)精度卻不會固體積變小而受到影響。同時，機床執(zhí)行件的微小型化，使得運動部件的慣性減小，容易達到高速加工和高精度、高剛度的運動控制，這又將提高精度、質(zhì)量和生產(chǎn)效率，節(jié)省能源、空間和資源。因此，研究開發(fā)與所加工零件尺寸相稱的微小型化機床(Micro／Meso-ScaleMachineT001)及其系統(tǒng)逐漸被提到研究日程上來。

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