超精密加工技術(shù)的推廣意義深遠(yuǎn)
目成倍地增長,可達(dá)到200億個(gè)晶體管,在一塊硅片上實(shí)現(xiàn)一個(gè)系統(tǒng),在不久的將來,一塊硅片上將實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在一臺PC的功能。
當(dāng)前,以納米技術(shù)為代表的超精密加工技術(shù)和以微細(xì)加工為手段的微型機(jī)械技術(shù)有重要意義,它們代表了這一時(shí)期精密工程的方向。
特種加工方法(Nontraditional Machining Method):喂料機(jī)又稱非傳統(tǒng)加工方法,它是指一些物理的、化學(xué)的加工方法,如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、電子束加工、離子束加工等。加工方法本身又包括分離(去除)加工、附著(注入)加工和變形加工,即加工的概念不僅包含使工件的形狀、尺寸產(chǎn)生變化,還包括工件表面層材料的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能等的變化。特種加工方法的主要對象是難加工材料的加工,如金剛石、陶瓷等超硬材料的加工,其加工精度可達(dá)分子級加工單位或原子級加工單位,所以它常常又是精密加工和超精密加工的重要手段。當(dāng)前最值得注意的是激光加工、電子束加工、離子束加工等。
目前激光加工多用固體激光器,后者多用氙燈作光泵以發(fā)出光能,經(jīng)過聚光器將光能聚集以集中激發(fā)到紅寶石上,使它的原子核的能級發(fā)生變化而輻射出紅色激光,再經(jīng)二次反射和共振作用以發(fā)射出單色性、方向性好的激光束。發(fā)散角可達(dá)0. 1mrad,光束可聚到0.OOlmm,它的加工機(jī)理是利用熱效應(yīng),使被照射斑點(diǎn)材料的局移動(dòng)破碎站部溫度升高、熔化、氣化而形成小坑,繼而爆炸形成小孔。激光進(jìn)行微細(xì)加工,它是非接觸方式,力、熱變形小。特種加工與傳統(tǒng)加工相結(jié)合的復(fù)合加工也有較大的發(fā)展前途。例如,在普通機(jī)床上,利用等離子加熱使切削層形成一個(gè)溫度場,可大大提高切削用量,尤其適宜于粗加工表面有粘砂和切削不均的零件,工效可提高4倍以上。