摘 要:人類發(fā)展主要因素在于科技的創(chuàng)新性革命。新型科技不斷出現(xiàn),為人類創(chuàng)造出生活、工作、學習的全新體驗。然而,科學技術的發(fā)展,也正悄然改變著生產技術。諸如對制造工藝所以提出的更高要求等。所以,本文從精密超精密加工技術角度出發(fā),綜合分析該技術對人類發(fā)展所起到的作用,以期能夠借助本文的研究和闡釋,幫助讀者更加客觀的了解精密超精密加工技術。
關鍵詞:精密加工;超精密加工
隨著科技的發(fā)展,工業(yè)生產中所涉及儀器,必然呈現(xiàn)出精密化發(fā)展趨勢。因此,精密超精密加工技術研究,除了可以解決當前加工水平較低的問題,同時也為未來發(fā)展奠定基礎。從技術上來看,精密超精密技術,主要用于切削、磨削和拋光。并針對原材料的硬脆特性,所以,此類技術被稱之為精密超精密技術。而雖然硬脆材料在我國的應用頻率較低,但隨著高新產業(yè)發(fā)展的需要,其必然成為主要被加工材料形式。
精密超精密加工技術的使用,是指對現(xiàn)有材料加工特性基礎上,所采取的精度更高的技術。所以,精密超精密加工技術,也是一種不斷創(chuàng)新和衍生的概念。
就當前加工環(huán)境來看,最早產生該技術應是上世紀50年代,由于對工業(yè)生產要求的提升,新型加工技術逐漸引入到工業(yè)事業(yè)。進入90年代末期,一些特殊產業(yè)開始廣泛使用精密加工,并將精度控制在0.1-1ym之間。而隨著科技的發(fā)展,0.1ym已經無法滿足更高精度的需求,故而產生了相對“極致”的超精密加工技術。
1 國外發(fā)展狀況
精密超精密加工技術理念源自國外。從世界各國產品特征可以發(fā)現(xiàn),該技術早期主要應用在美國、英國和日本。
美國的精密加工技術,源自于航天事業(yè)發(fā)展的需求,并于50年代末,創(chuàng)造出金剛石刀具切割。而此時得到廣泛矚目的“SPDT技術”,在目前仍舊是精密加工重要手段之一,原因在于其只能夠實現(xiàn)0.025vm的極限。而由于金剛石器械的實現(xiàn),美國的軍工業(yè)、精密儀器生產工業(yè),開始紛紛尋求精度更高的方式。1984年,美國LLL實驗室,在金剛石刀具的基礎上研發(fā),希望借助金剛石原材料,研發(fā)出精度更高的切割技術。在美國能源部的幫助下,LLL實驗室通過計算機控制的方式,創(chuàng)造出DTM-3型切割床,這是當時人類社會所能夠實現(xiàn)精度最大的大型切割儀器,并將誤差控制在28am。在1984年,LLL實驗室通過之前的研究成果,再次將加工車床升級,并大幅度提升加工精度,最終獲得LODTM型車床。雖然歷經了三十余年的發(fā)展,但該型號的超精密切割機床,仍舊是人類世界所能夠實現(xiàn)精度最高的儀器之一。
英國在精密超精機技術的研究上,并沒有延續(xù)美國使用金剛石的方式。而英國得到發(fā)展的主要因素,在于其CUPE研究所作為舉世聞名的精密超精密技術研究的組織。隨著CUPE得到關注,市場資金不斷融入,使其得到了充足的支持,并創(chuàng)造了Nanocentre中心。中心的成立,讓歐洲地區(qū)對超精度切割、打磨的需求,不在需要遠渡大西洋,僅在英國便能夠實現(xiàn)精度較高的超精度處理。
日本雖然在精密超精密技術的起步較晚。但是,其精密器械加工,并不弱于美、英等國家。甚至到如今,日本已經成為精密超精密技術頂尖國家之一。而不同的是,日本此類技術不僅服務于軍事、航空等領域,包括大部分民用產品,也多采取精密超精密技術加工。這也使得日本同類產品的銷量,可以在全世界范圍內遙遙領先。
2 國內發(fā)展狀況
不可否認,我國精密超精密技術的研發(fā)和使用,與發(fā)達國家之間仍舊存在著巨大的差異。但是,從航天航空、軍事武器等方面進步速度來看??梢员砻?,中國的精密超精密技術應用,已經初步達到世界前列。
國內此類技術的應用,始于上世紀70年代,并于80年代出現(xiàn)了達到世界水準的加工成果。但由于此時國內更注重的是經濟發(fā)展,技術的革新和創(chuàng)造遭到民眾忽視。進入80年代后期,北京機床研究所逐漸出現(xiàn)在民眾視野。其生產的精密軸承和車床,開始用于民間工業(yè)生產。例如JCS-027、JCS-035等車床,均滿足了國際上對超精密加工的標準。而該組織所研發(fā)的NAM-800車床,已經成為航天航空和竣工的主要機床型號;哈爾濱工業(yè)大學(哈工大)在精密超精密技術的研究,也為國家此類技術領域發(fā)展做出巨大貢獻。
哈工大以美國的金剛石切割理念為基礎,不斷轉變金剛石的切割特性,借此創(chuàng)造以金剛石為原材料的新型技術,最終推出金剛石微砂輪技術等新型技術模式,并達到世界超精密加工技術的標準;清華大學作為我國理科第一學府,促進人類發(fā)展的研究同樣不會甘落于人后。其微位移工作臺、磁盤加工等方面的成果,均在理論層面上超出國際水準。
更為重要的是,清華大學擁有豐富的商業(yè)經驗,隨著研究成果的出現(xiàn),大量合作項目同步執(zhí)行,為我國精密超精密的發(fā)展做出前所未有的貢獻。
除此外,國防科大、北京理工等院校,在精密超精密技術的研究,也是促進我國此類技術不斷發(fā)展的重要助力。
3 結語
精密超精密技術是我國實現(xiàn)整體經濟發(fā)展的必要助力。因此,社會各界應當對此類技術更多的關注,并促進相關領域的研究,以使我國能夠在精密超精密領域,逐漸占據(jù)世界頂尖行列。而本文研究除了客觀的闡述該技術外,更希望能夠以其發(fā)展歷史,對同業(yè)研究學者有所啟發(fā)。
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作者簡介:周甚(1992-),男,漢族,廣東湛江人,本科,研究方向:機械制造及其自動化。