楊逸宇

（成都實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 四川成都 611731）

超精密微機(jī)械制造技術(shù)的應(yīng)用研究

楊逸宇

（成都實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 四川成都 611731）

在國(guó)防工業(yè)、航空航天、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、微電子工業(yè)的發(fā)展下，超精密微機(jī)械制造技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展。其零件材料更加多樣化、結(jié)構(gòu)形狀特異化，在結(jié)構(gòu)形狀、使用功能、可靠性方面的性能也越來(lái)越好。本文主要針對(duì)超精密微機(jī)械制造技術(shù)的應(yīng)用與研發(fā)進(jìn)展展開(kāi)分析。

超精密微機(jī)械制造技術(shù)；應(yīng)用；研究

引言

隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家航空航天、國(guó)防工業(yè)、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)以及生物工程技術(shù)都得到迅猛發(fā)展，社會(huì)上精密三維微小零件的市場(chǎng)需求日益增大。微機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)也逐步從二維提高到復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，這就對(duì)微機(jī)械制造技術(shù)提出了更高的要求。目前微小型無(wú)人機(jī)、超高速天空飛行器、微小型武器的應(yīng)用越來(lái)越多，對(duì)于這些機(jī)械的生產(chǎn)需求也越來(lái)越大。微電子器件制造技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)制造技術(shù)以及微光電子器件技術(shù)合稱(chēng)為“三微”制造技術(shù)，其中微機(jī)電系統(tǒng)是三微技術(shù)的核心內(nèi)容，它為微型無(wú)人機(jī)和機(jī)械設(shè)備的發(fā)展起到了積極的作用。

1 微機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用

當(dāng)今世界，各國(guó)科技水平均得到了顯著的進(jìn)步，將來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)必定是高新技術(shù)之間的較量。微機(jī)電系統(tǒng)在國(guó)防建設(shè)中起到了舉足輕重的作用，微衛(wèi)星、微飛行器等小型智能設(shè)備在信息的獲取和傳遞、處理方面都做出了巨大的貢獻(xiàn)。微機(jī)電系統(tǒng)最早在國(guó)防建設(shè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，隨著微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)的日益成熟，在我們生活和工作領(lǐng)域里也出現(xiàn)了大量新型產(chǎn)品。

1.1 在微型能源中的應(yīng)用

綠色環(huán)保是當(dāng)今的熱門(mén)問(wèn)題，同樣能源問(wèn)題也不可避免地出現(xiàn)在微型系統(tǒng)的應(yīng)用方面，微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)在微系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)中擔(dān)當(dāng)起了重任，利用微型能源，我國(guó)研發(fā)了微型渦輪發(fā)電機(jī)微型高效能源，這為能源系統(tǒng)的微型化發(fā)展提供了有效的途徑。

1.2 在空間中的應(yīng)用

微機(jī)電系統(tǒng)為航天器的微型化提供了技術(shù)保障，通過(guò)這一技術(shù)研發(fā)的航天器有效地減小了重量和尺寸。這就有效地降低了航天器的制造成本，縮短了研發(fā)周期，這在軍事應(yīng)用上有著極大的意義。

1.3 在電子對(duì)抗中的應(yīng)用

未來(lái)的高科技戰(zhàn)爭(zhēng)在某種意識(shí)上說(shuō)就是信息的戰(zhàn)爭(zhēng)，哪一方獲取到更多的信息，就可以獲取到優(yōu)先權(quán)和主動(dòng)權(quán)，為了獲取到勝利，要使敵方盡可能少的獲取我方信息。而想做到這一點(diǎn)就要在電子對(duì)抗上取得優(yōu)勢(shì)，微機(jī)電系統(tǒng)就為電子對(duì)抗設(shè)備的生產(chǎn)提供了技術(shù)保障。

1.4 在單兵武器中的應(yīng)用

單兵武器在地面戰(zhàn)爭(zhēng)中占有重要地位，現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)單兵武器的要求越高，從目前的情況來(lái)看，單兵武器會(huì)朝著信息化、智能化、輕量化方向發(fā)展。而單兵武器的核心部分就是單兵信息系統(tǒng)，它包括信息的搜集、傳輸、和處理幾個(gè)部分。微型收發(fā)機(jī)可以應(yīng)用在信息的發(fā)射和接收中，還可以應(yīng)用在指令的控制中。此外，微傳感器也可以應(yīng)用在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境和有害物質(zhì)的探測(cè)中，微機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用在降低單兵武器的成本的同時(shí)，也強(qiáng)化了其微型化性能。

1.5 在智能引信中的應(yīng)用

在戰(zhàn)斗中，只有在最佳時(shí)刻引爆才能夠提高打擊效果。為了解決這一問(wèn)題，可以引入智能引信系統(tǒng)。為此，采用微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)，將其與傳感器、控制器集成在一起，制作出低成本的微型智能引信系統(tǒng)，這是非常有必要的。

2 超精密微機(jī)械制造技術(shù)的應(yīng)用

在國(guó)外超精密微機(jī)械制造技術(shù)上研究上，美國(guó)的研發(fā)活動(dòng)最為活躍。全國(guó)從上到下都非常重視這一技術(shù)的研究，還成立了專(zhuān)門(mén)的微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)辦公室，進(jìn)行統(tǒng)一管理，其核心內(nèi)容包括先進(jìn)器件和工藝、微系統(tǒng)研發(fā)和演示、支撐技術(shù)三個(gè)方面。最終研發(fā)的目的是研發(fā)出一種集成式系統(tǒng)，將集傳器、執(zhí)行和處理優(yōu)秀性能集合在一起，提高武器系統(tǒng)的綜合性能。我國(guó)的超精密微機(jī)械制造技術(shù)相對(duì)較晚，部分技術(shù)水平已達(dá)到了先進(jìn)國(guó)家的水平，在目前，國(guó)際上微機(jī)械制造主要為傳統(tǒng)專(zhuān)一型模式，任何一個(gè)國(guó)家都難以實(shí)現(xiàn)這一行業(yè)的壟斷。關(guān)于微型機(jī)械制造技術(shù)的研究熱點(diǎn)，主要包括兩個(gè)方面：

2.1 在微型制造系統(tǒng)的應(yīng)用

微型制造系統(tǒng)是未來(lái)階段下研究的熱點(diǎn)，生產(chǎn)者必須通過(guò)提高微型機(jī)器零件的工藝與水平，來(lái)達(dá)到滿(mǎn)足復(fù)雜零件結(jié)構(gòu)、提升其綜合質(zhì)量的目的。目前成熟的微型機(jī)械零件加工技術(shù)就是光刻技術(shù)，但是光刻技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足三維微小零件的制造要求，因此，在下一階段，開(kāi)發(fā)出三維微小零件制造系統(tǒng)勢(shì)在必行。

2.2 在微機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

精密加工技術(shù)是指在加工零件尺寸精度要求上達(dá)到微米甚至亞微米以?xún)?nèi)的加工技術(shù)。超精密加工技術(shù)是在精密加工技術(shù)上的進(jìn)一步拓展，這一技術(shù)要求表面粗糙度Ra小于0.025μm。在微電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展下，機(jī)械加工機(jī)床精度得到了有效的提升，達(dá)到了超精密度的要求，已經(jīng)能夠生產(chǎn)出各種復(fù)雜三維形狀的零件。

2.3 在微切削加工技術(shù)中的應(yīng)用

微切削加工技術(shù)中有幾個(gè)關(guān)鍵性的問(wèn)題有待解決：①在開(kāi)展關(guān)于微切削加工工作時(shí)，必須要把握好相關(guān)的參數(shù)與切削機(jī)理，保證切削工作的科學(xué)性與合理性，提升機(jī)械產(chǎn)品的精度與質(zhì)量。②切削是一個(gè)非線性的動(dòng)態(tài)過(guò)程，為此，必須要做好關(guān)于微切削力的預(yù)測(cè)工作。在元件切削的過(guò)程中，要建立好模型，保證預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。而利用超精密微機(jī)械制造技術(shù)，即可達(dá)到這一目的。

3 結(jié)語(yǔ)

與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，超精密微機(jī)制造技術(shù)起步較晚，但是在各個(gè)方面都取得了突出的成果，在技術(shù)上與國(guó)外水平差距不大，甚至在某些技術(shù)上都超過(guò)了國(guó)外的技術(shù)水平。這就為我們開(kāi)拓國(guó)外市場(chǎng)提供了良好的契機(jī)。在未來(lái)階段下，我國(guó)要充分發(fā)揮國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)，在質(zhì)量、性能、價(jià)格、維修方面加大開(kāi)發(fā)力度，在占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的基礎(chǔ)上，積極開(kāi)拓國(guó)外市場(chǎng)。

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