| Ra0.005μm粗糙度的圆柱形零件,平面超精密磨削能加工出0.03μm/100mm的平面。
1.3超精密研磨
超精密研磨包括机械研磨、化学机械研磨、浮动研磨、弹性发射加工以及磁力研磨等加工方法。超精密研磨加工出的球面不球度达0.025ttm,表面粗糙度达 RaO.003μm。利用弹性发射加工可加工出无变质层的镜面,粗糙度可达5A。最高精度的超精密研磨可加工出平面度为λ/200的零件。超精密研磨的的关键条件是几乎无振动的研磨运动、精密的温度控制、洁净的环境以及细小而均匀的研磨剂。此外高精度检测方法也比不可少。
1.4超精密特种加工
1.4.1电子束加工
离子束加工是指在真空中将阴极(电子枪)不断发射出来的负电子向正极加速,并聚焦成极细的、能量密度极高的束流,高速运动的电子撞击到工件表面,动能转化为势能,使材料熔化、气化并在真空中被抽走。控制电子束的强弱和偏转方向,配合工作台 X Y方向的数控位移,可实现打孔、成型切割、刻蚀、光刻曝光等工艺。集成电路制造中广泛采用波长比可见光短得多的电子束光刻曝光,所以可以达到高达 O.25μm的线条图形分辨串。
1.4.2离子束加工
在真空将离子源产生的离子加速、聚焦使之撞击工件表面。由于离子是带正电荷且质量比电子大数千万倍,加速以后可以获得更大的动能,它是靠微观的机械撞击能量而不是靠动能转化为热能来加工的,可用于表面刻蚀、超净清洗,实现原子、分子级的切削加工。
1.4.3激光束加工
由激光发生器将高能量密度的激光进一步聚焦后照.射到工件表面,光能被吸收瞬时转化为热能。根据能量密度的高低,可实现打孔、精密切割、加工精微防伪标志等。
1.4.4微细电火花加工
电火花加工是指在绝缘的工作液中通过工具电极和工件间脉冲火花放电产生的瞬时局部高温来熔化和气化去除金属的。加工过程中工具与工件间没有宏观的切削力,只要精密地控制单个脉冲放电能量并配合精密微量进给就可实现极微细的金属材料的去除,可加工微细轴、孔、窄缝、平面以及曲面等。
1.4.5微细电解加工
导电的工作液中水离解为氢离子和氢氧根离子,工件作为阳极,其表面的金属原子成为金属正离子溶入电解液而被逐层地电解下来,随后即与电解液中的氢氧根离子发生反应形成金属氢氧化物沉淀,而工件阴极并不损耗,加工过程中工具与工件间也不存在宏观的切削力,只要精细地控制电流密度和电解部位,就可实现纳米级精度的电解加工,而且表面不会加工应力。常用于镜面抛光、精密减薄以及一些需要无应力加工的场合。
1.4.6复合加工
复合加工是指采用几种不同能量形式、几种不同的工艺方法,互相取长补短、复合作用的加工技术,例如电解研磨、超声电解加工、超声电解研磨、超声电火花、超声切削加工等,可比单一加工方法更有效,适用范围更广。
2纳米技术(Nanotechnology)
2.1概述
随着生物、环境控制、医学、航空、航天、精确制导弹药、灵巧武器、先进情报传感器以及数据通讯等的不断发展,在结构装置微小型化方面不断提出更新、更高的要求。目前,纳米技术发展十分迅猛,它使人类在改造自然方面进入一个新的层次。它将开发物质潜在的信息和结构能力,使单位体积物质存储和处理信息的能力实现质的飞跃,从而给国民经济和军事能力带来深远的影响。
纳米技术是指纳米级(<10纳米)的材料、设计、制造、测量和控制技术。随着纳米技术的发展。开创了纳米电子学、纳米材料学、纳米生物学、纳米机械学、纳米制造学、纳米显微学及纳米测量等等新的高技术群。纳米技术是面向21世纪的一项重要技术,有着广阔的军民两用前景。美国、日本及西欧等国家均投入了大量的人力、物力进行开发,并己在航空、航天、医疗及民用产品等方面得
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