超精密機械加工技術及其發展趨勢

于霖，趙繼亮，荀飛

（北京宇航系統工程研究所，北京 100076）

超精密機械加工技術及其發展趨勢

于霖，趙繼亮，荀飛

（北京宇航系統工程研究所，北京 100076）

隨著我國工業機械化程度的發展；對機械加工的標準與需求斷提高，機械加工日趨高效與精密。本文聚焦于超精密機械加工，首先分析了超精密機械加工的具體技術，然后又對其發展趨勢進行了探討。

超精密；機械加工；技術；發展趨勢

隨著世界經濟中心正逐步地向亞洲轉移，不論是在機械制造業的生產模式還是在其產品結構，都發生了較大的變化；我國更應該抓住機遇發展超精密機械加工技術，保證機械制作的精密度，保證產品的質量，提高機械產品在世界上的影響力。目前來看，我國的超精密機械加工技術已經取得了一些初步成績。

1 超精密機械加工的具體技術

由于進行超精密機械加工的制作材料較小，其加工技術的步驟較為繁多，加工技術較為復雜，并且其表面粗糙度標準要在數百納米內，加工的形狀精度要達到百微米精確級別或者是百納米的精確級別，所以說，在其加工的過程中，艱難程度是巨大的；并且在機械加工的過程中，同時還要應用磨削、切削等制作工藝，這無疑更是加重了超精密機械加工技術的實施難度。

1.1 磨削技術

磨削技術在超精密機械加工技術中，其實就是對產品進行拋光與磨光的過程。但是有許多的超精密機械加工材料由于其性質的問題，很多材料都較為脆弱，在進行超精密機械加工技術磨削加工環節中，十分容易出現材料斷裂等問題，導致資源的浪費。因此在進行超精密機械加工技術磨削加工環節技術中，需要不斷地提升加工機床在高速運轉過程中的精度以及機床的剛度，并且還要保證其磨削刃的鋒利性，提高產品的生產效率，確保加工產品的質量。

1.2 切削技術

為了保證加工機械的質量以及機械的精密度，切削技術在超精密機械加工技術中是最為重要的制作環節。因此為了減少切削加工過程中產生的誤差，便要求技術人員在切削的過程中必須要投入全部的耐心與精力；同時還要控制好切削的形態，切削的鋒刃度以及切削環境的溫度等條件。經歷了大量相關的國外實驗，許多科學家已經可以將切削加工中需要達到的各種因素數據最終確定，對切削加工技術的水平有了很大的提高。

1.3 研磨技術

在產品磨削加工中，由于產品具有形態各異的形狀，而造成產品研磨失敗率一直居高不下，使產品研磨的失敗，導致了其產品需要重復的進行磨削加工，產品生產效率較為的低下，產品完工時間延長。因此，在產品進行研磨的階段，就要針對產品的給進速度以及停留時間，做出準確的估算，提高產品研磨的成功率。

2 超精密加工技術的發展趨勢

2.1 高效率、高精度

超精密機械加工技術永恒的主題就是高效率與高精度，精度指標在亞納米級、納米級、深亞微米級方向不斷的邁進，加工精度仍在持續的提高。現階段許多的超精密加工技術指標，已經都是以納米為單位的，并且仍然朝著突破納米界限的方向發展著。

2.2 智能化、自動化

目前在超精密加工技術中，其工藝的控制方法與控制策略是研究熱點之一，加工的效率與加工的穩定性都直接與超精密加工設備的智能化程度息息相關。并且通過不斷地引進智能化設備，以此來降低加工結果對人工經驗的依賴性，長期以來都是制造領域追求的一大目標。同時，在光電信息、微型電子機械等領域需要的微型器件，以及在航天、航空等領域需要建立大型的光電子器件以及超精密加工設備，都對其智能化與自動化的要求較高。

3 結語

綜上所述，超精密機械加工是現代機械加工制造業的一個最為關鍵的技術，具有非常高的地位，也是未來機械制造業主要探索、研究的方向，對我國的經濟發展具有十分有利的價值，因此在激烈的市場競爭中，我國要抓住機遇，不斷探索，迎接挑戰，找出拓寬超精密機械加工的方法，推動我國社會生產的機械化。

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TH16

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1671-0711（2017）10（上）-0166-02