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1、微細(xì)加工技術(shù)與應(yīng)用 微細(xì)加工技術(shù)與應(yīng)用 孫燕華,沈明南 (無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇無錫214121) ()摘要:微細(xì)加工技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)電領(lǐng)域新興學(xué)科微機(jī)電系統(tǒng)MEMS研究的關(guān)鍵技術(shù)之一。 分析了近年來微機(jī)械領(lǐng)域的主要微細(xì)加工方法、能達(dá)到的加工尺度與水平、加工范疇及應(yīng)用; 闡述了微細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)?！ ￡P(guān)鍵詞:微機(jī)電系統(tǒng);微細(xì)機(jī)加工;微細(xì)電加工;LIGA技術(shù) ()中圖分類號(hào):TH16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16712527620050620064203 Investigatio
2、nandApplicationonMicro2machining SUNYan2hua,SHENMing2nan ()WuxiInstituteofTechnology,JSWuxi214121,China Abstract:Themicro2machiningtechnologyisoneofthekeytechnologiesinemergingmicroelectromechanical ()systemMEMSinmodernmechtronicaldomain,thispape
3、ranalyzesthemainmicro2machiningprocesses,pre2cisionandlevelwhichcouldachieveandapplicationinrecentyears.Italsointroducesmicro2machiningtechnol2ogydevelopmenttendency. Keywords:MEMS;micro2machining;EDMmicroelements;LIGAtechnology 加工的范疇。目前把尺寸在微米至厘米范圍
4、內(nèi)零0前言件的加工都?xì)w屬于微細(xì)加工的領(lǐng)域。由于尺寸微 隨著人們對(duì)許多工業(yè)產(chǎn)品的功能集成化和外μ小,因而其尺寸公差和形位公差小至100m左右, μ形小型化的需求,使零部件的尺寸日趨微小化。例而表面粗糙度要達(dá)10m。這意味著微細(xì)加工往如便攜式錄音機(jī)的機(jī)械和電路的空間容積僅為20往兼具微小和精密加工的特征。世紀(jì)60年代產(chǎn)品的1%,進(jìn)人人體的醫(yī)療機(jī)械和廣義上的微細(xì)加工,其方式十分豐富,幾乎涉管道自動(dòng)檢測(cè)裝置等都需要微型的齒輪、電動(dòng)機(jī)、及了各種現(xiàn)代特種加工、高能束加工等方式。從基傳感器和控制電路。汽車
5、的安全氣囊的傳感器采本加工類型看,微細(xì)加工可大致分四類:分離加工、用微細(xì)加工技術(shù),把傳感器和電路蝕刻在一起,使接合加工、變形加工、材料處理或改性。而微細(xì)加成本從每套25美元降至10美元。這些需求導(dǎo)致工方法主要有以下五種:了自20世紀(jì)80年代起出現(xiàn)了微細(xì)加工和納米制)a采用微型化的成形整體刀具或非成形磨料造技術(shù),它們也促進(jìn)了微型機(jī)器向系統(tǒng)化方向發(fā) 工具進(jìn)行機(jī)械加工,如車削、鉆削、銑削和磨削。由展,并形成了有廣闊發(fā)展前景的一門新興學(xué)科——— (微機(jī)電系統(tǒng)。微機(jī)電系統(tǒng)美國(guó)稱為MEMSmicro于刀
6、具具有清晰明顯的界限,因此可以方便地定義 )electromechanicalsystem,日本稱之為微機(jī)械刀具路徑加工出各種三維形狀的輪廓;()(MMmicromachine,歐洲叫做微系統(tǒng)MSmi2)b采用電加工或在其基礎(chǔ)上的復(fù)合加工,如 )crosystem。微機(jī)械外形特征尺寸范圍在1nm,()微細(xì)電火花加工MEDM、線放電磨削加工10mm,具有高精度、微型化、集成化、高效低耗等()()()WEDG、線電化磨削WECG、電化加工ECM。特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、航空航天、國(guó)防、工農(nóng)電化
7、加工又稱電解液射流或微細(xì)噴射制模;業(yè)、交通、信息、家庭等領(lǐng)域,其應(yīng)用前景不可估量。)c采用光、聲等能量加工法,如微細(xì)激光束加 在微機(jī)械研究領(lǐng)域中,微細(xì)加工技術(shù)已經(jīng)成為()工MLBM、微細(xì)超聲加工; 其前沿關(guān)鍵技術(shù)之一,它是微米級(jí)、亞微米級(jí)微細(xì))d采用光化掩膜加工法,如光刻法,LIGA法 ()X射線蝕刻和電鑄制模成形法; http://ZZHD.chinajournal.net.cnE2mail:ZZHD@chinajournal.net.cn《機(jī)械制造與自動(dòng)化》?64? ?機(jī)械制造與研
8、究?孫燕華,等微細(xì)加工技術(shù)與應(yīng)用? )e采用層積增生法,如曲面的磁膜鍍覆,多層 ()薄膜鍍覆用于SMA微型線圈制造和液滴層積?！ ∥⒓?xì)精密機(jī)械加工1 微細(xì)精密機(jī)械加工技術(shù)是利用小型精密高速 設(shè)備與刀具加工微型構(gòu)件。微細(xì)機(jī)加工的特點(diǎn)在 于可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜三維形體加工,已成功地制作出尺寸 μ在1mm,10m的微小三維構(gòu)件。圖1為日本 Fanuc公司生產(chǎn)的加工微型零件的ROBOnanoUi 五軸聯(lián)動(dòng)加工中心。以及在這臺(tái)加工中心上用微 型單晶金剛石立銑刀加工出的人像浮雕?！ D2電火花加工出
