摘要:隨著我國工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，精密微小零件已經(jīng)廣泛運(yùn)用于高新技術(shù)領(lǐng)域，發(fā)展超精密微機(jī)械制造技術(shù)可以滿足對現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、航空航天等領(lǐng)域的需求。本文確定了超精密微機(jī)械制造技術(shù)內(nèi)涵，分析了超精密微機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞:超精密微機(jī)械加工;微切削技術(shù);機(jī)械制造

精密三維微小零件已經(jīng)廣泛運(yùn)用于航空航天、國防工業(yè)等高新技術(shù)領(lǐng)域，這些超精密三維微小零件的尺寸在毫米級甚至微米級、形狀異化、材料多樣，且表面尺寸精度要求較高，在結(jié)構(gòu)形狀、可靠性等方面也有較高的功能要求。為了滿足微小零件的加工質(zhì)量要求，超精密微機(jī)械制造技術(shù)被廣泛應(yīng)用于微小零件加工中，并得到了較為廣泛的應(yīng)用。楊淑子院士認(rèn)為，“微系統(tǒng)及微制造產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，將會帶來一場技術(shù)革命，這也是我國趕超世界先進(jìn)水平，向先進(jìn)加工技術(shù)邁進(jìn)的一個(gè)突破口?！币虼耍芪C(jī)械制造技術(shù)應(yīng)用已成為國內(nèi)機(jī)械制造業(yè)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。

一、超精密微機(jī)械制造技術(shù)的內(nèi)涵

美國WTEC(WorldTechnologyEvaluationCenter)認(rèn)為，所謂超精密微機(jī)械制造技術(shù)是指采用3D非光刻(Non-lithography)技術(shù)在不同材料上加工為100μm～10mmd且精度在10-3-10-5的微型尺寸零件的技術(shù)的統(tǒng)稱。日本東北大學(xué)廚川研究室認(rèn)為，所謂超精密微機(jī)械制造技術(shù)是指最小尺寸在亞毫米級(Sub-mi-li)，精度約在亞微米級(Sub-micro)微小零件的加工。歐盟研發(fā)計(jì)劃小組認(rèn)為凡是在不同該材料上的各種細(xì)微加工及成型制造統(tǒng)稱為超精密微機(jī)械制造技術(shù)。以上定義盡管表達(dá)方式略有不同，但均是指采用No-MEMS制造技術(shù)，將傳統(tǒng)加工技術(shù)微小化，實(shí)現(xiàn)微小零件大批量生產(chǎn)的加工技術(shù)，其目的就是實(shí)現(xiàn)“小機(jī)床加工小零件”。

二、超精密微機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)

吳永亮等利用小波變換把隨機(jī)誤差分為白噪聲和有色噪聲，并建立了隨機(jī)誤差的模型[5]。袁贛南等提出了一種陀螺隨機(jī)誤差的在線補(bǔ)償技術(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明精度有了較大提高[7]。YigiterYuksel等提出了一種剩余偏差溫度補(bǔ)償方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法能夠增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性[8]。JacquesGeorgy等利用非線性系統(tǒng)識別的方法對陀螺的隨機(jī)漂移誤差建模，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法很有效[9]。UmarIqbal提出了一種并行串級模塊對誤差進(jìn)行建模，并進(jìn)行了實(shí)車路面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[10]。王新龍等提出了一種能夠適應(yīng)陀螺漂移時(shí)變特點(diǎn)的自適應(yīng)濾波算法，試驗(yàn)表明該方法是一種有效的去除光纖陀螺隨機(jī)漂移噪聲方法[11]。研究表明，陀螺的隨機(jī)誤差源是多樣的、變化的，很難用某一個(gè)確定的模型來描述。而AR隨機(jī)誤差模型具有較好的靈活度，能夠描述大多數(shù)的隨機(jī)過程。本文首先分析了微機(jī)械陀螺的工作原理和誤差來源，從機(jī)理上解釋了微機(jī)械陀螺誤差產(chǎn)生的原因。在理論分析的基礎(chǔ)上，基于時(shí)間序列的分析建立了微機(jī)械陀螺角速度隨機(jī)誤差的AR模型。然后基于所建立的AR誤差模型，采用卡爾曼濾波方法對隨機(jī)誤差進(jìn)行了濾波處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所建模型的有效性。

1微機(jī)械陀螺工作原理及誤差分析

1.1微機(jī)械陀螺工作原理本文中采用的微機(jī)械陀螺是振動(dòng)陀螺，如圖1所示。其工作原理是：高頻振動(dòng)質(zhì)量塊在沿相反方向連續(xù)運(yùn)動(dòng)，如果沿垂直與的方向施加角加速度時(shí)，在哥氏效應(yīng)的作用下，將會在另一軸方向產(chǎn)生與角加速度成比例的哥氏力。該哥氏力使高頻振動(dòng)質(zhì)量塊產(chǎn)生振動(dòng)，通過外圍轉(zhuǎn)換電路將高頻振動(dòng)質(zhì)量塊的振幅轉(zhuǎn)換為可測得的電信號，從而獲得輸入角加速度的信息。

1.2微機(jī)械陀螺誤差分析引起微機(jī)械陀螺產(chǎn)生誤差的因素很多，而且各種原因之間相互關(guān)聯(lián)?？傮w來看，陀螺的誤差分為兩類，一類是確定性誤差，一類是隨機(jī)誤差。確定性誤差是由器件的制造缺陷、安裝誤差、環(huán)境干擾和刻度因數(shù)等因素共同決定的。陀螺的確定性誤差主要包括常值零偏、刻度因素誤差和軸失準(zhǔn)角等，這類誤差一般具有一定的變化規(guī)律，能夠利用確定的函數(shù)關(guān)系來描述，可以通過轉(zhuǎn)臺、溫度測試試驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定。隨機(jī)誤差由某種隨機(jī)干擾隨機(jī)產(chǎn)生，無法利用確定的函數(shù)關(guān)系來描述。陀螺的隨機(jī)誤差主要由隨機(jī)常數(shù)、隨機(jī)游走、隨機(jī)斜坡等組成。

1.3平穩(wěn)性檢驗(yàn)本文將陀螺的隨機(jī)誤差看作一個(gè)隨機(jī)過程，采用基于時(shí)間序列分析的方法建立陀螺的隨機(jī)誤差模型。時(shí)間序列建模要求序列為平穩(wěn)、正態(tài)、零均值時(shí)間序列，因此建模之前需要檢驗(yàn)陀螺隨機(jī)誤差數(shù)據(jù)序列的平穩(wěn)性。這里定義游程是保持序列原有順序的情況下，具有相同符號的序列。游程過多或過少都被認(rèn)為是存在非平穩(wěn)趨勢。設(shè)時(shí)間序列數(shù)據(jù)足夠長，把數(shù)據(jù)分成K個(gè)等長度的子序列，子序列長度為N。N1、N2分別為各子序列正負(fù)值的個(gè)數(shù)，γ為子序列游程數(shù)。

2基于時(shí)間序列分析的隨機(jī)誤差建模

摘要：一種用于微機(jī)械慣性傳感器研制與開發(fā)的檢測平臺，介紹電容式慣性傳感器微電容信號的檢測原理、該系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、各個(gè)組成部分的工作原理及自動(dòng)檢測方法。

關(guān)鍵詞：微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）微機(jī)械陀螺（MMG）檢測

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多新的科學(xué)領(lǐng)域相繼涌現(xiàn)，其中微米/納米技術(shù)就是諸多領(lǐng)域中引人注目的一項(xiàng)前沿技術(shù)。20世紀(jì)90年代以來，繼微米/納米技術(shù)成功應(yīng)用于大規(guī)模集成電路制作后，以集成電路工藝和微機(jī)械加工工藝為基礎(chǔ)的各種微傳感器和微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）脫穎而出，平均年增長率達(dá)到30%。微機(jī)械陀螺是其中的一個(gè)重要組成部分。目前，世界各個(gè)先進(jìn)工業(yè)國家都十分重視對MMG的研究及開發(fā)，投入了大量人力物力，低精度的產(chǎn)品已經(jīng)問世，正在向高精度發(fā)展。

1微機(jī)械振動(dòng)陀螺儀的簡要工作原理

陀螺系統(tǒng)組成見圖1，它由敏感元件、驅(qū)動(dòng)電路、檢測電路和力反饋電路等組成。在梳狀靜電驅(qū)動(dòng)器的差動(dòng)電路上分別施加帶有直流偏置但相位相反的交流電壓，由于交變的靜電驅(qū)動(dòng)力矩的作用，質(zhì)量片在平行于襯底的平面內(nèi)產(chǎn)生繞驅(qū)動(dòng)軸Z軸的簡諧角振動(dòng)。當(dāng)在振動(dòng)平面內(nèi)沿垂直于檢測軸的方向（X方向）有空間角速度Ω輸入時(shí)，在哥氏力的作用下，檢測質(zhì)量片便繞檢測軸（Y軸）上下振動(dòng)。這種振動(dòng)幅度非常小，可以由位于質(zhì)量片下方、淀積在襯底上的電容極板檢測，并通過電荷放大器、相敏檢波電路和解調(diào)電路進(jìn)行處理，得到與空間角速度成正比的電壓信號。

在科研及加工過程中，一個(gè)重要的內(nèi)容就是檢測陀螺儀的特性，如工作狀態(tài)諧振頻率、帶寬增益、Q值等，于是就提出了微機(jī)械慣性傳感器檢測平臺的研制任務(wù)。根據(jù)陀螺儀的工作原理，整個(gè)儀器包括兩大部分：驅(qū)動(dòng)信號發(fā)生部分和表頭的輸出信號檢測部分。驅(qū)動(dòng)信號發(fā)生部分對待測的慣性傳感器給予適當(dāng)?shù)尿?qū)勸信號，使傳感器處于工作狀態(tài)。信號檢測部分要求檢測出微小電容變化，經(jīng)過放大、解調(diào)處理后，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量采集到PC機(jī)中，分析輸出信號，以確定慣性表的特性。

摘要：一種用于微機(jī)械慣性傳感器研制與開發(fā)的檢測平臺，介紹電容式慣性傳感器微電容信號的檢測原理、該系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、各個(gè)組成部分的工作原理及自動(dòng)檢測方法。

關(guān)鍵詞：微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）微機(jī)械陀螺（MMG）檢測

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多新的科學(xué)領(lǐng)域相繼涌現(xiàn)，其中微米/納米技術(shù)就是諸多領(lǐng)域中引人注目的一項(xiàng)前沿技術(shù)。20世紀(jì)90年代以來，繼微米/納米技術(shù)成功應(yīng)用于大規(guī)模集成電路制作后，以集成電路工藝和微機(jī)械加工工藝為基礎(chǔ)的各種微傳感器和微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）脫穎而出，平均年增長率達(dá)到30%。微機(jī)械陀螺是其中的一個(gè)重要組成部分。目前，世界各個(gè)先進(jìn)工業(yè)國家都十分重視對MMG的研究及開發(fā)，投入了大量人力物力，低精度的產(chǎn)品已經(jīng)問世，正在向高精度發(fā)展。

1微機(jī)械振動(dòng)陀螺儀的簡要工作原理

陀螺系統(tǒng)組成見圖1，它由敏感元件、驅(qū)動(dòng)電路、檢測電路和力反饋電路等組成。在梳狀靜電驅(qū)動(dòng)器的差動(dòng)電路上分別施加帶有直流偏置但相位相反的交流電壓，由于交變的靜電驅(qū)動(dòng)力矩的作用，質(zhì)量片在平行于襯底的平面內(nèi)產(chǎn)生繞驅(qū)動(dòng)軸Z軸的簡諧角振動(dòng)。當(dāng)在振動(dòng)平面內(nèi)沿垂直于檢測軸的方向（X方向）有空間角速度Ω輸入時(shí)，在哥氏力的作用下，檢測質(zhì)量片便繞檢測軸（Y軸）上下振動(dòng)。這種振動(dòng)幅度非常小，可以由位于質(zhì)量片下方、淀積在襯底上的電容極板檢測，并通過電荷放大器、相敏檢波電路和解調(diào)電路進(jìn)行處理，得到與空間角速度成正比的電壓信號。

在科研及加工過程中，一個(gè)重要的內(nèi)容就是檢測陀螺儀的特性，如工作狀態(tài)諧振頻率、帶寬增益、Q值等，于是就提出了微機(jī)械慣性傳感器檢測平臺的研制任務(wù)。根據(jù)陀螺儀的工作原理，整個(gè)儀器包括兩大部分：驅(qū)動(dòng)信號發(fā)生部分和表頭的輸出信號檢測部分。驅(qū)動(dòng)信號發(fā)生部分對待測的慣性傳感器給予適當(dāng)?shù)尿?qū)勸信號，使傳感器處于工作狀態(tài)。信號檢測部分要求檢測出微小電容變化，經(jīng)過放大、解調(diào)處理后，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量采集到PC機(jī)中，分析輸出信號，以確定慣性表的特性。

摘要微機(jī)械元件和微機(jī)械儀器，適于大批量生產(chǎn)，具有成本低廉、性能優(yōu)良和體積微小及集成度高的特點(diǎn)，近十年來，研制、開發(fā)及市場擴(kuò)大方面取得了巨大的進(jìn)展，展現(xiàn)了美好的前景。

一、前言

微電子技術(shù)的發(fā)展，為通訊、信息處理和生產(chǎn)、生活及辦公自動(dòng)化等領(lǐng)域帶來了巨大的進(jìn)步，使人類的生活方式、思維方式和社會的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的變化，將人類帶入了信息時(shí)代。

在電子技術(shù)深入發(fā)展的同時(shí)，一項(xiàng)新的技術(shù)棗微機(jī)械技術(shù)悄然的誕生。微機(jī)械發(fā)展迅速，具有巨大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。許多科學(xué)家堅(jiān)信，它將成為繼微電子技術(shù)之后又一項(xiàng)推動(dòng)社會迅速進(jìn)步的革命性技術(shù)。

微機(jī)械的全稱為微電子機(jī)械系統(tǒng)，是以微電子技術(shù)和微加工技術(shù)為基礎(chǔ)的一項(xiàng)新技術(shù)。早在六十年代，微機(jī)械技術(shù)的概念就開始萌芽，一些富有創(chuàng)見的科學(xué)家開始探索用硅的微加工方法，制作傳感器、執(zhí)行器和控制器，并設(shè)想將它們集成在微小的幾何空間，從而形成高度自動(dòng)化、智能化、可以大批量生產(chǎn)、價(jià)格低廉的微電子機(jī)械系統(tǒng)。八十年代末，微機(jī)械壓力傳感器等技術(shù)的成熟并市場化，IC工藝制作的靜電微電機(jī)的研制成功，標(biāo)志著微機(jī)械技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成了一門獨(dú)立的新興學(xué)科。在科學(xué)家們的推動(dòng)下，微機(jī)械技術(shù)受到了美國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家的重視，投入了大量的人力物力，十余年間，微機(jī)械技術(shù)取得了眾多新成果，微機(jī)械技術(shù)透浸到眾多領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益，展現(xiàn)了美好的前景。

二、微機(jī)械元件

摘要：微機(jī)械在科學(xué)技術(shù)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，同時(shí)引起了相關(guān)人員的重視和關(guān)注。對微機(jī)械制造常規(guī)加工方法進(jìn)行研究，其主要目的就在于促進(jìn)微機(jī)械領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。本文對適用于微機(jī)械制造的常規(guī)加工方式，微細(xì)切削加工與微細(xì)加工方法進(jìn)行了分析與探討，以期為廣大研究微機(jī)械制造加工方法的人士提供有價(jià)值的借鑒。

關(guān)鍵詞：微機(jī)械制造；常規(guī)加工；方法

在現(xiàn)代社會發(fā)展過程中，微機(jī)械運(yùn)用范圍甚廣，與此同時(shí)依據(jù)現(xiàn)今運(yùn)用情況和將來社會發(fā)展趨勢看來，微機(jī)械發(fā)展前景廣闊，所以相關(guān)機(jī)構(gòu)與人員需要強(qiáng)化對微機(jī)械加工方式的探究，讓其可以在各行業(yè)中發(fā)揮出最大價(jià)值與作用。微機(jī)械通過在各國長時(shí)間的發(fā)展，已經(jīng)褪去了傳統(tǒng)機(jī)械的稚嫩，增添了制造元器件的功能。大部分都知道，元器件對社會各行業(yè)而言是不能夠缺少的一個(gè)部分，且伴隨有關(guān)企業(yè)的持續(xù)擴(kuò)展，對元器件的需求量變大。

1微細(xì)切削加工方法

（1）微細(xì)車削。微細(xì)車削技術(shù)通常使用在回轉(zhuǎn)類型的零件之中，并且也使用在微型零件中，這一技術(shù)和別的加工方式不同，微細(xì)車削加工技術(shù)在加工階段必須要關(guān)注到的事項(xiàng)很多，詳細(xì)可以整理為這樣幾個(gè)方面：1）達(dá)到車床微型化；2）全面采用車削狀態(tài)監(jiān)測體系，防止在加工的時(shí)候出現(xiàn)質(zhì)量方面的問題；3）提高了主軸的要求，比如，高精度主軸或者高回轉(zhuǎn)精度主軸；4）伺服進(jìn)給系統(tǒng)選取，在實(shí)際選取的過程中，往往比較關(guān)注分辨率而非生產(chǎn)量；5）微細(xì)切削加工技術(shù)最主要的設(shè)備為車刀，因?yàn)槭菍ξ⑿筒考M(jìn)行加工，所以車刀需要挑選鋒利的且刀尖很小的，并且需要確保其硬度。（2）微細(xì)沖壓。微細(xì)沖壓加工方式大多數(shù)運(yùn)用在儀器儀表領(lǐng)域中，儀器儀表一般存在著很多小孔板件，而對于這部分小孔進(jìn)行加工的時(shí)候，微細(xì)沖壓加工方式是非常有效的，這一技術(shù)的優(yōu)勢就是可以投入很少的成本，效率很高，同時(shí)還可以支持大批量的生產(chǎn)。在生產(chǎn)的階段，可以盡可能防止產(chǎn)生質(zhì)量問題，通過加工的儀器儀表一般可以將其使用年限延長，與此同時(shí)在實(shí)際使用的過程中能夠減少出現(xiàn)故障問題的概率。雖微細(xì)沖壓加工方式從當(dāng)前社會發(fā)展情況看來已經(jīng)趨于成熟，可是這并不代表其沒有了上升的空間?，F(xiàn)如今，這一技術(shù)開始向著加強(qiáng)凸模強(qiáng)度與縮減沖床尺寸趨勢發(fā)展，滿足這一要求就能夠確保材料加工質(zhì)量，還可以有效保護(hù)被加工材料。（3）微細(xì)鉆削。這種加工方法可以對不超過0.5mm的孔展開有效的處理，對精密電子零件加工效果良好，與此同時(shí)不會產(chǎn)生零件變形的問題，在使用階段可以充分處理好尺寸精度偏差問題。鐘表加工過程中，會產(chǎn)生諸多非常小的零件，運(yùn)用這種加工方法以后容易根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)谥付ㄎ恢勉@孔，在后期生產(chǎn)加工中把零件組合在一起，可以充分滿足使用需求。而該方法的核心就是挑選鉆頭，硬度和尺寸均應(yīng)當(dāng)和使用時(shí)維持一致，倘若出現(xiàn)影響使用安全性的問題，可在實(shí)際生產(chǎn)加工以前替換鉆頭，把孔的直徑把控在和設(shè)計(jì)方案相符的尺寸以內(nèi)。刀面應(yīng)維持平準(zhǔn)度，同時(shí)前刀面和后刀面角度應(yīng)控制在合理的范圍以內(nèi)，如若發(fā)現(xiàn)參數(shù)有誤，應(yīng)當(dāng)立即調(diào)整，如此才可以確保使用的安全性，且生產(chǎn)出合格的微細(xì)鉆頭產(chǎn)品。

2微細(xì)加工方法

一、LIGA技術(shù)在微模具制作中的應(yīng)用

（一）LIGA技術(shù)的原理

LIGA技術(shù)是利用較大功率同步加速器產(chǎn)生的X射線，經(jīng)過X-ray光刻，光阻投影形成人工塑料微型結(jié)構(gòu)，然后經(jīng)過電鑄制模形成金屬模具，最后經(jīng)過鑄模復(fù)制形成所需的塑料產(chǎn)品。其工藝流程為：1、同步X-ray曝光光刻的條件有同步X射線和銅掩模板，銅掩模板由吸收體、掩膜支撐體、光刻膠和銅板基片組成，利用同步輻射X射線產(chǎn)生的二維圖形投射到銅掩模板，吸收體吸收X射線的能量，轉(zhuǎn)移到光刻膠上，通過控制單點(diǎn)光束的強(qiáng)度，刻蝕一定深寬比的三維圖形。

2、光刻顯影

利用光刻膠易被X射線降解的原理，即經(jīng)過X射線曝光光刻膠的分子長鍵發(fā)生斷裂，大分子變成小分子，然后將被曝光的光刻膠放到顯影液中處理，被曝光降解的光刻膠的小分子溶解在顯影液中，沒有被曝光的光刻膠的大分子則不溶于顯影液，因此形成了與掩膜圖形一致的三維光刻膠微結(jié)構(gòu)。

3、電鑄制模

摘要微機(jī)械元件和微機(jī)械儀器，適于大批量生產(chǎn)，具有成本低廉、性能優(yōu)良和體積微小及集成度高的特點(diǎn)，近十年來，研制、開發(fā)及市場擴(kuò)大方面取得了巨大的進(jìn)展，展現(xiàn)了美好的前景。

一、前言

微電子技術(shù)的發(fā)展，為通訊、信息處理和生產(chǎn)、生活及辦公自動(dòng)化等領(lǐng)域帶來了巨大的進(jìn)步，使人類的生活方式、思維方式和社會的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的變化，將人類帶入了信息時(shí)代。

在電子技術(shù)深入發(fā)展的同時(shí)，一項(xiàng)新的技術(shù)棗微機(jī)械技術(shù)悄然的誕生。微機(jī)械發(fā)展迅速，具有巨大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。許多科學(xué)家堅(jiān)信，它將成為繼微電子技術(shù)之后又一項(xiàng)推動(dòng)社會迅速進(jìn)步的革命性技術(shù)。

微機(jī)械的全稱為微電子機(jī)械系統(tǒng)，是以微電子技術(shù)和微加工技術(shù)為基礎(chǔ)的一項(xiàng)新技術(shù)。早在六十年代，微機(jī)械技術(shù)的概念就開始萌芽，一些富有創(chuàng)見的科學(xué)家開始探索用硅的微加工方法，制作傳感器、執(zhí)行器和控制器，并設(shè)想將它們集成在微小的幾何空間，從而形成高度自動(dòng)化、智能化、可以大批量生產(chǎn)、價(jià)格低廉的微電子機(jī)械系統(tǒng)。八十年代末，微機(jī)械壓力傳感器等技術(shù)的成熟并市場化，IC工藝制作的靜電微電機(jī)的研制成功，標(biāo)志著微機(jī)械技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成了一門獨(dú)立的新興學(xué)科。在科學(xué)家們的推動(dòng)下，微機(jī)械技術(shù)受到了美國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家的重視，投入了大量的人力物力，十余年間，微機(jī)械技術(shù)取得了眾多新成果，微機(jī)械技術(shù)透浸到眾多領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益，展現(xiàn)了美好的前景。

二、微機(jī)械元件

1微電子機(jī)械系統(tǒng)的概述

1.1微電子機(jī)械系統(tǒng)的概念

微電子機(jī)械系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)有微型傳感器、制動(dòng)器以及處理電路。其是一種微電子電路與微機(jī)械制動(dòng)器結(jié)合的尺寸微型的裝置，其在電路信息的指示下可以進(jìn)行機(jī)械操作，并且還能夠通過裝置中的傳感器來獲取外部的數(shù)據(jù)信息，將其進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理放大，進(jìn)而通過制動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械操作。而微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)是以微電子機(jī)械系統(tǒng)的理論、材料、工藝為研究對象的技術(shù)。微電子系統(tǒng)并不只是單純的將傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品微型化，其制作材料、工藝、原理、應(yīng)用等各個(gè)方面都突破了傳統(tǒng)的技術(shù)限制，達(dá)到了一個(gè)微電子、微機(jī)械技術(shù)結(jié)合的全新高度。微電子機(jī)械系統(tǒng)是一種全新的高新科學(xué)技術(shù)，其在航天、軍事、生物、醫(yī)療等領(lǐng)域都有著重要的作用。

1.2微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的特點(diǎn)

1.2.1尺寸微型化

傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)的最小單位一般是cm，而微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)下的機(jī)械加工往往最小單位已經(jīng)涉及到了微米甚至納米。這以尺寸的巨大變化使得微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)下的原件具有微型化的特點(diǎn)，其攜帶方便，應(yīng)用領(lǐng)域更加廣闊。

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對科技產(chǎn)品的要求越來越高，市場競爭也愈加激烈，對此就需要加快產(chǎn)品更新升級。在產(chǎn)品制造中，金屬材料是重中之重，但金屬材料在生產(chǎn)中需要時(shí)間周期，傳統(tǒng)的制造方法最短幾周，最長則需要幾個(gè)月才能完成，這段時(shí)間內(nèi)就會失去市場先機(jī)。為了解決這種問題，一種全新的技術(shù)開始發(fā)展起來，便于機(jī)械制造中的金屬材料快速成型，幫助制造業(yè)贏得時(shí)間機(jī)會?；诖耍托枰獧C(jī)械制造企業(yè)熟悉掌握快速成型技術(shù)的應(yīng)用，才能切實(shí)應(yīng)用到實(shí)際中，以下做出詳細(xì)的分析研究。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造金屬材料；快速呈現(xiàn)技術(shù)；集成制造

快速成型技術(shù)的出現(xiàn)時(shí)間并不長，于20世紀(jì)80年代末，這一技術(shù)的出現(xiàn)，標(biāo)志著工業(yè)發(fā)展的成熟。具體來說，快速成型技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)的一大創(chuàng)新突破，集多種工藝為一體的精密機(jī)械，可以在短時(shí)間內(nèi)使得金屬材料成型，優(yōu)化了傳統(tǒng)金屬材料制造中的時(shí)間問題，且操作較為便捷，不需要使用機(jī)械加工設(shè)備就可以制造出原件。這一工藝技術(shù)的出現(xiàn)提高了機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)出效率和質(zhì)量，可以在短時(shí)間內(nèi)高質(zhì)完成機(jī)械零件的制造。對此，本文對快速成型技術(shù)工藝做出詳細(xì)的論述。

1快速成型技術(shù)的基本原理和特點(diǎn)

快速成型技術(shù)與傳統(tǒng)的制造技術(shù)不同，主要因原理本身存在差別，若想要在實(shí)際中正確運(yùn)用，首先需要了解快速成型技術(shù)的基本原理和特點(diǎn)。1.1快速成型技術(shù)的基本原理?？焖俪尚图夹g(shù)和字面意思相同，便于金屬材料的快速成型。其構(gòu)成也是集將現(xiàn)代CAM技術(shù)、CAD技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)、新材料技術(shù)結(jié)合起來，并進(jìn)行優(yōu)化形成。除此之外，快速成型技術(shù)有多種不同的工藝，具體要根據(jù)所需金屬材料的功能選擇符合的技術(shù)。但總的來說，其原理相同。由于其立體制造方式與打印機(jī)有相似之處，多數(shù)人也將其比喻成“立體打印機(jī)”。具體來說，快速成型技術(shù)原理，即成型方式，是充分利用工藝中的CAD技術(shù)、CAM技術(shù)。其中，CAD技術(shù)負(fù)責(zé)描述出所需金屬材料的模型，將數(shù)據(jù)資料錄入到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)會根據(jù)指令繪制出虛擬模型，同時(shí)，還便于修改。提高機(jī)械零件的設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。同時(shí)，還會對層片進(jìn)行測驗(yàn)和修正，生成正確的數(shù)控加工代碼。之后，再通過CAM技術(shù)對材料進(jìn)行控制，確保材料準(zhǔn)確的疊加起來，形成一個(gè)三維實(shí)體。1.2快速成型技術(shù)的特點(diǎn)?？焖俪尚图夹g(shù)不同于傳統(tǒng)的機(jī)械材料制造技術(shù)，具有高效、便捷等特點(diǎn)，以下做出詳細(xì)論述。（1）省時(shí)、高效。傳統(tǒng)的機(jī)械材料制造周期較長，短則幾周，長則幾個(gè)月，對機(jī)械制造商來說失去了市場先機(jī)。而快速成型技術(shù)具備CAD技術(shù)，可以快速完成機(jī)械模型，最短的完成時(shí)間是幾個(gè)小時(shí)，最長也只需要幾十個(gè)小時(shí)就可完成，相比傳統(tǒng)的制造技術(shù)來說，節(jié)省了大部分時(shí)間，對產(chǎn)品制造生產(chǎn)來說都非常有利。（2）操作簡捷?？焖俪尚图夹g(shù)在材料制造中不需要特定的模具和工裝夾具，省去了操作步驟，同時(shí)，也能降低材料的制造成本。除此之外，修改也較為便捷，可直接通過軟件快速完成，便于產(chǎn)品一次成型。（3）遠(yuǎn)程操控?？焖俪尚图夹g(shù)加入了計(jì)算機(jī)技術(shù)，而通過計(jì)算機(jī)技術(shù)可以實(shí)時(shí)進(jìn)行操作，不受時(shí)間地點(diǎn)的限制，用戶只需要通過網(wǎng)絡(luò)將機(jī)械材料的CAD數(shù)據(jù)傳輸給制造商，便可快速制出成品，更加高效便捷。

2快速成型系統(tǒng)的應(yīng)用