淺談微米與中間尺度機(jī)械制造
時(shí)間:2022-09-21 08:48:00
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摘要:隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,各行業(yè)對(duì)工件的要求也越來(lái)越高、越來(lái)越專業(yè)化,微米和中間尺度機(jī)械的出現(xiàn),滿足了很多特殊行業(yè)的需求,包括航空航天、軍事領(lǐng)域等。目前,微米和中間尺度機(jī)械制造的方式還有待改進(jìn),同時(shí)其理論、應(yīng)用也有待提高,本文針對(duì)這些情況,提出少許改進(jìn)辦法。
關(guān)鍵詞:微米和中間尺度;機(jī)械制造;改進(jìn)辦法
微米是非常小的距離單位,即0.001mm,這種尺寸的工件在日常生活中往往不被廣泛應(yīng)用,但在軍事領(lǐng)域等特殊領(lǐng)域,微米工件和中間尺度工件又不可或缺,因此對(duì)其制造工藝、面臨的問(wèn)題、解決的思路進(jìn)行探討十分必要,有利于該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
1微米和中間尺度機(jī)械制造的現(xiàn)有技術(shù)
1.1激光加工技術(shù)。激光加工技術(shù)是目前微米和中間尺度機(jī)械制造的主要技術(shù)之一,由于微米和中間尺度機(jī)械制造所涉及的部件、數(shù)據(jù)較為精密,傳統(tǒng)技術(shù)往往難以進(jìn)行加工,激光技術(shù)具有精密度高的特征,而且其控制通常是智能化的,因此被應(yīng)用于微米和中間尺度機(jī)械制造中。1.2超聲波加工技術(shù)。超聲波加工技術(shù)主要用于脆性材料加工,包括玻璃、陶瓷、硅、石墨等,超聲波能量可以實(shí)現(xiàn)微蜂巢等小零件的微細(xì)加工,其原理是共振系統(tǒng)等,脆性破損去除材料加工是超聲波加工的主要對(duì)象。1.3磨料流動(dòng)加工技術(shù)。磨料流動(dòng)加工技術(shù),是指利用帶有研磨劑微粒的介質(zhì),通常是流動(dòng)介質(zhì),進(jìn)行加工,其具體流程是在一定壓力下使介質(zhì)流經(jīng)工件的表面,通過(guò)細(xì)微磨損去除表面的毛刺等。因此,磨料流動(dòng)加工技術(shù)主要用于銳邊修整和毛刺去除工作,主要針對(duì)工件的表面[1]。
2微米和中間尺度機(jī)械制造面臨的問(wèn)題
2.1商業(yè)化水平問(wèn)題。通常,大部分的民用領(lǐng)域、商用領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域用不到微米和中間尺度這種微小工件,只有包括軍事領(lǐng)域等一些特殊行業(yè)有需求,而我國(guó)軍事工業(yè)幾乎都是由獨(dú)資國(guó)企負(fù)責(zé),這即是說(shuō),微米和中間尺度機(jī)械目前幾乎沒(méi)有商業(yè)價(jià)值。需要注意的是,現(xiàn)有技術(shù)的交流層面、范圍也是極其有限的,部分科研團(tuán)體無(wú)法接觸到這些技術(shù),尤其是民間科研團(tuán)體,這也給微米和中間尺度機(jī)械制造的發(fā)展帶來(lái)了困難。2.2工藝問(wèn)題。工藝問(wèn)題是限制微米和中間尺度機(jī)械制造發(fā)展的核心問(wèn)題,總體來(lái)說(shuō),現(xiàn)有的制造工藝雖然能夠完成工件、機(jī)械制造工作,但受限于加工方式,很難做到量產(chǎn),而且破損的可能性也是較大的。同時(shí),社會(huì)是持續(xù)進(jìn)步的,很多從前被認(rèn)為是不可能應(yīng)用在民間的科技已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了普及,比如最初只用于軍事領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)。微米和中間尺度工件將來(lái)是否會(huì)應(yīng)用到民用領(lǐng)域,誰(shuí)也無(wú)法預(yù)知,但可以確定的是,現(xiàn)有工藝水平很可能無(wú)法滿足未來(lái)的大規(guī)模需求。2.3理論層面的問(wèn)題。事物的發(fā)展離不開(kāi)實(shí)踐,但也離不開(kāi)理論的指導(dǎo),成熟的理論可以極大程度提升事物發(fā)展的速度,就如地心引力理論、經(jīng)典力學(xué)理論、牛頓三大定律的出現(xiàn)可以迅速提升物理學(xué)水平一樣,微米和中間尺度機(jī)械制造理論,目前主要還停留在激光加工、超聲波加工、磨料流動(dòng)加工階段,對(duì)于新的加工工藝、材料,或者沒(méi)有認(rèn)識(shí)到其可行性,或者可行性較差,無(wú)法應(yīng)用。總體來(lái)說(shuō),理論層面的問(wèn)題在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法解決,這很大程度上制約了微米和中間尺度機(jī)械制造的發(fā)展[2]。
3微米和中間尺度機(jī)械制造的可行思路
3.1加強(qiáng)商業(yè)化建設(shè)。將微米和中間尺度機(jī)械制造推向商業(yè)化,是推動(dòng)其發(fā)展的有效有段,具體措施包括擴(kuò)大微米和中間尺度機(jī)械應(yīng)用的范圍、加強(qiáng)技術(shù)交流、對(duì)相關(guān)機(jī)械進(jìn)行推廣普及三個(gè)方面。擴(kuò)大微米和中間尺度機(jī)械應(yīng)用的范圍,是指在現(xiàn)有應(yīng)用的基礎(chǔ)上,設(shè)法尋求其他可以應(yīng)用微米和中間尺度機(jī)械的領(lǐng)域。通常來(lái)說(shuō),軍事的進(jìn)步離不開(kāi)高新技術(shù),因此,高新技術(shù)行業(yè)很可能需要微米和中間尺度機(jī)械,如移動(dòng)電話、單片機(jī)等,移動(dòng)電話、單片機(jī)的智能化趨勢(shì)是其發(fā)展的一大特征,但其體積不可能隨著功能的提升不斷加大,部件小型化是其發(fā)展的未來(lái)特色,可以以此作為研究方向,嘗試使用微米和中間尺度機(jī)械。加強(qiáng)技術(shù)交流,是指各地的科研團(tuán)體應(yīng)該在技術(shù)有所突破的情況下,進(jìn)行廣泛的溝通交流,取長(zhǎng)補(bǔ)短,共同推進(jìn)技術(shù)發(fā)展。目前,由于對(duì)專利的看重,很多技術(shù)缺乏交流,致使發(fā)展停滯不前,在微米和中間尺度機(jī)械制造方面,各相關(guān)單位、團(tuán)體可以采取合作的方式,共同推進(jìn)其進(jìn)步[3]。對(duì)相關(guān)機(jī)械進(jìn)行推廣普及,可以有效拓寬其市場(chǎng)、增加客戶群,當(dāng)用戶發(fā)現(xiàn)微米和中間尺度相關(guān)機(jī)械能夠?yàn)樯?、生產(chǎn)帶來(lái)便利,其商業(yè)化水平會(huì)自然提高。3.2加強(qiáng)工藝研究。加強(qiáng)工藝研究,有賴于科技的進(jìn)步和商業(yè)化推廣??萍歼M(jìn)步可以提升工業(yè)制造和生產(chǎn)水平,其中包括精密工件和設(shè)備加工,其具體方式可以包括提升激光加工、超聲波加工的精度等,尤其重要的是,通過(guò)科技進(jìn)步,設(shè)法使微米和中間尺度機(jī)械制造實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),這是目前該技術(shù)最主要的發(fā)展難題。商業(yè)化推廣可能從客觀需求和經(jīng)濟(jì)效益實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面刺激微米和中間尺度機(jī)械制造相關(guān)工業(yè),通常,現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展離不開(kāi)對(duì)經(jīng)濟(jì)利益的追逐,正如絲綢之路、新航路的開(kāi)辟一樣,商業(yè)化手段的刺激有利于微米和中間尺度機(jī)械制造工藝的進(jìn)步。3.3進(jìn)行理論研究。理論源于實(shí)踐,又可以反指導(dǎo)于實(shí)踐,在微米和中間尺度機(jī)械制造相關(guān)研究中,工藝的進(jìn)步、商業(yè)化水平的提升固然是重要的,但理論研究可以起到事半功倍的效果,理論研究包括可行的加工手段、可用的材料兩個(gè)方面[4]。加工手段的理論研究是指在現(xiàn)有手段的基礎(chǔ)上,能否發(fā)現(xiàn)新的可行辦法,比如通過(guò)對(duì)材料活性的研究,通過(guò)化學(xué)方式制作工件等。可用材料的理論研究,是指在現(xiàn)有材料的基礎(chǔ)上,尋求可用的新型材料,如復(fù)合材料等。
4結(jié)語(yǔ)
微米和中間尺度機(jī)械制造的出現(xiàn),是工業(yè)發(fā)展的成果,也是社會(huì)發(fā)展的需要,目前尚存在商業(yè)化水平不高、工業(yè)不夠完善、理論知識(shí)缺乏等問(wèn)題。人們應(yīng)進(jìn)行針對(duì)性的處理,促進(jìn)微米和中間尺度機(jī)械制造理論和相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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[3]尹瑞雪,曹華軍,李洪丞.基于函數(shù)化描述的機(jī)械制造工藝碳排放特性及其應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng),2014,(9):2127-2133.
[4]白曉海,劉巖.淺析機(jī)械制造與自動(dòng)化應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工,2012,(19):102-103.
作者:康健 單位:太原學(xué)院