淺談微米與中間尺度機械制造
時間:2022-09-21 08:48:00
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摘要:隨著工業技術的不斷發展,各行業對工件的要求也越來越高、越來越專業化,微米和中間尺度機械的出現,滿足了很多特殊行業的需求,包括航空航天、軍事領域等。目前,微米和中間尺度機械制造的方式還有待改進,同時其理論、應用也有待提高,本文針對這些情況,提出少許改進辦法。
關鍵詞:微米和中間尺度;機械制造;改進辦法
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用,但在軍事領域等特殊領域,微米工件和中間尺度工件又不可或缺,因此對其制造工藝、面臨的問題、解決的思路進行探討十分必要,有利于該技術的發展和應用。
1微米和中間尺度機械制造的現有技術
1.1激光加工技術。激光加工技術是目前微米和中間尺度機械制造的主要技術之一,由于微米和中間尺度機械制造所涉及的部件、數據較為精密,傳統技術往往難以進行加工,激光技術具有精密度高的特征,而且其控制通常是智能化的,因此被應用于微米和中間尺度機械制造中。1.2超聲波加工技術。超聲波加工技術主要用于脆性材料加工,包括玻璃、陶瓷、硅、石墨等,超聲波能量可以實現微蜂巢等小零件的微細加工,其原理是共振系統等,脆性破損去除材料加工是超聲波加工的主要對象。1.3磨料流動加工技術。磨料流動加工技術,是指利用帶有研磨劑微粒的介質,通常是流動介質,進行加工,其具體流程是在一定壓力下使介質流經工件的表面,通過細微磨損去除表面的毛刺等。因此,磨料流動加工技術主要用于銳邊修整和毛刺去除工作,主要針對工件的表面[1]。
2微米和中間尺度機械制造面臨的問題
2.1商業化水平問題。通常,大部分的民用領域、商用領域、工業領域用不到微米和中間尺度這種微小工件,只有包括軍事領域等一些特殊行業有需求,而我國軍事工業幾乎都是由獨資國企負責,這即是說,微米和中間尺度機械目前幾乎沒有商業價值。需要注意的是,現有技術的交流層面、范圍也是極其有限的,部分科研團體無法接觸到這些技術,尤其是民間科研團體,這也給微米和中間尺度機械制造的發展帶來了困難。2.2工藝問題。工藝問題是限制微米和中間尺度機械制造發展的核心問題,總體來說,現有的制造工藝雖然能夠完成工件、機械制造工作,但受限于加工方式,很難做到量產,而且破損的可能性也是較大的。同時,社會是持續進步的,很多從前被認為是不可能應用在民間的科技已經實現了普及,比如最初只用于軍事領域的計算機。微米和中間尺度工件將來是否會應用到民用領域,誰也無法預知,但可以確定的是,現有工藝水平很可能無法滿足未來的大規模需求。2.3理論層面的問題。事物的發展離不開實踐,但也離不開理論的指導,成熟的理論可以極大程度提升事物發展的速度,就如地心引力理論、經典力學理論、牛頓三大定律的出現可以迅速提升物理學水平一樣,微米和中間尺度機械制造理論,目前主要還停留在激光加工、超聲波加工、磨料流動加工階段,對于新的加工工藝、材料,或者沒有認識到其可行性,或者可行性較差,無法應用。總體來說,理論層面的問題在短時間內無法解決,這很大程度上制約了微米和中間尺度機械制造的發展[2]。
3微米和中間尺度機械制造的可行思路
3.1加強商業化建設。將微米和中間尺度機械制造推向商業化,是推動其發展的有效有段,具體措施包括擴大微米和中間尺度機械應用的范圍、加強技術交流、對相關機械進行推廣普及三個方面。擴大微米和中間尺度機械應用的范圍,是指在現有應用的基礎上,設法尋求其他可以應用微米和中間尺度機械的領域。通常來說,軍事的進步離不開高新技術,因此,高新技術行業很可能需要微米和中間尺度機械,如移動電話、單片機等,移動電話、單片機的智能化趨勢是其發展的一大特征,但其體積不可能隨著功能的提升不斷加大,部件小型化是其發展的未來特色,可以以此作為研究方向,嘗試使用微米和中間尺度機械。加強技術交流,是指各地的科研團體應該在技術有所突破的情況下,進行廣泛的溝通交流,取長補短,共同推進技術發展。目前,由于對專利的看重,很多技術缺乏交流,致使發展停滯不前,在微米和中間尺度機械制造方面,各相關單位、團體可以采取合作的方式,共同推進其進步[3]。對相關機械進行推廣普及,可以有效拓寬其市場、增加客戶群,當用戶發現微米和中間尺度相關機械能夠為生活、生產帶來便利,其商業化水平會自然提高。3.2加強工藝研究。加強工藝研究,有賴于科技的進步和商業化推廣。科技進步可以提升工業制造和生產水平,其中包括精密工件和設備加工,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,通過科技進步,設法使微米和中間尺度機械制造實現量產,這是目前該技術最主要的發展難題。商業化推廣可能從客觀需求和經濟效益實現兩個方面刺激微米和中間尺度機械制造相關工業,通常,現代社會發展離不開對經濟利益的追逐,正如絲綢之路、新航路的開辟一樣,商業化手段的刺激有利于微米和中間尺度機械制造工藝的進步。3.3進行理論研究。理論源于實踐,又可以反指導于實踐,在微米和中間尺度機械制造相關研究中,工藝的進步、商業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、可用的材料兩個方面[4]。加工手段的理論研究是指在現有手段的基礎上,能否發現新的可行辦法,比如通過對材料活性的研究,通過化學方式制作工件等。可用材料的理論研究,是指在現有材料的基礎上,尋求可用的新型材料,如復合材料等。
4結語
微米和中間尺度機械制造的出現,是工業發展的成果,也是社會發展的需要,目前尚存在商業化水平不高、工業不夠完善、理論知識缺乏等問題。人們應進行針對性的處理,促進微米和中間尺度機械制造理論和相關行業的發展。
參考文獻
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[3]尹瑞雪,曹華軍,李洪丞.基于函數化描述的機械制造工藝碳排放特性及其應用[J].計算機集成制造系統,2014,(9):2127-2133.
[4]白曉海,劉巖.淺析機械制造與自動化應用[J].內蒙古石油化工,2012,(19):102-103.
作者:康健 單位:太原學院
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