高精度機床的未來市場前景廣闊
實現超精密加工,就需要高于加工精度O.OIum以下的精度測量技術和監控技術,就需要高精度加工機床和相應的抗熱、抗振特性。
高精度機床必須有極高的回轉精度,其主軸的結構必須簡單又便于加工,許多國家普遍采用空氣靜壓軸承的主軸結構來提高回轉精度,的空氣靜壓軸承,當轉速為534r/8時,徑向跳動量僅為0.05t.an,軸向竄動量在0.01um以內。除此而外,移動破碎站實現超精密加工尚需要鋒利的刀具和精確的對刀和微量進給、微量進刀機構。刀具的鋒利程度以刀刃的刃口圓角半徑p的大小來表示,刀具的』D與刀片材料的晶體微觀結構有關,單晶體金剛石刀具的10可達到0.005um,并且硬度、耐磨性極高。是實現鏡面車削的理想刀具材料之一。其它新型刀具材料如聚晶立方氮化硼、應用涂層硬質合金等也在開發采用。
實現微量進給的機構的種類不少,為用于電子顯微鏡試片切片機的熱膨脹微量進給機構。試件1被夾持在由鎳鋼制成的主軸7的左端,主軸的右端由止推軸承頂住,外圍有加熱線圈8。當線圈8通電后,主軸7受熱伸長,因主軸的右端為固定端,其伸長向左方向。當試件1向前送進一個試片的厚度后,電磁鐵3斷電,刀具2向上抬起,制砂機切下很薄的試片,電磁鐵3通電,刀具2復位即退刀。控制加熱時間(加熱量與位移成正比).進給量在0.05~O,01um內變化。
在微細加工中,利用高速鋼鉆頭可鉆孔最小直徑為0.04mm,利用特種微細鉆頭鉆孔最小直徑可達2.5um,例如一種帶皮帶輪的鉆頭,以鉆頭本身為主軸并采用V形軸承支承,鉆孔直徑可達2.5~12.5um。
在微細加工中光刻加工是其主要加工方法之一,它也屬于特種加工方法。光刻加工可分為兩個階段:第一階段為原版制作,生成工作原版或工作掩膜,為光刻時的模板;第二階段為光刻。
光刻過程分為涂膠、曝光、顯影與烘片、刻蝕、剝膜與檢查等工作。
光刻又稱光刻蝕加工或刻蝕加工,簡稱刻蝕,主要是制作由高精度微細線條所構成的高密度微細復雜圖形。
貝爾實驗室中開創了一項稱之為SCALPEL的新電路板制片技術,它使用了電子束曝光來刻版,刻劃線只有250個原子寬度,或者說是0.08.um這樣可使每個芯片上的晶體管的數