超精密加工技術的推廣意義深遠
目成倍地增長,可達到200億個晶體管,在一塊硅片上實現一個系統,在不久的將來,一塊硅片上將實現現在一臺PC的功能。
當前,以納米技術為代表的超精密加工技術和以微細加工為手段的微型機械技術有重要意義,它們代表了這一時期精密工程的方向。
特種加工方法(Nontraditional Machining Method):喂料機又稱非傳統加工方法,它是指一些物理的、化學的加工方法,如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、電子束加工、離子束加工等。加工方法本身又包括分離(去除)加工、附著(注入)加工和變形加工,即加工的概念不僅包含使工件的形狀、尺寸產生變化,還包括工件表面層材料的化學成分、組織結構、力學性能等的變化。特種加工方法的主要對象是難加工材料的加工,如金剛石、陶瓷等超硬材料的加工,其加工精度可達分子級加工單位或原子級加工單位,所以它常常又是精密加工和超精密加工的重要手段。當前最值得注意的是激光加工、電子束加工、離子束加工等。
目前激光加工多用固體激光器,后者多用氙燈作光泵以發出光能,經過聚光器將光能聚集以集中激發到紅寶石上,使它的原子核的能級發生變化而輻射出紅色激光,再經二次反射和共振作用以發射出單色性、方向性好的激光束。發散角可達0. 1mrad,光束可聚到0.OOlmm,它的加工機理是利用熱效應,使被照射斑點材料的局移動破碎站部溫度升高、熔化、氣化而形成小坑,繼而爆炸形成小孔。激光進行微細加工,它是非接觸方式,力、熱變形小。特種加工與傳統加工相結合的復合加工也有較大的發展前途。例如,在普通機床上,利用等離子加熱使切削層形成一個溫度場,可大大提高切削用量,尤其適宜于粗加工表面有粘砂和切削不均的零件,工效可提高4倍以上。