介观区尺度的集成微光机电系统的研究与应用

20世纪科学技术的高速发展,促使人们将科学视角一方面转向宇观世界的更深处,渴望藉此揭示宇宙起源之谜;另一方面,人们又把触角伸向微观物质世界的细微处,期望获得更细致、更精确的新知识体系.日本东京科学大学谷口纪男教授于1974年提出了纳米技术(nanotechnology)的概念.即随着精密加工技术的发展,精度要求的提高,加工精度达1nm数量级的要求已提上日程.由于固体可确定的长度或可分辨的极限是原子之间或原子晶格之间的距离,即约为0.3nm,因此,1nm精度的加工所相应的最小去除尺寸单位必定是1个原子尺寸,由此揭开了微/纳米技术发展的序幕.     

大位移纳米级精度分子测量机的研究

一、引言现代科学遇到了识别与观察大尺寸、大面积的微观世界,以分子或原子的形态呈现出其表面结构。用以测量、加工和修整高集成化的硅片,定位精度达0.1μm;识别高密集度、大信息量的天文宇宙及生物图象,定位精度达0.01μm;测量表面粗糙度至1nm,要求的分辨力高达0.1nm。当前微型机械发展方兴未艾,微型传感器、陶瓷与硅片的加工和检测技术要求纳米级精度。为此,需要研制一种新型大位移高精度的分子测量机,以满足高精测量和超微加工的需要,为迅速崛起的纳米技术服务。     

当前精密加工方法的技术水平

精密加工法是指所有可以按照国际标准(ISO)的精度等级或其他更好的精度等级改善工件的形状、尺寸、位置和表面结构的压力加工、切削加工和蚀除加工。虽然这个定义还不够精确,但是它至少可同其他生产方法相区分,并可用来估计精密加工在现代生产技术中的意义。 精密加工方法的产生和发展的特征,仍然是要求更高的形状和尺寸精度以及更低的表面不平度,并且同时保证提高生产率。下面将探讨到目前为止的发展特点并且通过一些实例揭示当前和今后的趋势。 一、精密加工的发展特征 从历史上,可将精密加工的发展分为三类: 1.常规加工方法(如车削和铣…     

用内孔量棒测量内孔R槽的轴向尺寸

精确地测量内孔R槽轴向尺寸,一般来说是较困难的。我厂在加工如图1所示的工件时,就碰到这个问题。由于R槽之间及与端面之间的轴向尺寸要求较高,故采用样板或成形量具测量不能保证工件的精度要求。     

瑞利分布函数在夹具误差分析中的应用

在单件小批量生产模式的专用夹具制造中,夹具零件尺寸公差分布是一种偏态分布。根据瑞利分布函数分布规律,求出夹具配合零件的最可几尺寸,并用该尺寸计算夹具误差,将比采用极限尺寸法计算夹具误差更符合生产实际情况。将夹具误差控制在被加工零件公差带的1/3,夹具精度可满足被加工零件位置尺寸精度要求。     

工艺尺寸的网络图分析和整体解算

机械加工过程中,加工尺寸及其公差是根据零件的设计要求,考虑到加工中的基准、工序间的余量、以及工序的经济加工精度等条件,对工序提出的尺寸要求。因此,零件的设计尺寸、余量尺寸与加工尺寸(包括形成毛坯的毛坯尺寸)之间具有尺寸的关联性。这种关联性可以用尺寸网络图表示。即把零件表面加工过程中表面和毛坯表面表示为网络图上“点”,表面间的联系     

用图解法确定夹具尺寸公差

夹具设计中,为了保证被加工工件的加工精度,凡与工件相应的加工尺寸公差有关的夹具公差(如夹具与刀具联系尺寸或相互位置要求、定位元件和夹具装配基面间的相互位置要求等),通常按工件相应尺寸公差的1/2～1/5选取,并作对称分布,其夹具公称尺寸位于工件尺寸公差带的中心,即工件相应尺寸的最大极限尺寸与最小极限尺寸的平均值。这是由正态分布规律所确定的。采用图解法确定夹具尺寸公差较计算法简便迅速,直观无误。     

浅议切削用量对加工精度的影响

机械零件的加工必须要保证零件达到图样的要求，满足其加工精度。而尺寸精度、形位精度和表面粗糙度是检验零件加工精度最主要的三个方面。三者任何一项达不到要求都会造成零件质量的下降或报废等问题。其中形状和位置精度可以通过设备、夹具、刀具、工艺等来加以保证，而尺寸精度和表面粗糙度的控制就成了很多人较为伤脑筋的难点!他们往往控制了表面粗糙度，尺寸精度却超差了，而控制了尺寸精度后，表面粗糙度又达不到要求。本人通过多年的实践总结及潜心研究，知道了造成零件加工误差的因素很多，以下是机械零件在切削加工时造成尺寸误差的原因分析（仅以车削加工为例）。     

运用诊断技术提高机械加工精度

工程界为提高加工精度进行了大量的研究,获取了许多有益的成就,得出的提高加工精度的基本途径可概括为:基于加工系统各个要素本身的精度的提高;基于加工系统附加的校正装置(或系统)的误差补偿。这两条对立的途径现在仍在持续地发展和广为奉行。笔者在近年的实践中,领悟到还有另一途径,即借助于诊断手段识别存在于加工系统中的原始误差主源,然后稍作干预,实现加工精度的提高。这是一条省时、省力、低成本和行之有效的新途径,可用于产品开发、加工过程中监控和设备维修等领域。机械加工精度内含形状精度、位置精度和尺寸精度。三项中的每项又包含着若干子项。加工精度所涉及的领域,是个宽广而复杂的精度要求系统,另一方面,加工误差是工艺原始误差影响的集合,工艺系统     

改装尾座套筒扩大车床加工范围

在加工电动机机架、车轮法兰盘等工件时，常遇到阶梯孔，即两端有较高尺寸精度要求的止口或轴承孔，而这两端内孔部位之间又有较高的同轴度要求（如图示工件）。以往加工这类工件的方法是，在车床或镗床上加工出一端孔，掉头找正后加工另一端孔，采用此方法一方面找正困难，精度不易保证；另一方面在批量生产时生产率低下，因此给加工带来了一定的困难。为此我厂设计了在卧式车床上改装尾座套筒，实现了双头镗，比较好地解决了技术难关，扩大了加工范围。     

标注尺寸时如何减小定位误差对加工精度的影响

一般标注夹具从定位元件到导向或对刀元件的公称尺寸都是按照工件上对应的平均尺寸来确定的,没有考虑如何减小定位误差对加工精度的影响。本文认为,在标注这类尺寸时,应同时考虑如何减小定位误差对加工精度的影响。 1.为什么标注尺寸能减小定位误差对加工精度的影响这里不妨以图1零件加工来说明。图1零件用钻模钻O孔,以底面A、孔O_1、外圆R定位,定位元件及钻套布置如图2所示。夹具上从定位销至钻套的距离按一般标注法为100±0.015。影响工件尺寸100±0.05的定位误差是销和孔的配合间隙,因为是单边接触,所以定位误差是: 此ΔD总是位于定位销轴线O_2O_2左侧,即:使工件尺寸100±0.05加大。若将定位销轴线O_2O_2右移适当距离,即适当减小100±0.015的公称尺寸,则△D对加工精度的影响可减小。     

超微细切削加工质量影响因素及对策

精细切削加工主要是指对零件尺寸在1mm以下、加工精度为0．01—0．001mm的微细尺寸零件的加工;微细切削加工是指对尺寸在1μm以下的微细零件的加工;超微细切削加工是指对微细度为1nm以下的零件进行的加工。     

修配环尺寸确定方法

用修配法来保证产品的装配精度,就是将各组成环(包括修配环)按经济精度加工,在装配尺寸链中各组成环的累积误差相对于封闭环公差(即装配精度要求)的超出部分可通过对修配环的补充加工(即修配)予以消除。由此可见,修配环在装配尺寸链中起调节作用。     

圆盘定位浮动镗刀的优化设计

镗孔是常用的加工方法,其加工范围很广,可进行粗、精加工。镗孔精度可以从6级到2级,甚至可达1级;表面粗糙度可获得Ra3.2～Ra0.4,甚至可达Ra0.1。根据工件的尺寸形状、技术要求及生产批量的不同,镗孔可以在车床、铣床、镗床或数控机床及自动线上进行。常用的浮动镗刀,对刀刃的几何形状及尺寸精变要求很严     

电加工电极的制造(二)

二、电板制造工艺 冲模采用电火花加工后,出现了一种新的制造方式,即凸模用成型磨削加工,凹模用电火花加工。这样一来,就可以达到冲模加工的全部机械化,同时完全避免了热处理变形问题,大大提高了模具加工的质量。但是,这种方式要求电极制造的精度比其他方式 (凹模用电火花加工,凸模按凹模修配等)来得高,特别是要求与凸模外形保持高度的相似性。 如前所述,在保证刃口光洁度的前提下,为了适应凹凸模之间不同配合间隙要求,电极制造必须分三种情况来考虑:1.电极形状轮廓尺寸与凸模完全相同;2.电极轮廓尺寸小于凸模尺寸,并保持二者相似;3.电极轮…     

金属加工机械制造业关键技术分析——超精密加工技术

１．技术概要机械制造技术在提高精度方面，从精密加工发展到超精密加工，其精度从微米级提高到亚微米级，乃至纳米级。就目前的加工技术而言，超精密加工技术是为了获得零件加工的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度均优于亚微米级的综合技术措施，并向纳米级加工发展。纳米级加工是指零件加工的尺寸精度、形状精度和表面粗糙均为纳米级（＜１０nm，即＜０．０１μm）。超精密加工主要包括超精密切削（车、铣）、超精密磨削、超精密研磨（机械研磨、机械化学研磨、研抛、非接触式浮动研磨、弹性发射加工等）以及超精密特种加工（电子束、离子…     

珩磨工具在汽轮机产品孔加工中的应用

介绍了珩磨工具在核电汽轮机产品加工中的应用,核电汽轮机产品尺寸精度要求高,而且由于一般机组功率都比较大,所以零部件尺寸也都比较大。因此许多零件的孔尺寸都是精度要求高、尺寸大的产品,例如转子与转子对轮之间的对轮孔、一些阀门的内孔等,加工难度极高,因此一些常规的加工方法加工完后很难达到加工要求,文中阐述了几种珩磨工具,用于汽轮机产品中一些精密孔的加工。     

制造工程技术与制造科学(二)

5 制造科学研究案例处于探讨和起步阶段的制造科学,目前还没有形成公认的体系结构和系统的研究成果,以下将列举两个研究案例,来说明制造科学的内涵.5.1 制造目标的他形成和自形成[4](1)制造目标的他形成众知,制造是个制造目标的传递过程,制造目标是他形成的.以工件的尺寸和加工精度目标要求为例,它取决于产品性能和制造条件而以设计要求形式给定,加工制造的主要任务就是面对不可避免的各种误差干扰,按加工尺寸和精度目标要求,将精度源的设定尺寸和精度信息以最小损失传递给工件,常用的方法有:①提高精度源和传递的精度.     

粗、精磨凸轮装置

凸轮是纵切自动机床运动机构的主要运动零件。其几何形状和尺寸精度,均有较高的技术要求,制造质量的优劣直接影响到产品加工的好坏。如果凸轮达不到设计要求,则很难保证产品的尺寸公差及技术要求。目前凸轮的加工方法,一般是铣削和磨削。对于精度要求较高,尺寸公差较严的凸轮,我们采用曲线磨床进行磨削加工,但费工费时、成本昂贵。对于单轴六角自动车床,如C1325,C1312所配的板形凸轮,我们过去一直采用手工磨削。由于无定位基准和夹持工具,磨出的凸轮工作母线很不规则,或凸或凹,或偏或斜。即     

间接控制尺寸的轴套加工工艺措施

某型号泵轴套加工精度要求高,轴套含有难直接测量和控制的尺寸,在普通机床上加工精度难以直接控制,为了保证加工精度,可通过工序尺寸的计算,采取一定的工艺措施来保证精度。