樊少華

（中國科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所，長(zhǎng)春 130033）

探索超精密機(jī)械加工的未來發(fā)展趨勢(shì)

樊少華

（中國科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所，長(zhǎng)春 130033）

隨著時(shí)代的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步，工業(yè)機(jī)械化程度日益提高。在這樣的背景下，機(jī)械加工制造業(yè)的發(fā)展不斷繁榮。與此同時(shí)，隨著人們對(duì)機(jī)械加工需求與標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，機(jī)械加工也日趨精密、高效。當(dāng)前，探討超精密機(jī)械加工的未來發(fā)展趨勢(shì)成為人們必須思考的問題。筆者通過研究，從超精密機(jī)械加工在未來機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展前景入手，探討未來超精密機(jī)械加工的發(fā)展趨勢(shì)。

超精密機(jī)械加工 前景 發(fā)展趨勢(shì)

目前，超精密機(jī)械加工技術(shù)已趨向成熟，隨著應(yīng)用體系的不斷發(fā)展，超精密機(jī)械加工業(yè)也得到了有效發(fā)展。隨著世界經(jīng)濟(jì)中心向亞洲的進(jìn)一步轉(zhuǎn)移，機(jī)械制造業(yè)不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)還是生產(chǎn)模式上，都發(fā)生了巨大變化。對(duì)我國來說，應(yīng)該抓住機(jī)遇贏得挑戰(zhàn)。

1 超精密機(jī)械加工在未來機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展前景

超精密機(jī)械制造加工自誕生以來就受到人們的關(guān)注，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，已逐步趨于成熟。目前，超精密機(jī)械加工已被更多人熟知，其被廣泛應(yīng)用于IT、電氣控制及機(jī)械加工等各個(gè)領(lǐng)域。一般來說，應(yīng)用超精密技術(shù)應(yīng)用的設(shè)備在操作方面更為復(fù)雜。

從目前來看，超精密機(jī)械加工技術(shù)在國際上處于領(lǐng)先地位的國家為美國、日本及英國。,20世紀(jì)80年代，我國才出現(xiàn)具有一定水準(zhǔn)的超精密機(jī)械加工設(shè)備。雖然我國的超精密機(jī)械加工技術(shù)在不斷發(fā)展，但與其他國家相比，仍存在一定差距。而隨著超精密機(jī)械加工技術(shù)的不斷普及與應(yīng)用，今后的超精密加工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾方面特點(diǎn)。

1.1 精密化

超精密機(jī)械加工技術(shù)的核心就精密化，不論是在尺寸上，還是外型上，都應(yīng)該體現(xiàn)出精密性，確保加工部件符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與要求。該技術(shù)對(duì)衛(wèi)星的運(yùn)行性能有著至關(guān)重要的影響，其今后將在航天航空業(yè)、人造衛(wèi)星及民用航空等領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用。

1.2 智能化

智能化是超精密機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。隨著機(jī)械加工精密化程度不斷提高，人工操作已不能再勝任超精密機(jī)械加工設(shè)備，需要以更智能化的設(shè)備來降低對(duì)人工的依賴度。實(shí)踐證明，更加智能化的機(jī)械加工設(shè)備能確保機(jī)械加工的穩(wěn)定與效率，這種優(yōu)勢(shì)在超精密機(jī)械加工過程中體現(xiàn)得尤為明顯。

1.3 信息化

信息、能源與物質(zhì)是當(dāng)前制造行業(yè)的三大要素，尤其是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與普及，自動(dòng)化、智能化與信息化在機(jī)械加工領(lǐng)域的應(yīng)用越來越明顯。在今后發(fā)展中，信息化將體現(xiàn)得更加明顯。未來的超精密機(jī)械加工必然需要在產(chǎn)品加工過程中輸入大量信息，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，控制產(chǎn)品成本?？偠灾軝C(jī)械加工過程是對(duì)各種信息進(jìn)行收集、輸入、加工與處理的過程。因此，未來的超精密機(jī)械加工必然變得更加信息化。

2 超精密機(jī)械加工未來發(fā)展趨勢(shì)分析

超精密機(jī)械加工是獲得高形狀精度、表面精度和表面完整性的必要手段。隨著機(jī)械加工制造業(yè)的不斷深入發(fā)展，超精密機(jī)械加工已成為眾人研究的發(fā)展方向，更是全球各國重點(diǎn)攻略的發(fā)展項(xiàng)目。眾所周知，包括航天航空在內(nèi)的諸多國防工業(yè)與重工業(yè)的發(fā)展都離不開超精密機(jī)械加工技術(shù)。在未來，超精密機(jī)械加工技術(shù)將會(huì)獲得更高的加工精度，在更多領(lǐng)域得到推廣與應(yīng)用。

為滿足市場(chǎng)需求，現(xiàn)代制造業(yè)必須進(jìn)一步提高機(jī)械加工的精密度，這是提高產(chǎn)品質(zhì)量與性能，確保產(chǎn)品穩(wěn)定性的必要保證。隨著制造業(yè)的發(fā)展，超精密機(jī)械加工技術(shù)正逐步從微米向亞微米工藝發(fā)展。在今后的機(jī)械加工中，普通機(jī)械加工、精密機(jī)械加工及超精密機(jī)械加工精度可以進(jìn)一步精確到1μm、0.01μm及0.001μm。也就是說，超精密機(jī)械加工技術(shù)精度已經(jīng)可以達(dá)到納米級(jí)別。此外，超精密機(jī)械加工已向原子級(jí)加工進(jìn)度邁進(jìn)，隨著超精密機(jī)械加工技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械加工將會(huì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品更強(qiáng)的性能、更好的外形、更精致的品控及更高的生產(chǎn)效率，更為重要的是，產(chǎn)品逐漸趨于小型化。同時(shí)，未來的超精密機(jī)械加工技術(shù)必然實(shí)現(xiàn)加工的精密化、智能化及信息化，從而形成一個(gè)更加完善的超精密機(jī)械加工裝配體系，大大提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

3 結(jié)語

超精密機(jī)械加工是現(xiàn)代機(jī)械加工制造業(yè)最為關(guān)鍵的技術(shù)，也是未來機(jī)械制造業(yè)主要探索研究的方向。因此，我們必須要抓住機(jī)遇，迎接挑戰(zhàn)，通過不斷探索，找到拓寬超精密機(jī)械加工的方法，從而形成完善的超精密機(jī)械加工體系，不斷推動(dòng)我國社會(huì)生產(chǎn)的自動(dòng)化與機(jī)械化，實(shí)現(xiàn)社會(huì)進(jìn)步。希望更多的相關(guān)專業(yè)從業(yè)人士和研究人員能積極投身到這項(xiàng)課題的探討中來，為我國工業(yè)技術(shù)的高、精、尖發(fā)展共同努力。

[1]劉錫慶，王伯然，劉治輝.我國機(jī)械加工技術(shù)與控制工程概述[J].科技資訊，2013，（32）．

[2]吳紹群，王丹，李慧杰，等.現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展方向[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2012，（3）．

[3]張建明，龐長(zhǎng)濤.超精密加工機(jī)床系統(tǒng)研究與未來發(fā)展[J].航空制造技術(shù)，2014，（11）．

[4]王忠遠(yuǎn).淺談現(xiàn)代機(jī)械的先進(jìn)加工工藝與制造技術(shù)的應(yīng)用[J].民營(yíng)科技，2013，（5）．

The Analysis of Future Development Trend of Ultra Precision Machining

FAN Shaohua

(Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033)

With the development of the times a nd the progress of the society, the degree of industrial mechanization is increas ing day by day. In this context, the development of machinery manufacturing industry is also booming. At the same time, with the increase in the demand and the standard of the machine, the development of machining is be coming more sophisticated. In the current period, it is necessary to discuss the future development trend of ultra precision machining. Based on the author's rese arch, from the perspecti ve of the develo pment of ultra precision machining in the future, this paper discusses the development trend of future ultra precision machining.

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