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[摘 要]当前，微小型技术的发展已经在军民领域技术中得以广泛应用，无论对民用科学还是国防科学发展，都起到积极作用，已成为当前科技发展的前沿。因此，本文探讨微米和中间尺度机械制造技术，具有一定现实意义和战略意义。
[关键词]微小型技术 微米 中间尺度 机械制造 技术
中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）10-0311-01
随着我国科学技术的不断发展与完善，各种微小装置投入使用，其结构越来越复杂，对应用的可靠性、稳定性提出较高要求。因此，对微米级到毫米级的精密三维微小零件应用提出迫切需求。当前，在电子、光学、精密机械等领域，大多微小零件都应用了传统精密加工技术与精密超精密机床制造技术相结合，这也是今后机械制造的必然发展趋势，以下将对技术的具体内容进行分析：
1、微米和中间尺度机械制造的适用加工技术
对于不同的加工技术来说，其加工性能、适用范围及性质特征等有所不同。以当前微米和中间尺寸机械制造领域中适用的加工技术来看，主要包括以下几部分：
1.1 激光微细加工技术
当前，在该技术领域的应用不断完善，但是在具体实践中，有关微米和中间尺度机械制造的基础性问题有待解决。
1.2 微细EDM技术
当前，微细EDM技术已经趋向成熟，具有适应性较强的应用系统，但是关于加工机理、仿真等研究还有待深入；只有不断实现微细EDM技术的优化，才能在更多领域发挥作用。
1.3 微细ECM技术
ECM技术的表面加工质量优越，且具有工具损耗小、成型范围大等优势，但是在微米和中间尺度机械制造领域的应用还有待研究与完善。
1.4 超声波微细加工技术
该技术的应用奠定在脆性破损去除材料应用基础上，适合在玻璃、硅、石墨、陶瓷等脆性材料中应用。通过使用超声波能量，实现了各种微小结构特征零件的加工，但是有关超声波微细加工技术的应用还有待优化。
1.5 流体喷射微细加工技术
应用各种传统的流体喷射加工技术，如水喷射研磨加工，可以研发全新流体喷射微细加工技术，挖掘其技术应用潜能。
1.6 磨料流动微细加工技术
该技术主要以研磨剂微粒作为流动介质，在压力的作用下，流动介质经过工件表面，完成材料的微细去除加工过程，可在除毛刺或锐边修整中应用。
1.7 微细切削加工技术
应用微细切削加工技术，具有技术成熟、效率高、加工范围广等优势，当前在电子印刷电路板的制造中应用较多。完善在微米和中间尺度机械制造领域的应用，关键在于充分理解微细钻削极限技术，优化加工过程。但是以微细车削加工技术、微细铣削技术的应用来看，由于采用常规性的超精密机床，还无法适应批量化生产，而合理控制成本、提高运行效率，也是今后发展的必然趋势。
2、微米和中间尺度机械制造的使能技术
2.1 加工技术及应用
选择具有发展潜力、相对成熟、适用于微米和中间尺度机械制造的加工技术，同时大力开发加工模型、仿真软件等，更好地发挥使能技术作用。
2.2 计量技术及应用
在微米和中间尺度机械制造的应用与实现中，加强对零件尺寸、表面质量等测量非常重要。主要涉及如下计量设备：其一，光干涉仪。干涉测量是当前较为成熟的技术类型，可以在精密尺寸、运动、表面形貌等领域发挥测量作用；其二，电子束聚焦比较仪，是一种较为传统的技术，当前已经在微技术领域应用；其三，扫描探针显微镜。通过应用该技术，包括原子力显微镜、扫描隧道显微镜、扫描电子显微镜等，在超精密测量领域、纳米技术领域广泛应用，可成功测量表面微观形貌及精确尺寸。另外，在微米技术、中间尺度技术中存在一些变化，可以反馈并控制内置传感技术，也是成功运用微米和中间尺度机械制造的重要使能技术。具体包括如下：
（1）微力测量技术。该技术可以用于测量三维切削力，如转矩；完成实施过程的反馈，对预报零、刀具件进行监控，同时关键结构元件的偏差也很重要。
（2）微变形测量技术。在微米和中间尺度机械制造中应用变形技术非常必要，因此需要有针对性地采取内置测量方法。
（3）内置应变仪测量技术。关于力度的直接测量，是一种具有选择性的技术和方法，通过内置应变仪传感器的方法，实现创新设计。
2.3 零件装夹技术及应用
对于传统采用的夹具技术及操作方法，不适用于微米和中间尺度机械零件的加工。这些零件需要在设备中进行定位、夹紧，同时完成从一个设备到另一个设备的搬运、收集过程，实现与其他零件的装配与连接。因此，应加强对零件装夹与操作的重视。
2.4 刀具技术及应用
在微米和中间尺度机械制造过程中，刀具的变化将产生直接影响，主要包括如下几方面：其一，刀具材料。在微细机械加工过程中，选用的刀具材料不同、涂层不同，对刀具的性能及使用寿命产生直接影响；其二，刀具的灵活性。对于钻削加工、微细铣削加工来说，与传统的机械加工模式有所区别，应注重刀具应用的灵活性，可精确测量刀具跳动并补偿偏差；其三，刀具的主动控制策略。在微细机械的加工过程中，应用主动控制方法非常有效。既可以节约工时，也可保障刀具使用寿命。
2.5 表面抛光技术及应用
在微米和中间尺度机械制造应用中，应尽量增强零件的加工精度，降低表面粗糙度，可采取传统的表面抛光技术，减少对零件的损伤，提高加工质量。
3、结束语
由上可见，微米和中间尺度机械制造技术的提出源于对微小型化技术的需求，同时各种精密三维微小零件投入使用，弥补了传统精密加工技术、微电子机械系统技术等存在的不足，通过广泛选择原材料，合理确定形状特征的方式，丰富微小零件的功能，增强其可操作性、可靠性等。总之，微米和中间尺度机械制造技术的应用，将在今后的机器人、传动器等等领域起到重要作用，满足微型光、机、电产品的制造要求。
参考文献
[1] 张华银，周荣栓，刘马利.机械制造的工艺可靠性分析[J].中华民居，2012（5）.
[2] 刘立峥，刘伟.试论如何提升机械制造的精度与水平[J].科技资讯，2012（23）.
[3] 张霖，赵东标，张建明，等.中间尺度零件微细铣削加工工艺[J].东南大学学报（自然科学版），2008（4）.
[4] 夏杰.如何加强机械制造中的工艺技术[J].城市建设理论研究（电子版），2012（21）.
[5] 冯哲，周一鸣.关于机械制造与自动化的研究[J].价值工程，2011（9）.
[6] 李磊.机械制造的技术特点与发展趋势[J].科技资讯，2011（5）.
[关键词]微小型技术 微米 中间尺度 机械制造 技术
中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）10-0311-01
随着我国科学技术的不断发展与完善，各种微小装置投入使用，其结构越来越复杂，对应用的可靠性、稳定性提出较高要求。因此，对微米级到毫米级的精密三维微小零件应用提出迫切需求。当前，在电子、光学、精密机械等领域，大多微小零件都应用了传统精密加工技术与精密超精密机床制造技术相结合，这也是今后机械制造的必然发展趋势，以下将对技术的具体内容进行分析：
1、微米和中间尺度机械制造的适用加工技术
对于不同的加工技术来说，其加工性能、适用范围及性质特征等有所不同。以当前微米和中间尺寸机械制造领域中适用的加工技术来看，主要包括以下几部分：
1.1 激光微细加工技术
当前，在该技术领域的应用不断完善，但是在具体实践中，有关微米和中间尺度机械制造的基础性问题有待解决。
1.2 微细EDM技术
当前，微细EDM技术已经趋向成熟，具有适应性较强的应用系统，但是关于加工机理、仿真等研究还有待深入；只有不断实现微细EDM技术的优化，才能在更多领域发挥作用。
1.3 微细ECM技术
ECM技术的表面加工质量优越，且具有工具损耗小、成型范围大等优势，但是在微米和中间尺度机械制造领域的应用还有待研究与完善。
1.4 超声波微细加工技术
该技术的应用奠定在脆性破损去除材料应用基础上，适合在玻璃、硅、石墨、陶瓷等脆性材料中应用。通过使用超声波能量，实现了各种微小结构特征零件的加工，但是有关超声波微细加工技术的应用还有待优化。
1.5 流体喷射微细加工技术
应用各种传统的流体喷射加工技术，如水喷射研磨加工，可以研发全新流体喷射微细加工技术，挖掘其技术应用潜能。
1.6 磨料流动微细加工技术
该技术主要以研磨剂微粒作为流动介质，在压力的作用下，流动介质经过工件表面，完成材料的微细去除加工过程，可在除毛刺或锐边修整中应用。
1.7 微细切削加工技术
应用微细切削加工技术，具有技术成熟、效率高、加工范围广等优势，当前在电子印刷电路板的制造中应用较多。完善在微米和中间尺度机械制造领域的应用，关键在于充分理解微细钻削极限技术，优化加工过程。但是以微细车削加工技术、微细铣削技术的应用来看，由于采用常规性的超精密机床，还无法适应批量化生产，而合理控制成本、提高运行效率，也是今后发展的必然趋势。
2、微米和中间尺度机械制造的使能技术
2.1 加工技术及应用
选择具有发展潜力、相对成熟、适用于微米和中间尺度机械制造的加工技术，同时大力开发加工模型、仿真软件等，更好地发挥使能技术作用。
2.2 计量技术及应用
在微米和中间尺度机械制造的应用与实现中，加强对零件尺寸、表面质量等测量非常重要。主要涉及如下计量设备：其一，光干涉仪。干涉测量是当前较为成熟的技术类型，可以在精密尺寸、运动、表面形貌等领域发挥测量作用；其二，电子束聚焦比较仪，是一种较为传统的技术，当前已经在微技术领域应用；其三，扫描探针显微镜。通过应用该技术，包括原子力显微镜、扫描隧道显微镜、扫描电子显微镜等，在超精密测量领域、纳米技术领域广泛应用，可成功测量表面微观形貌及精确尺寸。另外，在微米技术、中间尺度技术中存在一些变化，可以反馈并控制内置传感技术，也是成功运用微米和中间尺度机械制造的重要使能技术。具体包括如下：
（1）微力测量技术。该技术可以用于测量三维切削力，如转矩；完成实施过程的反馈，对预报零、刀具件进行监控，同时关键结构元件的偏差也很重要。
（2）微变形测量技术。在微米和中间尺度机械制造中应用变形技术非常必要，因此需要有针对性地采取内置测量方法。
（3）内置应变仪测量技术。关于力度的直接测量，是一种具有选择性的技术和方法，通过内置应变仪传感器的方法，实现创新设计。
2.3 零件装夹技术及应用
对于传统采用的夹具技术及操作方法，不适用于微米和中间尺度机械零件的加工。这些零件需要在设备中进行定位、夹紧，同时完成从一个设备到另一个设备的搬运、收集过程，实现与其他零件的装配与连接。因此，应加强对零件装夹与操作的重视。
2.4 刀具技术及应用
在微米和中间尺度机械制造过程中，刀具的变化将产生直接影响，主要包括如下几方面：其一，刀具材料。在微细机械加工过程中，选用的刀具材料不同、涂层不同，对刀具的性能及使用寿命产生直接影响；其二，刀具的灵活性。对于钻削加工、微细铣削加工来说，与传统的机械加工模式有所区别，应注重刀具应用的灵活性，可精确测量刀具跳动并补偿偏差；其三，刀具的主动控制策略。在微细机械的加工过程中，应用主动控制方法非常有效。既可以节约工时，也可保障刀具使用寿命。
2.5 表面抛光技术及应用
在微米和中间尺度机械制造应用中，应尽量增强零件的加工精度，降低表面粗糙度，可采取传统的表面抛光技术，减少对零件的损伤，提高加工质量。
3、结束语
由上可见，微米和中间尺度机械制造技术的提出源于对微小型化技术的需求，同时各种精密三维微小零件投入使用，弥补了传统精密加工技术、微电子机械系统技术等存在的不足，通过广泛选择原材料，合理确定形状特征的方式，丰富微小零件的功能，增强其可操作性、可靠性等。总之，微米和中间尺度机械制造技术的应用，将在今后的机器人、传动器等等领域起到重要作用，满足微型光、机、电产品的制造要求。
参考文献
[1] 张华银，周荣栓，刘马利.机械制造的工艺可靠性分析[J].中华民居，2012（5）.
[2] 刘立峥，刘伟.试论如何提升机械制造的精度与水平[J].科技资讯，2012（23）.
[3] 张霖，赵东标，张建明，等.中间尺度零件微细铣削加工工艺[J].东南大学学报（自然科学版），2008（4）.
[4] 夏杰.如何加强机械制造中的工艺技术[J].城市建设理论研究（电子版），2012（21）.
[5] 冯哲，周一鸣.关于机械制造与自动化的研究[J].价值工程，2011（9）.
[6] 李磊.机械制造的技术特点与发展趋势[J].科技资讯，2011（5）.