超精密微机械制造技术的应用研究

杨逸宇

（成都实验外国语学校 四川成都 611731）

超精密微机械制造技术的应用研究

杨逸宇

（成都实验外国语学校 四川成都 611731）

在国防工业、航空航天、现代医学、微电子工业的发展下，超精密微机械制造技术也得到了迅速的发展。其零件材料更加多样化、结构形状特异化，在结构形状、使用功能、可靠性方面的性能也越来越好。本文主要针对超精密微机械制造技术的应用与研发进展展开分析。

超精密微机械制造技术；应用；研究

引言

随着科技和经济的发展，国家航空航天、国防工业、现代医学以及生物工程技术都得到迅猛发展，社会上精密三维微小零件的市场需求日益增大。微机械零件的结构也逐步从二维提高到复杂的三维结构，这就对微机械制造技术提出了更高的要求。目前微小型无人机、超高速天空飞行器、微小型武器的应用越来越多，对于这些机械的生产需求也越来越大。微电子器件制造技术、微机电系统制造技术以及微光电子器件技术合称为“三微”制造技术，其中微机电系统是三微技术的核心内容，它为微型无人机和机械设备的发展起到了积极的作用。

1 微机电系统的应用

当今世界，各国科技水平均得到了显著的进步，将来的战争必定是高新技术之间的较量。微机电系统在国防建设中起到了举足轻重的作用，微卫星、微飞行器等小型智能设备在信息的获取和传递、处理方面都做出了巨大的贡献。微机电系统最早在国防建设领域得到广泛应用，随着微机电系统技术的日益成熟，在我们生活和工作领域里也出现了大量新型产品。

1.1 在微型能源中的应用

绿色环保是当今的热门问题，同样能源问题也不可避免地出现在微型系统的应用方面，微机电系统技术在微系统技术研发中担当起了重任，利用微型能源，我国研发了微型涡轮发电机微型高效能源，这为能源系统的微型化发展提供了有效的途径。

1.2 在空间中的应用

微机电系统为航天器的微型化提供了技术保障，通过这一技术研发的航天器有效地减小了重量和尺寸。这就有效地降低了航天器的制造成本，缩短了研发周期，这在军事应用上有着极大的意义。

1.3 在电子对抗中的应用

未来的高科技战争在某种意识上说就是信息的战争，哪一方获取到更多的信息，就可以获取到优先权和主动权，为了获取到胜利，要使敌方尽可能少的获取我方信息。而想做到这一点就要在电子对抗上取得优势，微机电系统就为电子对抗设备的生产提供了技术保障。

1.4 在单兵武器中的应用

单兵武器在地面战争中占有重要地位，现代化战争对单兵武器的要求越高，从目前的情况来看，单兵武器会朝着信息化、智能化、轻量化方向发展。而单兵武器的核心部分就是单兵信息系统，它包括信息的搜集、传输、和处理几个部分。微型收发机可以应用在信息的发射和接收中，还可以应用在指令的控制中。此外，微传感器也可以应用在战场环境和有害物质的探测中，微机电系统的应用在降低单兵武器的成本的同时，也强化了其微型化性能。

1.5 在智能引信中的应用

在战斗中，只有在最佳时刻引爆才能够提高打击效果。为了解决这一问题，可以引入智能引信系统。为此，采用微机电系统技术，将其与传感器、控制器集成在一起，制作出低成本的微型智能引信系统，这是非常有必要的。

2 超精密微机械制造技术的应用

在国外超精密微机械制造技术上研究上，美国的研发活动最为活跃。全国从上到下都非常重视这一技术的研究，还成立了专门的微机电系统技术办公室，进行统一管理，其核心内容包括先进器件和工艺、微系统研发和演示、支撑技术三个方面。最终研发的目的是研发出一种集成式系统，将集传器、执行和处理优秀性能集合在一起，提高武器系统的综合性能。我国的超精密微机械制造技术相对较晚，部分技术水平已达到了先进国家的水平，在目前，国际上微机械制造主要为传统专一型模式，任何一个国家都难以实现这一行业的垄断。关于微型机械制造技术的研究热点，主要包括两个方面：

2.1 在微型制造系统的应用

微型制造系统是未来阶段下研究的热点，生产者必须通过提高微型机器零件的工艺与水平，来达到满足复杂零件结构、提升其综合质量的目的。目前成熟的微型机械零件加工技术就是光刻技术，但是光刻技术无法满足三维微小零件的制造要求，因此，在下一阶段，开发出三维微小零件制造系统势在必行。

2.2 在微机电系统中的应用

精密加工技术是指在加工零件尺寸精度要求上达到微米甚至亚微米以内的加工技术。超精密加工技术是在精密加工技术上的进一步拓展，这一技术要求表面粗糙度Ra小于0.025μm。在微电机系统的发展下，机械加工机床精度得到了有效的提升，达到了超精密度的要求，已经能够生产出各种复杂三维形状的零件。

2.3 在微切削加工技术中的应用

微切削加工技术中有几个关键性的问题有待解决：①在开展关于微切削加工工作时，必须要把握好相关的参数与切削机理，保证切削工作的科学性与合理性，提升机械产品的精度与质量。②切削是一个非线性的动态过程，为此，必须要做好关于微切削力的预测工作。在元件切削的过程中，要建立好模型，保证预测的准确性。而利用超精密微机械制造技术，即可达到这一目的。

3 结语

与国外发达国家相比，超精密微机制造技术起步较晚，但是在各个方面都取得了突出的成果，在技术上与国外水平差距不大，甚至在某些技术上都超过了国外的技术水平。这就为我们开拓国外市场提供了良好的契机。在未来阶段下，我国要充分发挥国内优势，在质量、性能、价格、维修方面加大开发力度，在占领国内市场的基础上，积极开拓国外市场。

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1004-7344（2016）29-0322-01

2016-9-28