第一篇：鏡面加工技術(shù)步驟(Word版)

鏡面加工技朮步驟

加工前準(zhǔn)備：

1、機(jī)臺(tái)：

機(jī)器品牌﹕MAKINO;機(jī)器型號(hào)﹕EDGE2S或EDGE3S粉末加工機(jī);具備功能﹕MGH電源回路;微細(xì)加工回路II型;DD回路;特殊介質(zhì)﹕ MIC SC添加劑

MIC SC濃度控制在2.0克/升。

2、電極：

形狀：一般手機(jī)機(jī)構(gòu)件母模型腔;

面積：45mm*45mm;間隙：0.120mm為佳，以便精加工時(shí)電極與被加工面之間有充分搖擺空間;

拋光要求：粗中電極拋至2000#砂紙;

精電極拋至鏡面A3為最佳。

1、工件確認(rèn)：

1.1外觀是否完整，無(wú)碰傷、倒角等缺陷;

1.2相關(guān)表單是否齊全﹐有無(wú)油污等雜物;

1.3模件號(hào)、版次、數(shù)量是否和聯(lián)絡(luò)單上一致。

2、EROWA夾頭清潔：

2.1用氣槍輕吹機(jī)臺(tái)底面夾頭﹐將油污清理干淨(jìng);

2.2用干淨(jìng)的抹布擦拭機(jī)臺(tái)上、下夾頭的定位面及定位柱;

2.3檢查夾頭工作面有無(wú)油污和碰傷;

2.4用干淨(jìng)的抹布擦拭裝夾工件之托盤(pán)或麥司的定位片定位柱;

3、工件架設(shè)與對(duì)刀：

3.1按照跑位圖架設(shè)方向架設(shè)工件;

3.2移動(dòng)機(jī)臺(tái)X,Y,Z軸至正、負(fù)極限﹐確定工件在機(jī)臺(tái)行程范圍內(nèi);

3.3確認(rèn)工件對(duì)刀面是否有毛刺或油污;

3.4將底座150*150型EROWA治具進(jìn)氣閥關(guān)閉;

3.5選用?5.00mm（或者?2.00mm）尋邊器。

4、加工：

4.1注意事項(xiàng)：

4.1.1加工前先測(cè)試粉末的濃度﹐以便于控制加工的精度;

4.1.2放電前先將機(jī)臺(tái)的油槽上下運(yùn)行10次左右﹐這樣能使油和粉末混和得比較均勻;4.1.3精加工時(shí)間不要超過(guò)2H﹐否則容易產(chǎn)生“桔皮”;4.1.4油面高于工件30-50mm﹐便于粉末充分流動(dòng);4.2粗、中、精加工步驟：

4.2.1將電極在油裡面浸泡1~2分鐘，將附著在電極表面微小雜物浸泡掉;4.2.2對(duì)照3D電極圖檔判定電極加工的部位;

4.2.3進(jìn)行空跑尋模深﹐在多件或多穴的情況下必須保証每件(每穴)都需執(zhí)行此動(dòng)作;4.2.4確認(rèn)加工程式、加工深度、搖擺量及跑位是否正確;4.2.5對(duì)照?qǐng)D檔確認(rèn)電極加工位置是否正確。4.3加工程序： 4.3.1粗加工程序：

G132Q2A32F3M2R15U30.0;G101Z-0.08R0.08E23I108J10O13L93P1111F10;G113W55X0.00Y0.00Z10.00;

預(yù)留量控制在單遍0.025-0.030mm。

4.3.2中加工程序：

G132Q2A32F3M2R15U30.0;G101Z-0.09R0.09E23I109J13O15L93P1111M13U20;G113W55X0.00Y0.00Z10.00;

預(yù)留量控制在單遍0.010-0.015mm。

4.3.3精加工程序： G132Q1A2F3P20;G101Z-0.10R0.095E23I112J15O15L93P1111M313U15V20W25;G113W55X0.00Y0.00Z10.00;

無(wú)須預(yù)留尺寸，直接按理論加工到位。

4.3.4鏡面加工程序：

G132Q1A2F3P10;G101Z-0.105R0.100E29I113J15O15L93P1111M313U20V25W30;G113W55X0.00Y0.00Z10.00;

5、小結(jié)：

5.1粉末加工機(jī)的濃度調(diào)節(jié)至2克/升;

5.2優(yōu)先選用無(wú)氧銅﹐采用鏡面拋光處理電極;5.3合理預(yù)留余量﹐嚴(yán)格控制加工時(shí)間;5.4根據(jù)型腔選擇最佳的加工模式;5.5根據(jù)型腔的形狀來(lái)調(diào)整S.T.F的長(zhǎng)短設(shè)定。

第二篇：鏡面數(shù)學(xué)

教學(xué)目標(biāo)

1．通過(guò)照鏡子實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)鏡面對(duì)稱(chēng)的現(xiàn)象。

2．通過(guò)動(dòng)手操作、合作討論和游戲等活動(dòng)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)鏡面對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象的感知。3．激發(fā)學(xué)生對(duì)鏡面對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象進(jìn)行探究的好奇心，激勵(lì)學(xué)生利用生活經(jīng)驗(yàn)主動(dòng)地 探索數(shù)學(xué)知識(shí)。

教學(xué)重點(diǎn)： 通過(guò)照鏡子實(shí)踐活動(dòng)，建立鏡面對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象的表象。教學(xué)難點(diǎn)：理解鏡面對(duì)稱(chēng)在鏡面成像時(shí)所發(fā)生的變化。教具準(zhǔn)備：小鏡子，課件。教學(xué)過(guò)程

一、水面對(duì)稱(chēng)。

1．欣賞“倒影”，激趣導(dǎo)入

多媒體出示：“倒映水中的湖光山色”，即課本第一幅主題圖。讓學(xué)生說(shuō)出主題圖中見(jiàn)到倒影。（山的倒影、樹(shù)的倒影、房子的倒影、船的倒影、鵝的倒影……）誰(shuí)能舉例說(shuō)明一下倒影的“倒”的意思。（上 下）有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這也是一種對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象？

2、繼續(xù)欣賞水面對(duì)稱(chēng)圖片。3．導(dǎo)入鏡子面對(duì)稱(chēng)。師：你們?cè)谀睦镞€見(jiàn)到過(guò)類(lèi)似“映在水中山色”的現(xiàn)象。(鏡子里。多媒體出示：“映在鏡子里的擦桌子的男孩”，)今天，我們就來(lái)研究和鏡面有關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)。(板書(shū)：鏡子中的數(shù)學(xué))你們想知道鏡子中有哪些數(shù)學(xué)嗎?你們先想一想并提出你最想知道的有關(guān)鏡子中的數(shù)學(xué)問(wèn)題?

二、鏡面對(duì)稱(chēng)

1、照鏡子體驗(yàn)。

拿出事先準(zhǔn)備好的小鏡子照，做下面動(dòng)作：（1）用右手摸鼻子，用右手壓住右眼……

（2）換一只手?？纯寸R子中的自己做的相應(yīng)動(dòng)作。

2、猜測(cè)判斷。

（1）左右相換：伸右臂、伸左臂，猜測(cè)鏡子中會(huì)伸哪只手。讓學(xué)生到大屏幕上指一指。

課件演示后得出：右 左 左 右 繼續(xù)演示抬右腿、抬左腿。（2）上下一樣。（3）前后一樣。

3、小結(jié)，歸納特征

照鏡子時(shí)，鏡子外的物體和鏡子內(nèi)的成像前后、上下——不變，但是左右相反發(fā)生變化，這就是鏡面對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象。(板書(shū)補(bǔ)充課題“鏡子中的數(shù)學(xué)——鏡面對(duì)稱(chēng)”)與水面對(duì)稱(chēng)作比較。

三、鞏固練習(xí)。

1、游戲：教師做鏡外人動(dòng)作，學(xué)生做鏡中人動(dòng)作。

師：我蹲下。生：我們也蹲下。師：我起立。生：我們也起立。師：我向前走。生：我們也向前走。師：我向后退。生：我們也向后退。師：我左手摸摸耳。生：我們右手摸摸耳。師：我右手拍拍臉。生：我們左手拍拍臉。師：我抬左腳踢踢腿。生：我們抬右腳踢踢腿。師：我抬右腳踢踢腿。生：我們抬左腳踢踢腿。師：

我的左手側(cè)平舉。生：我們右手側(cè)平舉、……

2、選擇：哪面鏡子是我照的樣子，把它圈出來(lái)。

3、照鏡子中的數(shù)字。

寫(xiě)下1—9的數(shù)字，用小鏡子照一照，看在鏡子里是什么樣的。以某一數(shù)字為例說(shuō)明對(duì)稱(chēng)?？寸R子中的數(shù)字判斷是幾。

四、回顧總結(jié)，1．這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了鏡面對(duì)稱(chēng)，你們學(xué)到什么知識(shí)?是怎么學(xué)會(huì)的?有什么體會(huì) 和收獲，有什么疑問(wèn)要解答? 2．我們可以利用鏡面對(duì)稱(chēng)的現(xiàn)象幫助我們糾正坐姿、站姿、寫(xiě)字姿勢(shì)等。

五、布置作業(yè)：

第三篇：食品加工技術(shù)

食品加工技術(shù)培訓(xùn)講座

黃國(guó)柱

[培養(yǎng)目標(biāo)]培養(yǎng)能從事食品生產(chǎn)加工、設(shè)備操作與維護(hù)、生產(chǎn)管理與品質(zhì)控制、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、工程設(shè)計(jì)等崗位高素質(zhì)高級(jí)技能型專(zhuān)門(mén)人才。

[主要課程] 食品生產(chǎn)技術(shù)（焙烤、肉制品、乳制品、飲料、方便休閑、果蔬制品）、食品安全與品質(zhì)控制、食品生物化學(xué)、食品微生物、食品加工原理、專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)及畢業(yè)實(shí)踐等。

[就業(yè)趨向]可直接從事食品生產(chǎn)企業(yè)的工藝員、技術(shù)員、品控員、質(zhì)檢員、管理員及食品的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理、質(zhì)量監(jiān)督、技術(shù)服務(wù)等工作。

食品藥品監(jiān)督管理

[培養(yǎng)目標(biāo)]培養(yǎng)掌握食品感官、理化、微生物檢驗(yàn)技術(shù)和質(zhì)量管理等方面的高素質(zhì)高級(jí)技能型專(zhuān)門(mén)人才。

[主要課程]食品理化檢驗(yàn)技術(shù)、儀器分析、食品安全與品質(zhì)控制、食品質(zhì)量管理、食品微生物、食品感官評(píng)定、專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)及畢業(yè)實(shí)踐等。

[就業(yè)趨向] 適合于海關(guān)、商檢、衛(wèi)檢、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所、各類(lèi)食品生產(chǎn)企事業(yè)單位等，從事食品分析與檢驗(yàn)、質(zhì)量和安全的監(jiān)督與管理等工作。

食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)（食品營(yíng)養(yǎng)與保健方向）

[培養(yǎng)目標(biāo)]培養(yǎng)具備營(yíng)養(yǎng)健康指導(dǎo)、保健食品生產(chǎn)，能從事?tīng)I(yíng)養(yǎng)

保健食品生產(chǎn)操作、技術(shù)管理、品質(zhì)控制與營(yíng)銷(xiāo)，食品營(yíng)養(yǎng)與健康服務(wù)的高素質(zhì)高級(jí)技能型專(zhuān)門(mén)人才。

[主要課程] 基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)學(xué)、公共營(yíng)養(yǎng)、特殊人群營(yíng)養(yǎng)、功能食品生產(chǎn)、食品質(zhì)量管理、食品生物化學(xué)、專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)及畢業(yè)實(shí)踐等。

[就業(yè)趨向]從事?tīng)I(yíng)養(yǎng)健康指導(dǎo)、營(yíng)養(yǎng)配餐、保健食品生產(chǎn)、食品質(zhì)量安全與監(jiān)督等工作。

食品貯運(yùn)與營(yíng)銷(xiāo)

[培養(yǎng)目標(biāo)]培養(yǎng)掌握農(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮、食品質(zhì)量控制、食品市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理等高素質(zhì)高級(jí)技能型專(zhuān)門(mén)人才。

[主要課程]食品貯藏與保鮮、農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)、食品商品學(xué)、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、食品質(zhì)量管理、食品包裝學(xué)、食品市場(chǎng)調(diào)查、專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)及畢業(yè)實(shí)踐等。

[就業(yè)趨向]可到各類(lèi)食品生產(chǎn)企事業(yè)單位和食品經(jīng)營(yíng)管理部門(mén)，從事食品貯藏保鮮、經(jīng)營(yíng)管理、產(chǎn)品銷(xiāo)售等工作。

食品生物技術(shù)

[培養(yǎng)目標(biāo)] 培養(yǎng)掌握發(fā)酵食品生產(chǎn)與管理、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與研制、安全檢測(cè)、品質(zhì)控制等方面的高素質(zhì)高級(jí)技能型專(zhuān)門(mén)人才。

[主要課程] 食用菌生產(chǎn)技術(shù)、酶制劑生產(chǎn)與應(yīng)用、發(fā)酵調(diào)味品生產(chǎn)技術(shù)、食品理化檢驗(yàn)技術(shù)、食品微生物、專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)及畢業(yè)實(shí)踐等。

[就業(yè)趨向]可在食品、商檢、輕化工、衛(wèi)生防疫、環(huán)保等行業(yè)從事產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、檢疫檢驗(yàn)、生產(chǎn)與管理等工作。

飼料與動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)

[培養(yǎng)目標(biāo)]培養(yǎng)掌握動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)、飼料生產(chǎn)、動(dòng)物生產(chǎn)及動(dòng)物保健的基本知識(shí)和基本技能的高素質(zhì)高級(jí)技能型專(zhuān)門(mén)人才。

[主要課程] 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)、配合飼料學(xué)、飼料企業(yè)管理、飼料營(yíng)銷(xiāo)學(xué)、飼料加工工藝與設(shè)備、飼料分析與質(zhì)量檢驗(yàn)、專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)及畢業(yè)實(shí)踐等。

[就業(yè)趨向]可在飼料生產(chǎn)企、事業(yè)單位從事生產(chǎn)與管理等工作。

第四篇：激光加工技術(shù)

激光加工技術(shù)

一、技術(shù)概述

激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對(duì)材料（包括金屬與非金屬）進(jìn)行切割、焊接、表面處理、打孔及微加工等的一門(mén)加工技術(shù)。激光加工技術(shù)是涉及到光、機(jī)、電、材料及檢測(cè)等多門(mén)學(xué)科的一門(mén)綜合技術(shù)，它的研究范圍一般可分為：

1．激光加工系統(tǒng)。包括激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、加工機(jī)床、控制系統(tǒng)及檢測(cè)系統(tǒng)。

2．激光加工工藝。包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標(biāo)、劃線、微調(diào)等各種加工工藝。

二、現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)

作為20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要標(biāo)志和現(xiàn)代信息社會(huì)光電子技術(shù)的支柱之一，激光技術(shù)和激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到世界先進(jìn)國(guó)家的高度重視。

激光加工是國(guó)外激光應(yīng)用中最大的項(xiàng)目，也是對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造的重要手段，主要是kW級(jí)到10kW級(jí)CO2激光器和百瓦到千瓦級(jí)YAG激光器實(shí)現(xiàn)對(duì)各種材料的切割、焊接、打孔、刻劃和熱處理等。據(jù)1997~1998年的最新激光市場(chǎng)評(píng)述和預(yù)測(cè)，1997年全世界總激光器市場(chǎng)銷(xiāo)售額達(dá)32.2億美元，比1996年增長(zhǎng)14％，其中材料加工為8.29億美元，醫(yī)療應(yīng)用3億美元，研究領(lǐng)域1.5億美元。1998年總收入預(yù)計(jì)增長(zhǎng)19％，可達(dá)到38.2億美元。其中占第一位的材料加工預(yù)計(jì)超過(guò)10億美元，醫(yī)用激光器是國(guó)外第二大應(yīng)用。

激光加工應(yīng)用領(lǐng)域中，CO2激光器以切割和焊接應(yīng)用最廣，分別占到70％和20％，表面處理則不到10％。而YAG激光器的應(yīng)用是以焊接、標(biāo)記（50％）和切割（15％）為主。在美國(guó)和歐洲CO2激光器占到了70~80％。我國(guó)激光加工中以切割為主的占10％，其中98％以上的CO2激光器，功率在1.5kW~2kW范圍內(nèi)，而以熱處理為主的約占15％，大多數(shù)是進(jìn)行激光處理汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸套。這項(xiàng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)效益都很高，故有很大的市場(chǎng)前景。

在汽車(chē)工業(yè)中，激光加工技術(shù)充分發(fā)揮了其先進(jìn)、快速、靈活地加工特點(diǎn)。如在汽車(chē)樣機(jī)和小批量生產(chǎn)中大量使用三維激光切割機(jī)，不僅節(jié)省了樣板及工裝設(shè)備，還大大縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；激光束在高硬度材料和復(fù)雜而彎曲的表面打小孔，速度快而不產(chǎn)生破損；激光焊接在汽車(chē)工業(yè)中已成為標(biāo)準(zhǔn)工藝，日本Toyota已將激光用于車(chē)身面板的焊接，將不同厚度和不同表面涂敷的金屬板焊接在一起，然后再進(jìn)行沖壓。雖然激光熱處理在國(guó)外不如焊接和切割普遍，但在汽車(chē)工業(yè)中仍應(yīng)用廣泛，如缸套、曲軸、活塞環(huán)、換向器、齒輪等零部件的熱處理。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，激光加工技術(shù)和計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)及柔性制造技術(shù)相結(jié)合，派生出激光快速成形技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)不僅可以快速制造模型，而且還可以直接由金屬粉末熔融，制造出金屬模具。

到了80年代，YAG激光器在焊接、切割、打孔和標(biāo)記等方面發(fā)揮了越來(lái)越大作用。通常認(rèn)為YAG激光器切割可以得到好的切割質(zhì)量和高的切割精度，但在切割速度上受到限制。隨著YAG激光器輸出功率和光束質(zhì)量的提高而被突破。YAG激光器已開(kāi)始擠進(jìn)kw級(jí)CO2激光器切割市場(chǎng)。YAG激光器特別適合焊接不允許熱變形和焊接污染的微型器件，如鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等。YAG激光器打孔已發(fā)展成為最大的激光加工應(yīng)用。

目前，國(guó)外激光打孔主要應(yīng)用在航空航天、汽車(chē)制造、電子儀表、化工等行業(yè)。激光打孔的迅速發(fā)展，主要體現(xiàn)在打孔用YAG激光器的平均輸出功率已由5年前的400w提高到了800w至1000w。打孔峰值功率高達(dá)30~50kw，打孔用的脈沖寬度越來(lái)越窄，重復(fù)頻率越來(lái)越高，激光器輸出參數(shù)的提高，很大程度上改善了打孔質(zhì)量，提高了打孔速度，也擴(kuò)大了打孔的應(yīng)用范圍。國(guó)內(nèi)目前比較成熟的激光打孔的應(yīng)用是在人造金剛石和天然金剛石拉絲模的生產(chǎn)及手表寶石軸承的生產(chǎn)中。

目前激光加工技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)可歸納為：

－－新一代工業(yè)激光器研究，目前處在技術(shù)上的更新時(shí)期，其標(biāo)志是二極管泵浦全固態(tài)激光器的發(fā)展及應(yīng)用；

－－精細(xì)激光加工，在激光加工應(yīng)用統(tǒng)計(jì)中微細(xì)加工1996年只占6％，1997年翻了一倍達(dá)12％，1998年已增加到19％；

－－加工系統(tǒng)智能化，系統(tǒng)集成不僅是加工本身，而是帶有實(shí)時(shí)檢測(cè)、反饋處理，隨著專(zhuān)家系統(tǒng)的建立，加工系統(tǒng)智能化已成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。

激光技術(shù)在我國(guó)經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，取得了上千項(xiàng)科技成果，許多已用于生產(chǎn)實(shí)踐，激光加工設(shè)備產(chǎn)量平均每年以20％的速度增長(zhǎng)，為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造、提高產(chǎn)品質(zhì)量解決了許多問(wèn)題，如激光毛化纖技術(shù)正在寶鋼、本鋼等大型鋼廠推廣，將改變我國(guó)汽車(chē)覆蓋件的鋼板完全依賴(lài)進(jìn)口的狀態(tài)，激光標(biāo)記機(jī)與激光焊接機(jī)的質(zhì)量、功能、價(jià)格符合國(guó)內(nèi)目前市場(chǎng)的需求，市場(chǎng)占有率達(dá)90％以上。

存在的主要問(wèn)題：

－－科研成果轉(zhuǎn)化為商品的能力差，許多有市場(chǎng)前景的成果停留在實(shí)驗(yàn)室的樣機(jī)階段；

－－激光加工系統(tǒng)的核心部件激光器的品種少、技術(shù)落后、可靠性差。國(guó)外不僅二級(jí)管泵浦的全固態(tài)激光器已用于生產(chǎn)過(guò)程中，而且二級(jí)管激光器也被應(yīng)用，而我國(guó)二極管泵浦的全固態(tài)激光器還處在剛開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)階段。

－－對(duì)加工技術(shù)的研究少，尤其對(duì)精細(xì)加工技術(shù)的研究更為薄弱，對(duì)紫外波激光進(jìn)行加工的研究進(jìn)行的極少。

－－激光加工設(shè)備的可靠性、安全性、可維修性、配套性較差，難以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。

三、“十五”目標(biāo)及主要研究?jī)?nèi)容

1．目標(biāo)

“十五”的主要工作是促進(jìn)激光加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，保持激光器年產(chǎn)值20％的平均增長(zhǎng)率，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值200億元以上；在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中普及和推廣加工技術(shù)，重點(diǎn)完成電子、汽車(chē)、鋼鐵、石油、造船、航空等傳統(tǒng)工業(yè)應(yīng)用激光技術(shù)進(jìn)行改造的示范工程；為信息、材料、生物、能源、空間、海洋等六大高科技領(lǐng)域提供嶄新的激光設(shè)備和儀器。

2．主要研究?jī)?nèi)容

（1）激光加工用大功率CO2和固體激光器及準(zhǔn)分子激光器的引進(jìn)機(jī)型研究，提高國(guó)產(chǎn)機(jī)水平；同時(shí)開(kāi)發(fā)和研制專(zhuān)用配套的激光加工機(jī)床，提高激光器產(chǎn)品在生產(chǎn)線上穩(wěn)定運(yùn)行的周期，力爭(zhēng)在國(guó)內(nèi)建立較全面的加工用激光器的生產(chǎn)基地。

（2）建立激光加工設(shè)備參數(shù)的檢測(cè)手段，并進(jìn)行方法研究。

（3）激光切割技術(shù)研究。對(duì)現(xiàn)有的激光切割系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，提供性能好、價(jià)格便宜的2－3軸數(shù)控CO2切割機(jī)，并開(kāi)展相應(yīng)的切割工藝的研究，使該工藝廣泛用于材料加工、汽車(chē)、航天及造船等領(lǐng)域。為此應(yīng)著重在激光器外圍裝置，如：導(dǎo)光系統(tǒng)、過(guò)程監(jiān)測(cè)和控制、噴咀、浮動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)和研制以及CAD／CAM等方面開(kāi)展工作。

（4）激光焊接技術(shù)研究。開(kāi)展激光焊接工藝及材料、焊接工藝對(duì)設(shè)備要求及焊接過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)研究，從而掌握普通鋼材、有色金屬及特殊鋼材的焊接工藝。

（5）激光表面處理技術(shù)研究。開(kāi)展維CAD／CAM技術(shù)、激光表面處理工藝、材料性能及激光表面處理工藝參數(shù)監(jiān)測(cè)和控制研究，使激光表面處理工藝能較大幅度的應(yīng)用于生產(chǎn)。

（6）激光加工光束質(zhì)量及加工外圍裝置研究。研究各種激光加工工藝對(duì)激光光束的質(zhì)量要求、激光光束和加工質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)，光學(xué)系統(tǒng)及加工頭設(shè)計(jì)和研制。

（7）擇優(yōu)支持2~3個(gè)國(guó)家級(jí)加工技術(shù)研究中心，開(kāi)展激光加工工藝技術(shù)研究，重點(diǎn)是材料表面改性和熱處理方面的研究和推廣應(yīng)用；開(kāi)展激光快速成形技術(shù)的應(yīng)用研究，拓寬激光應(yīng)用領(lǐng)域。

第五篇：納米加工技術(shù)

納米加工技術(shù)及其應(yīng)用

江蘇科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院

學(xué)號(hào)：139020021

姓名：原旭全

納米尺度的研究作為一門(mén)技術(shù),是80年代剛剛興起的.它所研究的對(duì)象是一般研究機(jī)構(gòu)很難涉獵的即非宏觀又非微觀的中間領(lǐng)域,有人稱(chēng)之為介觀領(lǐng)域.所謂納米技術(shù)通常指納米級(jí)(0.1nm~l00nm)的材料、設(shè)計(jì)、制造、測(cè)量、控制和產(chǎn)品的技術(shù).納米技術(shù)主要包括納米級(jí)精度和表面形貌的測(cè)量;納米級(jí)表層物理、化學(xué)、機(jī)械性能的檢測(cè);納米級(jí)精度的加工和納米級(jí)表層的加工一一原子和分子的去除、搬遷和重組;納米材料;納米級(jí)微傳感器和控制技術(shù);微型和超微型機(jī)械;微型和超微型機(jī)電系統(tǒng);納米生物學(xué)等;納米加工技術(shù)是納米技術(shù)的一個(gè)組成部分.納米加工的含義是達(dá)到納米級(jí)精度(包括納米級(jí)尺寸精度,納米級(jí)形位精度和納米級(jí)表面質(zhì)量)的加工技術(shù).其原理使用極尖的探針對(duì)被測(cè)表面掃描(探針和被側(cè)表面不接觸),借助納米級(jí)的三維位移控制系統(tǒng)測(cè)量該表面的三維微觀立體形貌.材料制造技術(shù).著名的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Feyneman在20世紀(jì)60年代曾預(yù)言:如果我們對(duì)物體微小規(guī)模上的排列加以某種控制的話,我們就能使物體得到大量的異乎尋常的特性,就會(huì)看到材料的性能產(chǎn)生豐富的變化.他說(shuō)的材料即現(xiàn)在的納米材料.納米材料是由納米級(jí)的超微粒子經(jīng)壓實(shí)和燒結(jié)而成的.它的微粒尺寸大于原子簇,小于通常的微粒,一般為l一100nm.它包括體積份數(shù)近似相等的兩部分:一是直徑為幾個(gè)或幾十個(gè)納米的粒子;二是粒子間的界面.納米材料的兩個(gè)重要特征是納米晶粒和由此產(chǎn)生的高濃度晶界.這導(dǎo)致材料的力學(xué)性能、磁性、介電性、超導(dǎo)性、光學(xué)乃至熱力學(xué)性能的改變.如:納米陶瓷由脆性變?yōu)?00%的延展性,甚至出現(xiàn)超塑性.納米金屬居然有導(dǎo)體變成絕緣體.金屬納米粒子摻雜到化纖制品或紙張中,可大大降低靜電作用.納米Tiq按一定比例加入到化妝品中,可有效遮蔽紫外線.當(dāng)前納米材料制造方法主要有:氣相法、液相法、放電爆炸法、機(jī)械法等.l)氣相法:1熱分解法:金屬撥基化合物在惰性介質(zhì)(N2或潔凈油)中熱分解,或在H沖激光分解.此方法粒度易控制,適于大規(guī)模生產(chǎn).現(xiàn)在用于Ni、Fe、W、M。等金屬,最細(xì)顆粒可達(dá)3一10nm.o真空

蒸發(fā)法:金屬在真空中加熱蒸發(fā)后沉積于一轉(zhuǎn)動(dòng)圓的流動(dòng)油面上;可用真空蒸餾使顆粒濃縮.此法平均顆粒度小于10nm.2)液相法:1沉積法:采用各種可溶性的化合物經(jīng)混合,反應(yīng)生成不溶解的氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽或有機(jī)鹽等沉淀.把過(guò)濾后的沉淀物熱分解獲得高強(qiáng)超純細(xì)粉.采用此工藝制備出均質(zhì)的玻璃和陶瓷.由于該法可制備超細(xì)(10nm一100nm)、化學(xué)組成及形貌均勻的多種單一或復(fù)合氧化物粉料.已成為一種重要的超細(xì)粉的制備方法.3)放電爆炸法:金屬細(xì)絲在充滿惰性氣體的圓筒內(nèi)瞬間通人大電流而爆炸.此法可制造Mo.W等難熔金屬的超細(xì)顆粒(25一350nm),但不能連續(xù)操作.4)機(jī)械法:利用單質(zhì)粉末在攪拌球磨(AttritorMill)過(guò)程中顆粒與顆粒間和顆粒與球之間的強(qiáng)烈、頻繁的碰撞粉碎.近幾年大量采用攪拌磨,即利用被攪拌棍攪拌的研磨介質(zhì)之間的研磨,將粉料粉碎粉碎效率比球磨機(jī)或振動(dòng)磨都高.(3)三束加工技術(shù):可用于刻蝕、打孔、切割、焊接、表面處理等.l)電子束加工技術(shù):電子束加工時(shí),被加速的電子將其能量轉(zhuǎn)化成熱能,以便除去穿透層表面的原子,因此不易得到高精度.但電子束可以聚焦成很小的束斑(巾0.1林m)照射敏感材料.用電子刻蝕,可加工出0.1林m線條寬度.而在制造集成電路中實(shí)際應(yīng)用.2)離子束加工技術(shù):因離子直徑為0.Inm數(shù)量級(jí).故可直接將工件表面的原子碰撞出去達(dá)到加工的目的.用聚焦的離子束進(jìn)行刻蝕,可得到精確的形狀和納米級(jí)的線條寬度.3)激光束加工技術(shù):激光束中的粒子是光子,光子雖沒(méi)有靜止質(zhì)量,但有較高的能量密度.激光束加工常用YAG激光器認(rèn)封.06林m)和Cq激光器位一10.63林m).激光束加工不是用光能直接撞擊去掉表面原子,而是光能使材料熔化、汽化后去掉原子.(4)LIGA(Lithographie,Galvanoforming,Abforming)技術(shù).這是最新發(fā)展的光刻、電鑄和模鑄的復(fù)合微細(xì)加工技術(shù).它采用深度同步輻射X射線光刻,可以制造最大高度為1000林m、高寬比為200的立體結(jié)構(gòu),加工精度可達(dá)0.1林m.刻出的圖形側(cè)壁陡峭,表面

光滑.加工微型器件可批量復(fù)制,加工成本低.目前,在LIGA工藝中再加入犧牲層的方法,使加工出的微器件一部分可脫離母體而能轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng).這在制造微型電動(dòng)機(jī)或其他驅(qū)動(dòng)器時(shí)極為有用.LIGA技術(shù)對(duì)微型機(jī)械是非常有用的工藝方法.1與常規(guī)精加工的比較

納米級(jí)加工中.工件表面的原子和分子是直接加工的對(duì)象.即需切斷原子間的結(jié)合.納米加工實(shí)際已到了加工的極限.而常規(guī)的精加工欲控制切斷原子間的結(jié)合是無(wú)能為力的,其局限性在于: l)高精度加工工件時(shí),切削量應(yīng)盡量小而常規(guī)的切削和磨削加工,要達(dá)到納米級(jí)切除量,切削刀具的刀刃鈍圓半徑必須是納米級(jí),研磨磨料也必須是超細(xì)微粉.目前對(duì)納米級(jí)刃口半徑還無(wú)法直接測(cè)量.2)工藝系統(tǒng)的誤差復(fù)映到工件,工藝系統(tǒng)的受力/熱變形、振動(dòng)、工件裝夾等都將影響工件精度.3)即使檢測(cè)手段和補(bǔ)償原理正確,加工誤差的補(bǔ)償也是有限的.4)加工過(guò)程中存在不穩(wěn)定因素.如切削熱,環(huán)境變化及振動(dòng)等.由此可見(jiàn).傳統(tǒng)的切削/磨削方法,一方面由于加工方法的局限或由于加工機(jī)床精度所限,顯示出在納米加工領(lǐng)域應(yīng)用裕度不足.另一方面,由于科技產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,加工技術(shù)的極限不斷受到挑戰(zhàn).有研究表明,磨削可獲得o.35nm的表面粗糙度,但對(duì)如何實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠的納米機(jī)加工以及觀察研究材料微加工過(guò)程力學(xué)性能則始終受到實(shí)驗(yàn)手段的限制.因此納米機(jī)加工必須尋求新的途徑即直接用光子、電子、離子等基本粒子進(jìn)行加工.例如,用電子束光刻加工超大規(guī)模集成電路.2.微納米加工技術(shù)的分類(lèi)

自人類(lèi)發(fā)明工具以來(lái),加工是人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)的主要內(nèi)容之一.所謂加工是運(yùn)用各種工具將原材料改造成為具有某種用途的形狀.一提到加工,人們自然會(huì)聯(lián)想到機(jī)械加工.機(jī)械加工是將某種原材料經(jīng)過(guò)切削或模壓形成最基本的部件,然后將多個(gè)基本部件裝配成一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng).某些機(jī)械加工也可以稱(chēng)為微納米加工.因?yàn)榫推浼庸ぞ榷?某些現(xiàn)代磨削或拋光加工的精度可以達(dá)到微米或納米量級(jí).但本文所討論的微納米加工技術(shù)是指加工形成的部件或結(jié)構(gòu)本身的尺寸在微米或納米量級(jí).微納米加工技術(shù)是一項(xiàng)涵蓋門(mén)類(lèi)廣泛并且不斷發(fā)展中的技術(shù).在2004年國(guó)際微納米工程年會(huì)上,曾有人總結(jié)出多達(dá)60種微納米加工方法.可見(jiàn)實(shí)現(xiàn)微納米結(jié)構(gòu)與器件的方法是多樣的.本文不可能將所有微納米加工技術(shù)一一介紹.對(duì)這些加工技術(shù)的詳細(xì)介紹目前已有專(zhuān)著出版.筆者在此僅將已開(kāi)發(fā)出的微納米加工技術(shù)歸納為三種類(lèi)型作概括性的介紹

（1）平面工藝

以平面工藝為基礎(chǔ)的微納米加工是與傳統(tǒng)機(jī)械加工概念完全不同的加工技術(shù).圖1描繪了平面工藝的基本步驟.平面工藝依賴(lài)于光刻(lithography)技術(shù).首先將一層光敏物質(zhì)感光,通過(guò)顯影使感光層受到輻射的部分或未受到輻射的部分留在基底材料表面,它代表了設(shè)計(jì)的圖案.然后通過(guò)材料沉積或腐蝕將感光層的圖案轉(zhuǎn)移到基底材料表面.通過(guò)多層曝光,腐蝕或沉積,復(fù)雜的微納米結(jié)構(gòu)可以從基底材料上構(gòu)筑起來(lái).這些圖案的曝光可以通過(guò)光學(xué)掩投影實(shí)現(xiàn),也可以通過(guò)直接掃描激光束,電子束或離子束實(shí)現(xiàn).腐蝕技術(shù)包括化學(xué)液體濕法腐蝕和各種等離子體干法刻蝕.材料沉積技術(shù)包括熱蒸發(fā)沉積,化學(xué)氣相沉積或電鑄沉積.圖1平面工藝的基本過(guò)程:在硅片上涂光刻膠、曝光、顯影,然后把膠 的圖形通過(guò)刻蝕或沉積轉(zhuǎn)移到其他材料

（2）探針工藝

探針工藝可以說(shuō)是傳統(tǒng)機(jī)械加工的延伸,這里各種微納米尺寸的探針取代了傳統(tǒng)的機(jī)械切削工具.微納米探針不僅包括諸如掃描隧道顯微探針,原子力顯微探針等固態(tài)形式的探針,還包括聚焦離子束,激光束,原子束和火花放電微探針等非固態(tài)形式的探針.原子力探針或掃描隧道電子探針一方面可以直接操縱原子的排列,同時(shí)也可以直接在基底材料表面形成納米量級(jí)的氧化層結(jié)構(gòu)或產(chǎn)生電子曝光作用.這些固體微探針還可以通過(guò)液體輸運(yùn)方法將高分子材料傳遞到固體表面,形成納米量級(jí)的單分子層點(diǎn)陣或圖形.非固態(tài)微探針如聚焦離子束,可以通過(guò)聚焦得到小于10nm的束直徑,由聚焦離子束濺射刻蝕或化學(xué)氣體輔助沉積可以直接在各種材料表面形成微納米結(jié)構(gòu).聚焦激光束已經(jīng)廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)加工工業(yè),作為切割或焊接工具.高度聚焦的激光束也可以直接剝蝕形成微納米結(jié)構(gòu),例如近年來(lái)出現(xiàn)的飛秒激光加工技術(shù).利用激光對(duì)某些有機(jī)化合物的光固化作用也可以直接形成三維立體微納米結(jié)構(gòu).只要加工的工具足夠小,即使傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)也有可能制作微米量級(jí)的結(jié)構(gòu).例如,利用聚焦離子束的微加工能力可以制造尖端小于10Lm的高速鋼銑刀.這種微型銑刀可以加工小于100Lm的溝槽或臺(tái)階結(jié)構(gòu).探針工藝與平面工藝的最大區(qū)別是,探針工藝只能以順序方式加工微納米結(jié)構(gòu).而平面工藝是以平行方式加工,即大量微結(jié)構(gòu)同時(shí)形成.因此平面工藝是一種適合于大生產(chǎn)的工藝.但探針工藝是直接加工材料,而不是像平面工藝那樣通過(guò)曝光光刻膠間接加工.3納米級(jí)加工的關(guān)鍵技術(shù)

(l)測(cè)量技術(shù)

納米級(jí)測(cè)量技術(shù)包括納米級(jí)精度的尺寸和位移的測(cè)量、納米級(jí)表面形貌的測(cè)量.納米級(jí)測(cè)量技術(shù)主要有兩個(gè)發(fā)展方向:1)光干涉測(cè)量技術(shù):可用于長(zhǎng)度、位移、表面顯微形貌的精確測(cè)量.用此原理測(cè)量的方法有雙頻激光干涉測(cè)量、光外差干涉測(cè)量、X射線干涉測(cè)量等.2)掃描探針顯微測(cè)量技術(shù):主要用于測(cè)量表面微觀形貌.用此原理的測(cè)量方法有掃描隧道顯微鏡(STM)和原子力顯微鏡(AFM)等.(5)掃描隧道顯微加工技術(shù)(sTM).掃描隧道顯微加工技術(shù)是納米加工技術(shù)中的最新發(fā)展,可實(shí)現(xiàn)原子、分子的搬遷、去除、增添和排列重組,可實(shí)現(xiàn)極限的精加工或原子級(jí)的精加工.近年來(lái)這方面發(fā)展迅速,取得多項(xiàng)重要成果.1990年美國(guó)Eigler等人,在低溫和超真空環(huán)境中,用STM將鎳表面吸附的xe(氛)原子逐一搬遷,最終以35個(gè)Xe原子排成IBM3個(gè)字母,每個(gè)字母高snm.Xe原子間最短距離約為Inm,以后他們又實(shí)現(xiàn)了原子的搬遷排列.在鉑單晶的表面上,將吸附的一氧化碳分子用sTM搬遷排列起來(lái),構(gòu)成一個(gè)身高snm的世界上最小人的圖樣.此“一氧化碳小人”的分子間距僅為0.snm.將STM用于納米級(jí)光刻加工時(shí),它具有極細(xì)的光斑直徑,可以達(dá)原子級(jí),可得到10nm寬的線條圖案.4微型機(jī)械和微型機(jī)電系統(tǒng)

(l)微型機(jī)械.現(xiàn)在微型機(jī)械的研究已達(dá)到較高水平,已能制造多種微型零件和微型機(jī)構(gòu).已研制成功的三維微型機(jī)械構(gòu)件有微齒輪、微彈簧、微連桿、微軸承等.微執(zhí)行器是比較復(fù)雜、難度大的微型器件,研制成功的有微閥、微泵、微開(kāi)關(guān)、微電動(dòng)機(jī)等.(2)微型機(jī)電系統(tǒng).MEMS是在微電子工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的多學(xué)科交叉的前沿研究領(lǐng)域.是納米加工技術(shù)走向?qū)嵱没?能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的主要領(lǐng)域.比如:l)微型機(jī)器人是一個(gè)非常復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng).美國(guó)正在研制的無(wú)人駕駛飛機(jī)僅有蜻蜓大小,并計(jì)劃進(jìn)一步縮小成蚊子機(jī)器人,用于收集情報(bào)和竊聽(tīng).醫(yī)用超微型機(jī)器人是最有發(fā)展前途的應(yīng)用領(lǐng)域.它可進(jìn)入人的血管,從主動(dòng)脈管壁上刮去堆積的脂肪,疏通患腦血栓病人阻塞的血管.日本制定了采用機(jī)器人外科醫(yī)生的計(jì)劃,并正在開(kāi)發(fā)能在人體血管中穿行、用于發(fā)現(xiàn)并殺死癌細(xì)胞的超微型機(jī)器人.2)微型慣性?xún)x表:慣性?xún)x表是航空、航天、航海中指示方向的導(dǎo)航儀器,由于要求體積小、重量輕、精度高、工作可靠.因此是微型機(jī)電系統(tǒng)應(yīng)用的理想領(lǐng)域.現(xiàn)在國(guó)外已有微型加速度幾何微型陀螺儀的商品生產(chǎn),體積和重量都很小,但尚需提高精度.由于MEMs的發(fā)展已初具基礎(chǔ),微型器件的發(fā)展也已達(dá)到一定水平,同時(shí)有微電子工業(yè)制造集成電路的經(jīng)驗(yàn)可借鑒,各產(chǎn)業(yè)部門(mén)又有使用MEMS的要求,因此現(xiàn)在MEMS的發(fā)展條件已具備.4.微納米加工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

微納米加工技術(shù)是一項(xiàng)不斷發(fā)展中的技術(shù).新技術(shù)取代老技術(shù),先進(jìn)技術(shù)取代落后技術(shù)是客觀發(fā)展規(guī)律.加工技術(shù)本身從來(lái)都只是手段,其目的是服務(wù)于科學(xué)研究或工業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與生產(chǎn).因此新的科研課題或新的工業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)會(huì)不斷對(duì)加工技術(shù)提出新的要求.新的加工技術(shù)將會(huì)不斷出現(xiàn).5.參考文獻(xiàn)

[1]崔錚.為納米加工技術(shù)及其應(yīng)用.北京:高教出版社, 2005 [2]張?zhí)m娣,溫秀梅.納米加工技術(shù)及其應(yīng)用闡述.2006 [3]陳海峰等.利用 AFM在 Au-Pd合金膜上制備納米結(jié)構(gòu)[J].科學(xué)通報(bào),1998 [4]顧長(zhǎng)志等.微納米加工技術(shù)在納米物理與器件研究中的應(yīng)用[J].物理,2006 [5]郭佑彪等.納米加工技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀[J].安徽化工,2005 [6]陳寶欽.微光刻與微/納米加工技術(shù)[J].微納電子技術(shù),2011 [7] 朱團(tuán).新型納米加工技術(shù)的研究進(jìn)展[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014 [8] 李勇.納米級(jí)加工、測(cè)控技術(shù)及其應(yīng)用[J].儀器儀表學(xué)報(bào),1995 [9] 郭隱彪.微納米加工與檢測(cè)技術(shù)進(jìn)展[J].三明學(xué)院學(xué)報(bào),2006 [10]馮薇.精密與超精密磨削的發(fā)展現(xiàn)狀[J].集美大學(xué)學(xué)報(bào),2010 [11] 李德剛.基于分子動(dòng)力學(xué)的單晶硅納米加工機(jī)理及影響因素研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2008 [12] 梁迎春.納米加工過(guò)程中金剛石刀具磨損研究的新進(jìn)展[J].摩擦學(xué)學(xué)報(bào),2008 [13] 梁烈潤(rùn).新興納米加工技術(shù)簡(jiǎn)介[J].機(jī)電一體化,2006 [14]姚駿恩.納米測(cè)量?jī)x器和納米加工技術(shù)[J].中國(guó)工程科學(xué),2003 [15] 梁迎春.納米加工及納構(gòu)件力學(xué)特性的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J].金屬學(xué)報(bào),2008