大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于超精密加工发展历史及现状的问题,于是小编就整理了5个相关介绍超精密加工发展历史及现状的解答,让我们一起看看吧。
牛顿环的发展现状?
牛顿环是一种具有干涉现象的光学实验,在现代科学研究中仍然具有重要的地位。目前,牛顿环的研究主要集中在光学领域,用于测量透明薄片的厚度和表面形貌,以及在光学器件中的应用。
随着科学技术的不断发展,牛顿环在光学测量和精密加工技术中的应用也在不断拓展,成为了一种重要的测量手段和工艺工具。
同时,牛顿环也在其他领域有所应用,如材料科学、生物医学等,展现出了广阔的发展前景。
机床的发展历史?
可以分为五个阶段:雏形期、产生期、精密化时期、半自动化时期和自动化时期。
在雏形期,由于制造钟表和武器的需要,出现了钟表匠用的螺纹车床和齿轮车床,以及水力驱动的炮筒镗床。
在产生期,由于工业革命推动了机床的发展,1774年英国人发明了较为精密的炮筒镗床,次年他用这台炮筒镗床镗出的汽缸,满足了瓦特蒸汽机的要求;为了镗制更大的汽缸,他又于1775年制造了一台水轮驱动的汽缸镗床,促进了蒸汽机的发展。
在精密化时期,随着科学技术的发展和人们对加工精度要求的提高,各种高精度机床应运而生。
在半自动化时期,由于电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展,各种半自动化机床相继问世。
在自动化时期,由于计算机技术和自动控制技术的进一步发展,各种全自动化机床相继问世。
机械加工是做什么的?
机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按加工方式上的差别可分为切削加工和压力加工。我们这里简称车工。 加工需要的机械由数显铣床、数显成型磨床、数显车床、电火花机、万能磨床、加工中心、激光焊接、中走 丝、快走丝、慢走丝、外圆磨床、内圆磨床、精密车床等,可进行精密零件的车、铣、刨、磨等加工, 此类机械擅长精密零件的车、铣、刨、磨等加工,可以加工各种不规则形状零件,加工精度可达2μm。 随着现代机械加工的快速发展,机械加工技术快速发展,慢慢的涌现出了许多先进的机械加工技术方法,比如微型机械加工技术、快速成形技术、精密超精密加工技术等。
日本精密加工为何领先世界?
日本是东亚儒家文化圈内第一个成功实现社会与文化改造、转型的国家。日本取得的先进的制度、科技、工艺、文化等优秀成果,正是转型成功的重要标志。日本,对东亚文化圈诸国的社会与文化转型有不可估量的现实借鉴意义!
日本的精密加工之所以能傲视全球,和以下几个因素密不可分。仅作探讨!
1.政府因素。一个为国家、为人民服务的政府,应该在高的办事效率、低的政府运作成本的前提下,首先处理好国际关系,保证良好的外部环境,为科技和工艺输入与交流提供好的外部保障。
日本人非常务实、进取,善于学习世界的先进国家的先进文化,为我所用。古代以中国为师,明治维新前100年是以荷兰为师,明治维新后是以英国为师,1945年之后是以美国为师。一个落后国家和世界最强国保持良好的关系,可以享受到世界强国带来的优质国际环境,可以方便地学习全世界最先进的政治制度、法制制度、产业制度、科学技术和先进文化;可以保证有稳定的原材料进口来源和出口市场。
其次,维持一个公平、稳定、竞争、有序的国内环境,促进市场要素向最具活动、最有利长远发展、最有利于国家与人民长远利益的行业或企业流动。
再次,良好的宪政民主下的法制环境和新闻自由也是企业家精神能够发扬光大的基本保证。如果没有公平、公正的法律保证企业家的权益,企业家精神是不可能得很好的发扬的。提供这样一个良好的法制环境,是一个现代政府的基本责任。 企业私有权的明确,可以让人们有恒心做长期的研发和生产;公正的法制体系和新闻自由,是维护社会公平与正义的强大的保证。
最后,政府对教育和社会再分配的重视发挥了积极作用。教育普及和收入提高保证了给日本工业提供优质的劳动力和消费市场,很好地促进了工业的发展和升级。反过来,工业的发展和升级,给日本国民提供了更好的收入、商品及服务,形成了一个很好的良性循环。
2、企业家精神和产业自然升级发挥了重要的作用。一是在相对公平公开环境下的企业家精神的发扬;二是在竞争和外部环境压力下的产业自然升级。
3、对传统文化的传承对日本精密加工行业的积极的作用。务实、求真、精进、创新等支撑日本制造业的工匠精神和5S等,都来源于日本传统文化。
以上几点因素,造就了日本人务实、专注、创新、传承等品质,是日本精密加工业发展到如此先进的主要因素。
加工工件可以最光滑到到什么程度,理论上是否可以无限光滑下去?
加工工件可以最光滑到什么程度,理论上是否可以无限光滑下去?
先上结论:不能,极限的加工精密在0.1nm左右。
光滑的评价指标——表面粗糙度
首先简单了解一下的怎么来评价的工件的光滑程度。在机械测量领域,一般用表面粗糙度来评价工件的光滑的程度,或者说是加工精度。其实,粗糙度也是一个比较大的概念,可以细分为很多评价指标:比如Sa,Sz,Sy,Sms等。在这里我们用一个比较常用的指标: 表面算术平均高度(Sa),它定义为轮廓表面内的点与中心面距离的算术平均会几何平均值。说的通俗点就是,选一个面作为平均面,然后把实际表面离散为点,求这些点距离平均面的距离大小。
极限的光滑程度——原子级精度
我们都知道,一切物体都是由原子构成,而原子尺度一般在0.1nm水平,这就决定了加工的极限精度同样在这个水平。一般所谓的加工过程实际就是材料去除的过程。那如果想实现原子级的材料去除,根据理论分析,加工切除层的最小极限尺寸必须为原子直径,如果一层一层地切除原子,被加工表面的尺寸波动范围在 0.1~0.2nm 之间,具有这种特征的表面称为“超光滑表面”。下图展示利用原子力显微镜测量加工后达到的超光滑表面。表面粗糙度达到了0.1nm左右。
实现超光滑表面的手段——超精密抛光
尽管目前有车、铣、刨、磨等多种加工加工手段,但目前能达到原子级精度的唯有抛光一种方法。细分的话,化学机械抛光、弹性发射抛光、离子束抛光等都可以达到这一精度。但毫无疑问,上述的抛光方法都是原子级的材料去除。比如下图为弹性发射的加工原理,简单来说就是磨粒(微型刀具)靠近工件表面原子,利用原子间的相互作用力将工件表面原子“粘”下来,从而实现原子级的加工精度。
我国的超精密加工水平
实际上,我国的超精密加工水平与与国外还有一定的差距,特别是我国在超精密机床与国际先进水平相比在完备性、可靠性与精度保持性还有较大的差距,总体上与国外相比差距还有15年以上,国内超精密专用加工与检测设备与国外相比有更大的差距,由此被一些国家“卡”了脖子。所以,我们的超精密发展之路任然任重道远,需要科研工作者们坚持不懈的去努力奋斗。
到此,以上就是小编对于超精密加工发展历史及现状的问题就介绍到这了,希望介绍关于超精密加工发展历史及现状的5点解答对大家有用。