【機(jī)械類畢業(yè)論文中英文對(duì)照文獻(xiàn)翻譯】kamlakar rajurkar和Marc madou【PDF英文25頁word中文翻譯3472字6頁】,機(jī)械類畢業(yè)論文中英文對(duì)照文獻(xiàn)翻譯,PDF英文25頁,word中文翻譯3472字6頁,【機(jī)械類畢業(yè)論文中英文對(duì)照文獻(xiàn)翻譯】kamlakar,rajurkar和Marc,madou【PDF英文25頁,word中文翻譯3472字6頁】,機(jī)械類 第4章進(jìn)程 kamlakar rajurkar和Marc madou 摘要: 生產(chǎn)工序的原料轉(zhuǎn)換成所需的零件，使可用和實(shí)用的產(chǎn)品。全部制造過程的評(píng)估，然后選定為具體應(yīng)用的基礎(chǔ)上，類型和金額涉及能源，過程機(jī)制及其能力（包括精度和可重復(fù)性） ， 對(duì)環(huán)境的影響，和經(jīng)濟(jì)。除以上措施外， micromanufacturing過程中還需要待評(píng)估對(duì)質(zhì)量的搬遷（或塑性變形或增補(bǔ)）最小的一筆賠償?shù)牟牧显谝粋€(gè)周期，以及為實(shí)現(xiàn)精確的相關(guān)micromanufacturing設(shè)備。這個(gè)第一章開始，描述了地位的micromanufacturing進(jìn)程的觀察期間， wtec 訪問亞洲和歐洲。國家- - -藝術(shù)micromanufacturing過程中，美國還包括在這一章。網(wǎng)站訪問了在亞洲和歐洲，包括工業(yè)，大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)。 具體問題的過程中的機(jī)制，建模與仿真，表面完整性，和尺度效應(yīng)是總結(jié)了在第二部分的這一章。 micromanufacturing工藝和設(shè)備: 許多不同類型的micromanufacturing過程中，觀察，訪問期間。要提供了廣闊的鑒于該micromanufacturing這些過程分為三種主要類型-消減， nearnet - 形狀，和添加劑。一些這些進(jìn)程是縮減版本，現(xiàn)有的傳統(tǒng)macromanufacturing技術(shù)，和其他創(chuàng)新的方法是利用各種物理和化學(xué)效果 消減過程: 物質(zhì)消減的過程，包括微機(jī)械等為契機(jī)，鉆，銑，和磨削;電的物理和化學(xué)過程，如電放電加工（電火花加工）和電化學(xué)加工（流腦） ;和能源束加工，如激光，電子，離子束的焦點(diǎn)。 微機(jī)械機(jī)械微細(xì)加工過程中，自然是縮減版本的現(xiàn)行宏觀層面進(jìn)程。在這些進(jìn)程中，工具，通常是在直接接觸的機(jī)械與工件和因此，一個(gè)良好的幾何相關(guān)關(guān)系的工具的路徑和加工表面可以得到。 相比，微電子制備方法，他們有較高的材料去除率和能力機(jī)復(fù)雜的二維和三維microshapes在不同的工程材料。 法努克在日本已商品化的一個(gè)超高精度微機(jī)械名為robonano用戶界面（圖4.1a ） 。它可以作為一個(gè)功能的五軸聯(lián)動(dòng)軋機(jī)，車床，五軸聯(lián)動(dòng)磨床，五軸聯(lián)動(dòng)成型機(jī)，以及高速牛頭刨床（圖4.1b ， C ， D ）的。切割是名義上完成了由一個(gè)單晶金剛石工具。為了銑削，空氣透平主軸是受雇為轉(zhuǎn)速高達(dá)70000 rpm的。整形是做使用高速穿梭單位能生產(chǎn)3槽每秒， 3千赫快速的工具，伺服使用壓電陶瓷（ Fanuc的robonano的用戶界面， 2004年） 。 1 Fanuc的一系列15i控制器實(shí)現(xiàn)數(shù)值控制robonano 。該決議的線性石斧是1 nm和0.00001o為旋轉(zhuǎn)軸。實(shí)際痕量率的數(shù)控命令是± 2nm在直線和± 5 / 100 ， 000度的索引。這一良好的伺服追蹤能力，是歸因于一個(gè)“完全摩擦免費(fèi)納米伺服“技術(shù)（線性所有的幻燈片和螺絲是靜態(tài)的空氣軸承） 。此外， 系統(tǒng)是封閉在一個(gè)空氣淋浴溫度控制單元，其溫度控制在0.01 ° C至消除熱增長的錯(cuò)誤。 (a) ROBOnano Ui. (b) Grinding/Milling. (c) Turning. (d) Shaping. robonano是用來機(jī)器鏡，過濾器，光柵，液晶顯示器（ LCD ）面板，小鏡頭， micromoldings ，和其他小超精密零件。大部分的零件大約需要5分鐘加工。 4.2a的數(shù)字顯示，一塊黃銅與梯形槽與高長寬比，開放角3度，和Groove足球場， 35 μ m的microgrooves高的長寬比很受歡迎，在半導(dǎo)體加工。不過，粗糙度的側(cè)壁和尖銳的底邊 robonano加工溝槽的好得多，比許多其他方法在使用的半導(dǎo)體加工。數(shù)字4.2b是一個(gè)模具的雙側(cè)重鏡頭構(gòu)成的連續(xù)彎V型槽35 μ m的寬度和與復(fù)雜多變的V型的角度和深度。在此外， 3D免費(fèi)-曲面，例如作為一個(gè)4 × 4 凸透鏡陣列（圖4.2c ） ，也可以加工robonano 。該材料可以黃銅或硅， 鏡頭間距290 μ m的，直徑236 μ m的，高度16 μ m的，和R 448 μ m的（ Fanuc的robonano α - 0ib加工樣品， 2005年） 。 圖4.3 。 圖4.3 。 microlathe 。 國家研究所的先進(jìn)工業(yè)科學(xué)和技術(shù)（ aist ）在日本已制定了microlathe是32毫米長， 25毫米寬， 30.5毫米高，重量只有100克（見圖4.3 ） 。它包括一個(gè)摩擦驅(qū)動(dòng)的蠕動(dòng)系統(tǒng)，主軸驅(qū)動(dòng)裝置由一個(gè)微電機(jī)，以及toolrest 。 改性蠕動(dòng)型microsliders雇用，在這種幻燈片，引導(dǎo)和舉行與摩擦。它定位解決25納米。通過優(yōu)化的驅(qū)動(dòng)器模式，順利飼料400 μ m / s時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)盡管其逐步飼料的行動(dòng)。雖然主要主軸電機(jī)只一點(diǎn)五瓦特額定功率，旋轉(zhuǎn)速度可以達(dá)到每分鐘轉(zhuǎn)速10000 （岡崎和北， 2000年，岡崎， 2000年） 。 圖4.4 。 microcomponents加工microlathe 。 該microlathe可以減少黃銅1.5 μ m的表面粗糙度在飼料中的方向。圖4.4顯示microparts 加工由microlathe 。最小的直徑工件加工在實(shí)驗(yàn)中是60 μ m的圖4.5a顯示了micromilling機(jī)的發(fā)展在aist 。機(jī)器組成一的X - Y階段和zaxis 驅(qū)動(dòng)單元持有主軸單元。 Z軸驅(qū)動(dòng)裝置采用了空心機(jī)螺桿，并帶動(dòng)一直接驅(qū)動(dòng)交流（ AC ）馬達(dá)。主軸和干勁，螺桿分配在一條線。那個(gè)主軸直徑為27毫米額定八十○瓦特，并提供30.0萬rpm的最高轉(zhuǎn)速。那個(gè)主軸年底舉行銑刀與直接加工collet夾頭1毫米。高主軸回轉(zhuǎn)， highfeed 率，和小深度的切有助于減少加工武力。運(yùn)動(dòng)控制是實(shí)現(xiàn)由一名全職閉環(huán)數(shù)字伺服系統(tǒng)，獲得反饋信號(hào)從線性規(guī)模的一項(xiàng)決議在50 nm 。 42 4 。進(jìn)程 （一） micromilling機(jī)。 （二）胭脂的數(shù)字，不法之徒。 （三）蜂窩4毫米足球場 和2毫米深。 圖4.5 。 micromilling機(jī)和產(chǎn)生的功能。 小直徑年底銑工具， micromilling機(jī)已用于機(jī)硬鋁合金和預(yù)硬化鋼。顯示在數(shù)字4.5b和C ，三維microfeatures已產(chǎn)生。那個(gè)樣本中顯示的數(shù)字4.5b完成，在短短的一百三十秒（岡崎和北， 2000年，岡崎， 2000年，河原等人， 1997年，北等人， 1998年） 。 納米，與優(yōu)勢的簡單加工，成本低和高吞吐量，可以克服限制常規(guī)光刻技術(shù)。它有著巨大的潛力，在納米電子學(xué)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)， 光電子和生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。工業(yè)技術(shù)研究院（工研院）在臺(tái)灣已 開發(fā)了納米設(shè)備與系統(tǒng)的先進(jìn)技術(shù)并行，壓力均勻性和快速加熱（見圖4.6 ） 。并行性和壓力的變化是在5 ％以內(nèi)和升溫速率是預(yù)計(jì)將超過100 ° C時(shí)每秒。目的是納米圖案是捏造事實(shí)納米結(jié)構(gòu)“ （ < 100 nm ）的使用nanomold所作的電子束光刻和干法刻蝕（工研院年度 報(bào)告， 2004年， ehrfeld等人， 1996年） 。 圖4.6 。 nanoimprinter mirl 30 B 。 重點(diǎn)研究在該中心為微系統(tǒng)技術(shù)（ zemi ，柏林adlershof ） ，節(jié)由柏林科技大學(xué)的研究所機(jī)床和工廠管理（互聯(lián)網(wǎng)基金）公司和Fraunhofer gesellschaft研究所生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)計(jì)技術(shù)（ ipk ） ，是對(duì)小型設(shè)備機(jī)器零件和單一的小批量經(jīng)濟(jì)。工具制成的碳化鎢與幾何界定的前沿（圖4.7a ， b ）是用于microcutting 。研究人員在zemi也工作，對(duì)優(yōu)化工具的幾何和工藝參數(shù)，為車銑加工光學(xué)結(jié)構(gòu)和面。合適的校正算法已制定并導(dǎo)致精度高的特點(diǎn)（圖4.7c ） （ ipk和互聯(lián)網(wǎng)基金的施舍， 2004年） 。 kamlakar rajurkar和Marc madou 圖4.7 。 micromilling工具和機(jī)械加工的特點(diǎn)。 在zemi ，有限元方法（有限元分析）模型（圖4.8a ）和力學(xué)分析（圖4.8b ） 被用來作為工具，流程優(yōu)化，制造業(yè)等戰(zhàn)略和技術(shù)參數(shù)。它很明顯，不斷提高的建模與仿真技術(shù)在很大程度上減少需要昂貴的和時(shí)間消耗實(shí)驗(yàn)（ ipk和互聯(lián)網(wǎng)基金的施舍， 2004年） 。 圖4.8 。建模與仿真在zemi 。 作為一個(gè)技術(shù)突出，研究所的生產(chǎn)技術(shù)（ ipt ，在rwth -亞琛工業(yè)大學(xué)，德國） 是能同時(shí)測量孔在鉆孔，鏜孔和切割。的基礎(chǔ)上，測量反饋，削減的立場是糾正的動(dòng)態(tài)過程中。一動(dòng)捕獲和補(bǔ)償變形的主軸。這消除了隨后的整理步驟。這種智能鏜刀命名為“國際文憑組織”是有能力制造孔與圓柱度小于5 μ m的（德國弗勞恩霍夫ipt ， 2005年） 。該micromilling在ipt采用了傳統(tǒng)的macroscale精密機(jī)床，以推動(dòng)微型刀具。努力是利用硬質(zhì)涂層，以減少刀具磨損，以及主要的挑戰(zhàn)是控制該涂層厚度和保持幾何的microtool 。然而，涂料已證明 積極成果的耐磨性顯示，在數(shù)字4.9a 。高度界定微尺度特點(diǎn)是在球磨ipt顯示，在數(shù)字4.9b 。 （一）比較磨損的微觀銑刀無（左）和（右）硬質(zhì)涂層。（二） micromilled的特點(diǎn)就微尺度物體。 圖4.9 。 micromilling在ipt 。 作為一個(gè)研究項(xiàng)目在Twente大學(xué)（荷蘭）命名為“捏造顯微組織粉末爆破， “粒子Jet是針對(duì)一個(gè)目標(biāo)的機(jī)械材料搬遷（圖4.10a ） 。噴嘴是掃描以上的目標(biāo)，多次以實(shí)現(xiàn)一個(gè)統(tǒng)一的蝕刻表面。它是一種快速，廉價(jià)和準(zhǔn)確的定向蝕刻技術(shù)的脆性材料，如玻璃， 44 4 。進(jìn)程硅和陶瓷。時(shí)間，至etch通過一個(gè)500毫米厚的pyrex晶圓與一噴嘴大約是20分鐘。 4.10b的數(shù)字顯示，一個(gè)典型的microfeature獲得這種技術(shù)（微型爆炸， 2005年） 。 一）原則粉爆破。 （二） 400 μ m的深炸毀的玻璃結(jié)構(gòu)。 圖4.10 。微粉爆破。 力學(xué)機(jī)械微機(jī)械是受密集的實(shí)驗(yàn)和模擬研究在伊利諾伊大學(xué)厄巴納-尚佩恩（ uiuc ）和美國西北大學(xué);調(diào)校顯示在數(shù)字4.11a和B試點(diǎn)工作包括尺寸效應(yīng)和最低晶片的厚度效應(yīng)，彈塑性變形，及微觀結(jié)構(gòu)的影響，在微細(xì)加工。模擬研究，包括分子動(dòng)力學(xué)方法，有限元，機(jī)械和建模，多尺度模型。研究人員正在研究uiuc 表面生成機(jī)制，在微觀端銑雙方的單相和多相工件 材料。有限元法模擬為鐵素體和珠光體材料進(jìn)行了尋找的最低芯片厚度。一切削力模型的微觀月底銑削過程中也有人提議預(yù)測的影響刀具刃口半徑對(duì)切削力（ vogler ， devor和卡普爾， 2004年） 。 （一） microturning機(jī)（ nwu ） 。 （二） 3軸臥式銑機(jī)（ uiuc ） 。 （三）加工組件。 圖4.11 。微機(jī)械在nwu和uiuc 。 穆爾納米技術(shù)系統(tǒng)公司，一家美國公司，致力于開發(fā)和供應(yīng)超精密數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)。單點(diǎn)金剛石車削和確定性microgrinding 技術(shù)是用于生產(chǎn)的Plano ，球面，非球面，形，自由和光學(xué)。那個(gè)提供系統(tǒng)（納米技術(shù)220upl ， 350upl ， 350fg和500克） ，現(xiàn)已在二，三，四，或五軸線上的軸的車削球面，非球面，環(huán)面。功能還包括慢slideservo 加工（扶輪社執(zhí)政黨）的自由曲面和光柵飛切割freeforms ，線性衍射， 和棱鏡的光學(xué)結(jié)構(gòu)。該納米技術(shù)220upl （圖4.12a ）被認(rèn)為是最準(zhǔn)確的鉆石的轉(zhuǎn)折機(jī)，在世界上，由于其槽補(bǔ)償?shù)目諝廨S承主軸的工作表示提供運(yùn)動(dòng)精度小于50 nm的通過其1500 RPM的速度范圍（ ipk和互聯(lián)網(wǎng)基金的施舍， 2004年） 。 共翻譯6頁。 共 6 頁 第 6 頁