第一篇：磨加工技術總結

一九九一年七月于山東農業機械化學校機械制造專業畢業后分配到濟寧精益軸承有限公司磨加工車間從事磨床操作。在磨工專業上兢兢業業，鉆研技術達到了高技能的水平，同時在其他機械加工和技術革新，技術改造方面主動參與搞了幾次大的改造，為公司創造出可觀的經濟效益，在磨工業務技術方面做出了很大成績。

在操作的過程中，由于操作者的疏忽，很容易造成產品質量的下降，應按工藝要求，調整好機床確定砂輪的線速度，工件的轉速，縱向進給量光磨次數的多少，另外在選擇磨具時，要考慮到砂輪的粒度硬度和砂輪的修整等。

為了實現加工過程的最佳化，數控加工中必須預先確定最佳工藝參數，數控程序一旦編好，加工過程中就不能改變。但是許多參數都是變化的，大約有三十多種變量，影響著切削過程，如工件材料不均，硬度不一，砂輪變鈍，微刃等高性改變，徑向切削力變化，工件變形。熱傳導大小，磨削速度，方向的不同及潤滑條件的差異等都對切削過程有不同程度的影響，應在變化未知的工作條件下，通過調整磨削用量來控制磨削的。在保證質量的前提下，提高加工效率。

另外由于軸承套圈滾道，必須帶凸度的技術要求，按照一定振蕩頻率及固定振幅，進行超精研加工，對滾道凸度形狀得不到改善，還造成一定的破壞，不利于精度的提高。通過我反復摸索，通過對油石夾的改進，機床的調整，采用窄油石，大往復結合小振蕩的方法，從而提高了軸承套圈滾道凸度的精度要求，使產品能夠順利加工，利用前景廣泛。

從事磨削加工多年，掌握了很多理論知識和實用技能，熟練掌握滾道磨床內圓磨床，擋邊磨床等的操作和調整，特別是凹對軸承壽命有著致命的破壞。針對軸承內滾道凸度磨削工藝的研究對發那科系統能夠熟練掌握和運用。

本文是本人磨削問題的記錄，有不足之處，請專家和同事指出，以便在今后工作中得到改善和提高。

第二篇：數控加工技術簡答題總結

簡答

1.數控機床按伺服系統分類，分哪幾種？簡答各類特點

答：開環系統、半閉環系統、閉環系統；開環系統：步進電機驅動，無位置檢測裝置，結構簡單、成本低、精度低、易于維修。半閉環系統：直流、交流的伺服電機驅動，角位移檢測裝置，檢測滾珠絲杠轉角，中等精度。閉環系統：直流、交流的伺服電機驅動，線位移檢測裝置，檢測最終位移輸出量，精度較高。2.何謂加工中心？為什么數控加工中心上需要主軸準停裝置？

答：帶刀庫、能自動換刀的數控機床；每次自動裝取刀具時，能保證刀柄上的鍵槽對準主軸的端面鍵，在加工精密的坐標孔時由于每次都能在主軸的固定圓周位置換刀，故能保證刀尖與主軸相對位置的一致性，從而減少被加工孔的尺寸分散度。3.說明左移規格化的含義

答：提高DDA插補法進給速度均勻化的措施;直線：將被積函數寄存器中的數左移，直到其中有一個的最高位為1；圓弧：將被積函數寄存器中的數左移，直到其中有一個的次高位1.4.簡述光柵的組成，并簡要說明莫爾條紋的作用。若已知光柵柵距d=0.01及莫爾條紋的寬度w=5mm，則莫爾條紋的放大倍數是多少？

答：組成：標尺光柵，指示光柵；莫爾條紋的作用：放大作用、均化誤差的作用、莫爾條紋的移動與光柵的移動成比例。放大倍數：k=w/d=5/0.01=500 5.采用弦線逼近非圓曲線時，主要有哪幾種節點計算方法？寫出其中一種計算步驟。

答：主要有等間距法、等步長法、等誤差法；等步長法計算步驟：求最小曲率半徑、計算允許節點坐標；等誤差法計算步驟：以起點為圓心、以允許的誤差為半徑做圓，求圓方程，求切點坐標，求節點坐標 6.什么是主軸？有哪幾部分組成？

答：主軸電機與主軸為一體，主軸本身是電機轉子，主軸箱體與電機定子相聯；有空心軸轉子（或主軸）、帶繞組的定子、速度檢測元件組成。7.何謂刀具半徑補償？

答：用來補償由于刀具（刀尖圓弧）半徑引起的工件形狀誤差。8.滾動、靜壓導軌特點？

答：滾動導軌：摩擦系數小，動、靜摩擦系數接近；運動輕便靈活、所需驅動功率小、摩擦發熱少、磨損小、精度保持性好、低速運動平穩性好、移動精度和定位精度高，潤滑簡單且能顯著提高剛度，但結構較復雜、制造較困難、成本較高且抗振性差；靜壓導軌：因純液體摩擦，工作時摩擦系數極低、驅動功率大大降低、低速運動時無爬行現象，導軌面不易磨損，精度保持性好，由于油膜吸振，抗振性好、運動平穩、承載能力大、剛性大、摩擦發熱少，但結構復雜、成本高，制造、調試都比較困難。9.數控機床機械結構的組成、特點及對機械結構要求

答：組成：1）主傳動系統2）進給傳動系統3）基礎支撐件4）輔助裝置5）特殊裝置；特點：1）結構簡單、自動化程度高2）采用高效、無間隙傳動裝置3）高的加工精度及切削效率4）具有適應無人化、柔性化加工的特殊部件5）對機械結構、零部件要求高；要求：1）高的結構剛度2）高的結構抗振性3）小的機床熱變形4）高的運動精度與良好的低速平穩性5）良好的操作性能6）良好的人性化 10.什么叫步進電機的矩頻特性？

答：在步進電機正常運轉時，若輸入脈沖的頻率逐漸增加，則電機所帶動的負載轉矩將逐漸下降 11.數控機床對進給傳動系統的要求？

答：1）減小摩擦阻力2）提高傳動精度和剛度3）減小運動慣量4）具有適度的阻尼5）穩定性好及壽命長 12.交流電動機的調速方法有哪幾種？其中哪些是理想的調速方法？

答：1）改變磁極對數調速2）改變轉差率調速3）變頻調速；其中變頻調速是理想的 13.簡述手工編制數控程序的一般過程

答：分析圖紙、工藝處理、數值計算、程序編制、裝備控制介質、程序校驗和首件試切 14.數控機床分類

答：1）按加工方式：金屬切削類、金屬成形類、特種加工類、測量繪圖類2）按運動軌跡：點位控制、直線控制、輪廓控制3）按伺服控制方式：開環控制、半閉環、閉環4)按控制軸聯動坐標數：二軸、二軸半、三軸、四軸、五軸5）功能：低、中、高 15.孔加工固定循環動作由哪幾部分組成：

答：1）X軸和Y軸定位，使刀具快速定位到孔加工的位置2）快進到R點，刀具自起始點快速定位到R點3）孔加工，以切削進給的方式執行孔加工動作4)在孔底的動作，包括暫停、主軸準停、刀具移位等5）返回到R點，繼續孔的加工又可以安全移動刀具時選點6）快速返回到起始平面 16.列出數控機床的四種位置檢測裝置？

答：光柵、脈沖編碼器、旋轉變壓器、磁尺、感應同步器

第三篇：先進加工技術

工程訓練報告

先進加工技術----3D打印

學院：機械與汽車工程學院

班級：機械13--4 姓名：姜暉

學號：201301011215

先進加工技術--------3D打印

眾所周知，傳統的打印技術及其所配套的打印設備只能進行簡單或者稍微復雜的二維平面打印。然而，隨著時代的發展，特別是對于加工效率，加工精度的要求日益增長的情況下，傳統的二維打印越來越力不從心，在一次次高科技革命的推動下，3D打印應運而生。

3D打印，也稱為3D立體打印技術，即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。

3D打印技術最早出現于20世紀90年代，是利用光固化和紙層疊等技術的最新快速成型裝置。原理方面與傳統的二維打印機相同，打印盒內裝有粉末等打印材料與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物的一種快速成型技術。

相對于傳統打印機，3D打印機所用原理基本相同，但是所用的原料并不相同，傳統打印機所用的材料是墨粉和各種紙張，而3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料，當打印機與電腦連接后，在電腦進行控制下，按照設計人員設定的三維立體模型，將原材料一層一層疊加起來，將計算機的立體模型變為一個實實在在的立體產品。

3D打印存在著許多不同的技術。它們的不同之處在于以可用的材料的方式，并以不同層構建創建部件。3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。

介紹了3D打印技術，就不得不介紹3D打印的工作過程.3D打印最重要的一個過程就是設計過程，3D打印的設計過程是：先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區”成逐層的截面，即切片，從而指導打印機逐層打印。

其次便是相切面包一樣，對模型進行切片處理：打印機通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體。這種技術的特點在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。

打印機打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米來計算的。一般的厚度為100微米，即0.1毫米，也有部分打印機如ObjetConnex 系列還有三維 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機相近的分辨率。打印出來的“墨水滴”的直徑通常為50到100個微米。用傳統方法制造出一個模型通常需要數小時到數天，根據模型的尺寸以及復雜程度而定。而用三維打印的技術則可以將時間縮短為數個小時，當然其是由打印機的性能以及模型的尺寸和復雜程度而定的。

傳統的制造技術如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產品，而三維打印技術則可以以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產數量相對較少的產品。一個桌面尺寸的三維打印機就可以滿足設計者或概念開發小組制造模型的需要。

完成以上步驟后，便只剩下完成打印了：三維打印機的分辨率對大多數應用來說已經足夠（在彎曲的表面可能會比較粗糙，像圖像上的鋸齒一樣），要獲得更高分辨率的物品可以通過如下方法：先用當前的三維打印機打出稍大一點的物體，再稍微經過表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

有些技術可以同時使用多種材料進行打印。有些技術在打印的過程中還會用到支撐物，比如在打印出一些有倒掛狀的物體時就需要用到一些易于除去的東西（如可溶的東西）作為支撐物。

現行的3D打印有多種成型方法，每項各有利弊：

電子束是3D金屬打印成型最快方法電子束快速成型技術目前還有一些技術難點尚待進一步研究，比如成型過程中廢熱高，金屬構件中金相結構控制較為困難，特別是成型時間長，先凝固的部分經受的高溫時間長，對金屬晶態成長控制困難，進而引起大尺度構件應力復雜等等。

電子束成型對復雜腔體，扭轉體，薄壁腔體等成型效果不佳，他的成形點陣精度在毫米級，所以成型以后仍然需要傳統的精密機械加工，也需要傳統的熱處理，甚至鍛造等等。

但電子束快速成型速度快，是目前3D金屬打印類打印速度最快的，可達15KG／小時，設備工業化成熟度高，基本可由貨架產品組合，生產線構建成本低，具有很強的工業普及基礎，同時，電子束快速成型設備同時還能具有一定的焊接能力和金屬構件表面修復能力，應用前景廣泛。在發動機領域，目前美國和中國在電子束控制單晶金屬近凈形成型技術方面正積極研究，一旦獲得突破，傳統的單晶渦輪葉片生產困難和生產成本高的問題將獲得極大的改善，從而大大提高航空發動機的性能，并對發動機研制改進等提供了極大的助力。

由于電子束成形精度受到電子束聚焦和掃描控制能力的限制，激光作為更高精度的能量介質引起高度重視，激光成形技術幾乎是和電子束成形技術同步起步發展，但是，由于穩定的10KW以上級的大功率激光器到2008年才開始逐步工業化，所以激光成形技術在最近才出現噴涌的盛況。

激光數字成型技術主要有兩個類別，一是激光近凈成形制造（LENS）、金屬直接沉積（DMD），這個類別的技術和電子束快速成型類似，也是利用控制掃描區域形成控制的熔融區，用金屬絲或金屬粉同步掃描點添加，金屬熔融沉積，這項技術算電子束快速成型的高精度的進化成果，激光的掃描點陣精度可以比電子束高一個數量級，可以得到更高精度的零件，從而進一步減少材料的耗量和機械加工的需求，同時它還能保留電子束快速成型的打印速度快的優勢。

這類區域熔融的技術需要大尺度的腔體提供零件加工所需的真空環境，這限制了加工零件的尺寸，激光熔融區的大小和功率直接相關，越大形的構件加工能力要求越高，由于電子束對金屬的熱效應深度比較大，而激光熱效應深度較小，激光成形時胚體受熱和散熱狀況要好于電子束，因此它能形成很薄的熔化區和更細密均勻的沉積構造，凝固過程中的金相結構更容易控制，熱應力復雜度要低很多，可以制造更精確的形狀和更復雜零件，也能制造較薄壁的零件類型。美DRAPA，洛克希德先進制造技術中心，和飛利浦、賓州大學等于2013年演示的先進制造

DM概念，就是基于這類技術基礎。

激光3D打印幾乎可直接加工出工業零件

目前主流的激光打印機是利用硒鼓靜電吸附墨粉，激光掃描熔融墨粉形成圖像的，這種打印方式精度可達300PPI，利用激光打印和粉末冶金技術結合，新一代的最有希望的最精密成型的技術是以直接金屬激光燒結（Direct metal laser sintering，DMLS）和選區激光（selective laser sintering，SLS）為代表的激光精密數字成形。這兩者都是在基底鋪設金屬粉末，由激光掃瞄燒結，所不同的是，直接燒結是邊鋪粉邊燒，而選區燒結是先鋪整層粉末，然后激光掃描燒結，這種燒結每次沉積厚度約20－100微米，通過反復多次的沉積最終獲得三維立體的零件。

激光精密成形的優點是精度高，成形點陣可以小于0.01毫米，可以得到近似平滑的表面，能夠處理空腔，薄壁等復雜空間扭轉體，和相互交叉穿透的復雜空腔和管路，幾乎可以加工出直接應用的工業零件。

激光3D打印零件強度略小于鍛造機加件

高精度激光燒結對激光的功率要求中等，燒結點溫度雖然高，但是點陣小，每點陣金屬熔融凝固量很少，全過程熱釋放低，材料胚體溫度接近常溫區，較少形成復雜的熱應力情況，金屬凝固形成的金相較為均勻細密，大多為細小的晶格態，類似于經過鍛造的金屬構件，獲得金屬零件強度略小于鍛造機加件。

美國德州大學奧斯汀分院最早于1986年提出SLS的專利，由DTM公司提供商用設備，美國麻省理工1988年提出DMLS的概念和專利，但目前商用化設備主要的供應商都來源于歐洲，德國EOS略占優勢，MTT 公司和 Concept Laser 公司也具有很強的競爭力。中國于1998年以后開始開展SLS方面的研究，2000年以后，隨著商品化光纖激光器的成熟，國內在SLS方面取得一定成果，2004年起，有至少3家公司和單位提出SLS技術應用化的專利，在航空領域因材料強度方面的問題，早期的應用主要在快速建立冶金應用模具方面。

作為一種主流的高新技術，3D打印有著非常廣闊的應用領域：軍工，航天，醫學，甚至于建筑行業，均存在著3D打印技術的影子.3D打印技術目前在全球也是前沿技術和前沿應用，最尖端的航空工業對這種技術最為關注也最嚴謹，美國90年代中期就獲得這類技術的工業嘗試，但是他們一直稱為近凈成型加工技術，F－22,F－35都有應用，不過因為一些加工工藝等原因，美國也沒有能大規模應用，但美國將這一技術一直作為先進制造技術而由美國國防高級研究計劃局（DRAPA）牽頭，組織美國30多家企業對這一技術長期研究。

美國如此重視，我國自然也不甘落后。最近幾年，中國航空工業捷報頻傳，先進戰斗機殲-20，殲-31，艦載機殲-15，運輸機運-20一大批高新機不斷誕生，接踵而出，最為引人關注的是，在2013年全球3D打印熱潮中，以北航和西工大兩個科研主體帶動，沈飛、成飛、西飛等數家航空制造企業為主體，成為全球第二個能夠在實際應用中利用3D打印技術制造飛機零件的國家。

與其他的高新技術一樣，3D打印技術也有著自身的缺點和不足之處。

3D打印零件強度還難以作為飛機受力構件

3D打印概念的出現是一種制造工業領域革命性的新技術，目前的諸多成形手段和方法都有各自的具體優點和缺陷，在航空領域，選擇燒結SLS技術看起來潛力最大，應用前景最廣泛，它的材料適應范圍最廣，從鋁合金、鈦合金、高強度鋼、高溫合金到陶瓷都能處理，但是它屬于微觀粉末冶金的范疇，快速成形中，粉末冶金技術中因熔融——凝固過程過快，成形體中容易夾雜空穴，未完全熔融的粉末，胚體缺陷還有可能包括激光掃描線方向形成的熔融——凝固不均勻金相微觀線狀晶格排列，這些都會嚴重影響了成形件的強度。

目前激光選區成形的構件大多都只能達到同牌號金屬鑄造的強度水平，雖然這已經能讓構件進入正常的應用領域，但顯然要承擔象飛機這樣的主要結構受力構件還是有很大限制的。

3D金屬打印零件表面還需進一步機械加工直接金屬激光燒結DMLS技術因為直接用激光熔融金屬絲沉積，金屬本身是致密體重熔，不易產生粉末冶金那樣的成形時的空穴，這個技術生產的構件致密度可達99％以上，接近鍛造的材料胚體，目前國際國內都主要利用這種技術制造高受力構件，它能達到同牌號金屬最 高強度的90～95％左右的水平，接近一般鍛造構件。

目前的金屬3D打印構件都不能直接形成符合要求的零件表面，它都必須經過表面的機械加工，去除表面多余的，不連續的，不光滑的金屬，才能作為最終使用的零件，因此，盡管3D打印可以獲得復雜的空間結構和一些復雜的管路和腔體，但是這些管路和腔體的機械加工很有可能無法進行，其零件的重量效率，管路流動效率等方面不一定能夠滿足實際需求，因此，盡管3D打印可能能一步直接完成很多復雜零件的成形，但其還不具備直接取代傳統機械加工的能力。

3D打印對飛機大型構件制造還存在問題

直接成形的金屬零件在生產過程中因為反復經受局部接近熔點溫度受熱，內部熱應力狀態復雜，在成形某些大型細長體，薄壁體金屬構件時，應力處理和控制還不能滿足要求，實際上到目前為止一直影響3D打印在航空業的應用也正是因為這個原因。

美國從1992年開始就不斷利用這類技術希望能夠直接生產飛機用的大型框架，粱絎，整體壁板等，正是因為應力復雜，大型構件成形過程中或成形后會產生嚴重變形，嚴重到無法使用。所以3D打印技術盡管很早就出現了，但國外航空工業界還持有相當的保守態度也是有原因的。激光3D打印工業化面臨精細度難題目前激光成形技術面臨工業化的兩個方向相互間有矛盾，一是打印精細度，目前的打印精細度SLS最高，基本在1～0.1毫米左右，而其他技術加工生成的零件表面精度則在0.8～5毫米之間，目前市場銷售的2D激光打印機點陣精度在1200DPI左右即0.02毫米，這個精度可以獲得近似光滑的曲面，提高精度受到打印耗材粉末的粒徑粗細和激光熔融金屬液態滴狀表面張力影響，要把精度提高到0.1毫米以下還有很大困難，不過鋪粉預處理、激光超快速融化——凝固等技術的出現會為提高激光成形的精度有很大幫助。

激光3D打印工業化面臨打印速度難題另一個發展方向則是提高打印速度，目前激光打印的速度還是較慢的，每小時印重量大多都在1公斤以下，最好水平也只有9公斤／小時左右，要實現工業化生產，特別是大規模化生產，這個速度是不夠的，現在的激光成形基本還是單光頭單層鋪粉作業，未來為了提高打印速度和應對超大型構件打印，已經有多光頭多層鋪粉同步打印的設計出現。

激光成形目前尚屬于單一技術應用，但是在工業界，激光沖擊強化在冶金方面應用已經有10幾年的歷史了，激光打印成形實際上很有希望能夠直接集成激光沖擊強化，激光淬火等技術，它能讓激光成形的構件更加致密，且具有高級別的強度，實際上激光3D打印機都能簡單的通過軟件控制來實現激光沖擊強化的功能。

現在3D打印技術還只是露出第一縷曙光

新的制造方法需要新的一系列處理工藝配合，3D打印目前只能算一絲曙光，真正達到大規模應用產生效益，還需要很長的時間發展和積累。

3D打印技術的出現是信息革命在攻克傳統工業的最后堡壘的終結的沖鋒號，因而引發了一系列的科學技術領域研究的新課題，激光粉末冶金，微沉積金相學，微觀淬火、鍛造，激光沖擊強化等一系列機械制造，冶金等領域的課題將會讓已經暮氣沉沉的傳統冶金科學，和制造科學領域重新充滿發展的動力，在未來的數十年間，誰在這些技術領域獲得應用化的實際成果，可能會影響和顛覆現有的制造工業的基本面貌,未來可謂潛力無限。

第四篇：納米加工技術

納米加工技術及其應用

江蘇科技大學機械學院

學號：139020021

姓名：原旭全

納米尺度的研究作為一門技術,是80年代剛剛興起的.它所研究的對象是一般研究機構很難涉獵的即非宏觀又非微觀的中間領域,有人稱之為介觀領域.所謂納米技術通常指納米級(0.1nm~l00nm)的材料、設計、制造、測量、控制和產品的技術.納米技術主要包括納米級精度和表面形貌的測量;納米級表層物理、化學、機械性能的檢測;納米級精度的加工和納米級表層的加工一一原子和分子的去除、搬遷和重組;納米材料;納米級微傳感器和控制技術;微型和超微型機械;微型和超微型機電系統;納米生物學等;納米加工技術是納米技術的一個組成部分.納米加工的含義是達到納米級精度(包括納米級尺寸精度,納米級形位精度和納米級表面質量)的加工技術.其原理使用極尖的探針對被測表面掃描(探針和被側表面不接觸),借助納米級的三維位移控制系統測量該表面的三維微觀立體形貌.材料制造技術.著名的諾貝爾獎獲得者Feyneman在20世紀60年代曾預言:如果我們對物體微小規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,就會看到材料的性能產生豐富的變化.他說的材料即現在的納米材料.納米材料是由納米級的超微粒子經壓實和燒結而成的.它的微粒尺寸大于原子簇,小于通常的微粒,一般為l一100nm.它包括體積份數近似相等的兩部分:一是直徑為幾個或幾十個納米的粒子;二是粒子間的界面.納米材料的兩個重要特征是納米晶粒和由此產生的高濃度晶界.這導致材料的力學性能、磁性、介電性、超導性、光學乃至熱力學性能的改變.如:納米陶瓷由脆性變為100%的延展性,甚至出現超塑性.納米金屬居然有導體變成絕緣體.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.當前納米材料制造方法主要有:氣相法、液相法、放電爆炸法、機械法等.l)氣相法:1熱分解法:金屬撥基化合物在惰性介質(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,適于大規模生產.現在用于Ni、Fe、W、M。等金屬,最細顆粒可達3一10nm.o真空

蒸發法:金屬在真空中加熱蒸發后沉積于一轉動圓的流動油面上;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混合,反應生成不溶解的氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽或有機鹽等沉淀.把過濾后的沉淀物熱分解獲得高強超純細粉.采用此工藝制備出均質的玻璃和陶瓷.由于該法可制備超細(10nm一100nm)、化學組成及形貌均勻的多種單一或復合氧化物粉料.已成為一種重要的超細粉的制備方法.3)放電爆炸法:金屬細絲在充滿惰性氣體的圓筒內瞬間通人大電流而爆炸.此法可制造Mo.W等難熔金屬的超細顆粒(25一350nm),但不能連續操作.4)機械法:利用單質粉末在攪拌球磨(AttritorMill)過程中顆粒與顆粒間和顆粒與球之間的強烈、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之間的研磨,將粉料粉碎粉碎效率比球磨機或振動磨都高.(3)三束加工技術:可用于刻蝕、打孔、切割、焊接、表面處理等.l)電子束加工技術:電子束加工時,被加速的電子將其能量轉化成熱能,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際應用.2)離子束加工技術:因離子直徑為0.Inm數量級.故可直接將工件表面的原子碰撞出去達到加工的目的.用聚焦的離子束進行刻蝕,可得到精確的形狀和納米級的線條寬度.3)激光束加工技術:激光束中的粒子是光子,光子雖沒有靜止質量,但有較高的能量密度.激光束加工常用YAG激光器認封.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.這是最新發展的光刻、電鑄和模鑄的復合微細加工技術.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的立體結構,加工精度可達0.1林m.刻出的圖形側壁陡峭,表面

光滑.加工微型器件可批量復制,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動或移動.這在制造微型電動機或其他驅動器時極為有用.LIGA技術對微型機械是非常有用的工藝方法.1與常規精加工的比較

納米級加工中.工件表面的原子和分子是直接加工的對象.即需切斷原子間的結合.納米加工實際已到了加工的極限.而常規的精加工欲控制切斷原子間的結合是無能為力的,其局限性在于: l)高精度加工工件時,切削量應盡量小而常規的切削和磨削加工,要達到納米級切除量,切削刀具的刀刃鈍圓半徑必須是納米級,研磨磨料也必須是超細微粉.目前對納米級刃口半徑還無法直接測量.2)工藝系統的誤差復映到工件,工藝系統的受力/熱變形、振動、工件裝夾等都將影響工件精度.3)即使檢測手段和補償原理正確,加工誤差的補償也是有限的.4)加工過程中存在不穩定因素.如切削熱,環境變化及振動等.由此可見.傳統的切削/磨削方法,一方面由于加工方法的局限或由于加工機床精度所限,顯示出在納米加工領域應用裕度不足.另一方面,由于科技產業迅猛發展,加工技術的極限不斷受到挑戰.有研究表明,磨削可獲得o.35nm的表面粗糙度,但對如何實現穩定、可靠的納米機加工以及觀察研究材料微加工過程力學性能則始終受到實驗手段的限制.因此納米機加工必須尋求新的途徑即直接用光子、電子、離子等基本粒子進行加工.例如,用電子束光刻加工超大規模集成電路.2.微納米加工技術的分類

自人類發明工具以來,加工是人類生產活動的主要內容之一.所謂加工是運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,人們自然會聯想到機械加工.機械加工是將某種原材料經過切削或模壓形成最基本的部件,然后將多個基本部件裝配成一個復雜的系統.某些機械加工也可以稱為微納米加工.因為就其加工精度而言,某些現代磨削或拋光加工的精度可以達到微米或納米量級.但本文所討論的微納米加工技術是指加工形成的部件或結構本身的尺寸在微米或納米量級.微納米加工技術是一項涵蓋門類廣泛并且不斷發展中的技術.在2004年國際微納米工程年會上,曾有人總結出多達60種微納米加工方法.可見實現微納米結構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一一介紹.對這些加工技術的詳細介紹目前已有專著出版.筆者在此僅將已開發出的微納米加工技術歸納為三種類型作概括性的介紹

（1）平面工藝

以平面工藝為基礎的微納米加工是與傳統機械加工概念完全不同的加工技術.圖1描繪了平面工藝的基本步驟.平面工藝依賴于光刻(lithography)技術.首先將一層光敏物質感光,通過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,它代表了設計的圖案.然后通過材料沉積或腐蝕將感光層的圖案轉移到基底材料表面.通過多層曝光,腐蝕或沉積,復雜的微納米結構可以從基底材料上構筑起來.這些圖案的曝光可以通過光學掩投影實現,也可以通過直接掃描激光束,電子束或離子束實現.腐蝕技術包括化學液體濕法腐蝕和各種等離子體干法刻蝕.材料沉積技術包括熱蒸發沉積,化學氣相沉積或電鑄沉積.圖1平面工藝的基本過程:在硅片上涂光刻膠、曝光、顯影,然后把膠 的圖形通過刻蝕或沉積轉移到其他材料

（2）探針工藝

探針工藝可以說是傳統機械加工的延伸,這里各種微納米尺寸的探針取代了傳統的機械切削工具.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,同時也可以直接在基底材料表面形成納米量級的氧化層結構或產生電子曝光作用.這些固體微探針還可以通過液體輸運方法將高分子材料傳遞到固體表面,形成納米量級的單分子層點陣或圖形.非固態微探針如聚焦離子束,可以通過聚焦得到小于10nm的束直徑,由聚焦離子束濺射刻蝕或化學氣體輔助沉積可以直接在各種材料表面形成微納米結構.聚焦激光束已經廣泛應用于傳統加工工業,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構,例如近年來出現的飛秒激光加工技術.利用激光對某些有機化合物的光固化作用也可以直接形成三維立體微納米結構.只要加工的工具足夠小,即使傳統機械加工技術也有可能制作微米量級的結構.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的溝槽或臺階結構.探針工藝與平面工藝的最大區別是,探針工藝只能以順序方式加工微納米結構.而平面工藝是以平行方式加工,即大量微結構同時形成.因此平面工藝是一種適合于大生產的工藝.但探針工藝是直接加工材料,而不是像平面工藝那樣通過曝光光刻膠間接加工.3納米級加工的關鍵技術

(l)測量技術

納米級測量技術包括納米級精度的尺寸和位移的測量、納米級表面形貌的測量.納米級測量技術主要有兩個發展方向:1)光干涉測量技術:可用于長度、位移、表面顯微形貌的精確測量.用此原理測量的方法有雙頻激光干涉測量、光外差干涉測量、X射線干涉測量等.2)掃描探針顯微測量技術:主要用于測量表面微觀形貌.用此原理的測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(sTM).掃描隧道顯微加工技術是納米加工技術中的最新發展,可實現原子、分子的搬遷、去除、增添和排列重組,可實現極限的精加工或原子級的精加工.近年來這方面發展迅速,取得多項重要成果.1990年美國Eigler等人,在低溫和超真空環境中,用STM將鎳表面吸附的xe(氛)原子逐一搬遷,最終以35個Xe原子排成IBM3個字母,每個字母高snm.Xe原子間最短距離約為Inm,以后他們又實現了原子的搬遷排列.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,構成一個身高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用于納米級光刻加工時,它具有極細的光斑直徑,可以達原子級,可得到10nm寬的線條圖案.4微型機械和微型機電系統

(l)微型機械.現在微型機械的研究已達到較高水平,已能制造多種微型零件和微型機構.已研制成功的三維微型機械構件有微齒輪、微彈簧、微連桿、微軸承等.微執行器是比較復雜、難度大的微型器件,研制成功的有微閥、微泵、微開關、微電動機等.(2)微型機電系統.MEMS是在微電子工藝基礎上發展起來的多學科交叉的前沿研究領域.是納米加工技術走向實用化,能產生經濟效益的主要領域.比如:l)微型機器人是一個非常復雜的機電系統.美國正在研制的無人駕駛飛機僅有蜻蜓大小,并計劃進一步縮小成蚊子機器人,用于收集情報和竊聽.醫用超微型機器人是最有發展前途的應用領域.它可進入人的血管,從主動脈管壁上刮去堆積的脂肪,疏通患腦血栓病人阻塞的血管.日本制定了采用機器人外科醫生的計劃,并正在開發能在人體血管中穿行、用于發現并殺死癌細胞的超微型機器人.2)微型慣性儀表:慣性儀表是航空、航天、航海中指示方向的導航儀器,由于要求體積小、重量輕、精度高、工作可靠.因此是微型機電系統應用的理想領域.現在國外已有微型加速度幾何微型陀螺儀的商品生產,體積和重量都很小,但尚需提高精度.由于MEMs的發展已初具基礎,微型器件的發展也已達到一定水平,同時有微電子工業制造集成電路的經驗可借鑒,各產業部門又有使用MEMS的要求,因此現在MEMS的發展條件已具備.4.微納米加工技術發展趨勢

微納米加工技術是一項不斷發展中的技術.新技術取代老技術,先進技術取代落后技術是客觀發展規律.加工技術本身從來都只是手段,其目的是服務于科學研究或工業產品開發與生產.因此新的科研課題或新的工業產品開發會不斷對加工技術提出新的要求.新的加工技術將會不斷出現.5.參考文獻

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第五篇：食品加工技術

食品加工技術培訓講座

黃國柱

[培養目標]培養能從事食品生產加工、設備操作與維護、生產管理與品質控制、產品開發、工程設計等崗位高素質高級技能型專門人才。

[主要課程] 食品生產技術（焙烤、肉制品、乳制品、飲料、方便休閑、果蔬制品）、食品安全與品質控制、食品生物化學、食品微生物、食品加工原理、專業綜合實訓及畢業實踐等。

[就業趨向]可直接從事食品生產企業的工藝員、技術員、品控員、質檢員、管理員及食品的生產、經營管理、質量監督、技術服務等工作。

食品藥品監督管理

[培養目標]培養掌握食品感官、理化、微生物檢驗技術和質量管理等方面的高素質高級技能型專門人才。

[主要課程]食品理化檢驗技術、儀器分析、食品安全與品質控制、食品質量管理、食品微生物、食品感官評定、專業綜合實訓及畢業實踐等。

[就業趨向] 適合于海關、商檢、衛檢、產品質量監督檢驗所、各類食品生產企事業單位等，從事食品分析與檢驗、質量和安全的監督與管理等工作。

食品營養與檢測（食品營養與保健方向）

[培養目標]培養具備營養健康指導、保健食品生產，能從事營養

保健食品生產操作、技術管理、品質控制與營銷，食品營養與健康服務的高素質高級技能型專門人才。

[主要課程] 基礎營養學、公共營養、特殊人群營養、功能食品生產、食品質量管理、食品生物化學、專業綜合實訓及畢業實踐等。

[就業趨向]從事營養健康指導、營養配餐、保健食品生產、食品質量安全與監督等工作。

食品貯運與營銷

[培養目標]培養掌握農產品貯藏與保鮮、食品質量控制、食品市場營銷、企業經營管理等高素質高級技能型專門人才。

[主要課程]食品貯藏與保鮮、農產品加工技術、食品商品學、市場營銷、食品質量管理、食品包裝學、食品市場調查、專業綜合實訓及畢業實踐等。

[就業趨向]可到各類食品生產企事業單位和食品經營管理部門，從事食品貯藏保鮮、經營管理、產品銷售等工作。

食品生物技術

[培養目標] 培養掌握發酵食品生產與管理、新產品開發與研制、安全檢測、品質控制等方面的高素質高級技能型專門人才。

[主要課程] 食用菌生產技術、酶制劑生產與應用、發酵調味品生產技術、食品理化檢驗技術、食品微生物、專業綜合實訓及畢業實踐等。

[就業趨向]可在食品、商檢、輕化工、衛生防疫、環保等行業從事產品開發、檢疫檢驗、生產與管理等工作。

飼料與動物營養

[培養目標]培養掌握動物營養、飼料生產、動物生產及動物保健的基本知識和基本技能的高素質高級技能型專門人才。

[主要課程] 動物營養學、配合飼料學、飼料企業管理、飼料營銷學、飼料加工工藝與設備、飼料分析與質量檢驗、專業綜合實訓及畢業實踐等。

[就業趨向]可在飼料生產企、事業單位從事生產與管理等工作。