




精密和超精密加工技术简介
就***制造技术的技术实质性而论,主要有精密和超精密加工技术与制造自动化两大领域。后者包括了设计、制造和管理的自动化,它不仅是快速响应市场需求、提高生产率、改善劳动条件的重要手段,而且是提高产品质量的有效方式。前者包括了精密加工、超精密加工、微细加工,以及广为流传的纳米加工,它追求加工上的精度和表面质量的极限,可统称为精密工程;后者包括了设计、制造和管理的自动化,它不仅是快速响应市场需求、提高生产率、改善劳动条件的重要手段,而且是提高产品质量的有效方式。两者密切联系,许多精密和超精密加工要靠自动化技术才能达到预期目标,而不少制造自动化则有赖于精密加工才能达到设计要求。
电容测量仪器对工业计量中的很多被测参数都可以进行测量。在冶金工业中,可以对金属制板厚度进行了测量;机械加工行业中,轴系晃动量的测量、机械零部件的表面粗糙度测量、孔径测量、圆柱度测量、不圆度测量、三座标测量机检测上应用;农业用塑料薄膜厚度检测、轴向柱塞泵体油膜厚度测量;国防工业用气体动***承测量、气浮陀螺测量;石油工业中石油密度测量;化学工业中镀层厚度测量。基于频率跟踪的F-P标准具测量技术具有极高的灵敏度和准确度,其精度0。另外还有环境介质检测、电机转速测量、钢管直径测量、光盘平面度检测、磁盘动平衡测量、金属线膨胀系数测量等。针对不同的工业计量中的检测参数,经变换和不断的改进更新达到实现测量和控制操作的目的。
电容测微技术有着广泛的应用前景,发展更高精度、高分辨力和稳定性的电容位移传感器有着现实意义。
被测非电量的变化变换成电容量变化的一种传感器,它与常规的光电传感器、电阻式、电感式传感器相比有如下优点:
输入能量极低,需要非常小的输入。由于带电极板间静电引力很小,约到10-5N量级,因此它特别适用于解决输入能量低的测量问题,如微小位移和微小压力变化的精密测量。
作为电容式测微仪的核心,发展的较为成熟、应用较为广泛的转换电路形式有调频式、运算放大式、脉冲调宽式和AC桥路法等;按结构形式分类,电容位移传感器可以分为,变极距型、变面积型和变介质常数型等。变面积型电容传感器可以测量较大的位移,量程为零点几毫米至几毫米之间,线性度优于0.5%,分辨力为0.01~0.001μm。两者密切联系,许多精密和超精密加工要靠自动化技术才能达到预期目标,而不少制造自动化则有赖于精密加工才能达到设计要求。变极距型电容传感器主要适用于较小位移的测量量程在0.01μm至几百微米,精度可达到0.01μm以内,分辨力可以达到0.001μm以内。其中***基本的是平面变极距型,主要用于精密测量、精密***等。电容测微仪可以测量一般的长度,也可测量振动、压力、介质的温度等多种参数。它既可以进行静态测量,也可以进行动态测量;据目前相关材料看,电容测微仪的分辨力可以达到1nm~0.1nm,用于测量微位移及微小尺寸的系统精度能达到10nm左右,测量压力及压差的系统精度达到帕级,此外测量振动、薄膜厚度及液位的仪器均得到成功的应用,特别是近年来出现的成功应用电容测微仪技术测量盲小孔和微孔直径。现在电容测微仪的主要生产厂家有天津大学精仪学院,英国Queensgate Instrument公司,美国Wanye Kerr公司等。
