對(duì)環(huán)境條件要求嚴(yán)格,須保持恒溫、恒濕和空氣潔凈,并采取有效的防振措施。加工系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都應(yīng)控制在 0.1微米級(jí)或更小。這些條件是靠綜合應(yīng)用精密機(jī)械、精密測量、精密伺服系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制等各種先進(jìn)技術(shù)獲得的。
超精密特種加工
加工精度以納米,甚至終以原子單位(原子晶格距離為0.1~0.2納米)為目標(biāo)時(shí),切削加工方法已不能適應(yīng),需要借助特種加工的方法,即應(yīng)用化學(xué)能、電化學(xué)能、熱能或電能等,使這些能量超越原子間的結(jié)合能,從而去除工件表面的部分原子間的附著、結(jié)合或晶格變形,以達(dá)到超精密加工的目的。屬于這類加工的有機(jī)械化學(xué)拋光、離子濺射和離子注入、電子束曝射、激光束加工、金屬蒸鍍和分子束外延等。
傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法(普通加工)與精密和超精密加工方法一樣。隨著新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備以及新的測試技術(shù)和儀器的采用,其加工精度都在不斷地提高。
加工精度的不斷提高,反映了加工工件時(shí)材料的分割水平不斷由宏觀進(jìn)入微觀世界的發(fā)展趨勢。隨著時(shí)間的進(jìn)展,原來認(rèn)為是難以達(dá)到的加工精度會(huì)變得相對(duì)容易。因此,普通加工、精密加工和超精密加工只是一個(gè)相對(duì)概念?其間的界限隨著時(shí)間的推移不斷變化。精密切削與超精密加工的典型代表是金剛石切削。
科技的發(fā)展對(duì)精密加工和超精密加工技術(shù)也提出了更高的要求。從大到天體望遠(yuǎn)鏡的透鏡,小到大規(guī)模集成電路線寬μm要求的微細(xì)工程和微機(jī)械的微納米尺寸零件,不論體積大小,其尺寸精度都趨近于納米;零件形狀也日益復(fù)雜化,各種非球面已是當(dāng)前非常典型的幾何形狀。微機(jī)械技術(shù)為超精密制造技術(shù)引來一種嶄新的態(tài)勢?它的微細(xì)程度使傳統(tǒng)的制造技術(shù)面臨一種新的挑戰(zhàn),促進(jìn)了各種產(chǎn)品技術(shù)性能的提高,發(fā)展過程呈現(xiàn)出螺旋式循環(huán)發(fā)展,直接對(duì)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人類文明作出貢獻(xiàn)。對(duì)產(chǎn)品高質(zhì)量、小型化、高可靠性和高性能的追求,使超精密加工技術(shù)得以迅速發(fā)展,現(xiàn)已成為現(xiàn)代制造工業(yè)的重要組成部分。