精密加工工藝是指加工精度和表面光潔程度高于各相應加工方法精加工的各種加工工藝。精密加工工藝包括精密切削加工(如金剛鏜、精密車削、寬刃精刨等)和高光潔高精度磨削。精密加工的加工精度一般在10~0.1μm,公差等級在IT5以上,表面粗糙度Ra在0.1μm以下。
這些方法的特點是對表面層物質(zhì)去除或添加的量可以作極細微的控制。但是要獲得超精密的加工精度,仍有賴于精密的加工設(shè)備和的控制系統(tǒng),并采用超精密掩膜作中介物。例如超大規(guī)模集成電路的制版就是采用電子束對掩膜上的光致抗蝕劑(見光刻)進行曝射,使光致抗蝕劑的原子在電子撞擊下直接聚合(或分解),再用顯影劑把聚合過的或未聚合過的部分溶解掉,制成掩膜。電子束曝射制版需要采用工作臺定位精度高達±0.01微米的超精密加工設(shè)備。
以金剛石切削為例。其刀刃口圓弧半徑一直在向更小的方向發(fā)展。因為它的大小直接影響到被加工表面的粗糙度,與光學鏡面的反射率直接有關(guān),對儀器設(shè)備的反射率要求越來越高。如激光陀螺反射鏡的反射率已提出要達到99.99%,這就必然要求金剛石刀具更加鋒利。為了進行切極薄試驗,目標是達到切屑厚度nm,其刀具刃口圓弧半徑應趨近2.4nm。為了達到這個高度,促使金剛石研磨機改變了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。其中主軸軸承采用了空氣軸承作為支承,研磨盤的端面跳動可在機床上自行修正,使其端面跳動控制在0.5μm以下。
刀具方面,采用金剛石砂輪,控制背吃刀量和進給量,在超精密磨床上,可以進行延性方式磨削,即納米磨削。即使是玻璃的表面也可以獲得光學鏡面。2精密加工和超精密加工的發(fā)展趨勢從長遠發(fā)展的觀點來看,制造技術(shù)是當前世界各國發(fā)展國民經(jīng)濟的主攻方向和戰(zhàn)略決策,是一個國家經(jīng)濟發(fā)展的重要手段之一,同時又是一個國家獨立自主、繁榮昌盛、經(jīng)濟上持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展、科技上保持的長遠大計。