精密機(jī)械加工是一種用加工機(jī)械對(duì)工件的外形尺寸或性能進(jìn)行改變的過(guò)程。按被加工的工件處于的溫度狀態(tài)﹐分為冷加工和熱加工。一般在常溫下加工,并且不引起工件的化學(xué)或物相變化﹐稱冷加工。一般在高于或低于常溫狀態(tài)的加工﹐會(huì)引起工件的化學(xué)或物相變化﹐稱熱加工。冷加工按加工方式的差別可分為切削加工和壓力加工。熱加工常見有熱處理﹐鍛造﹐鑄造和焊接。
20世紀(jì)60年代為了適應(yīng)核能、大規(guī)模集成電路、激光和航天等技術(shù)的需要而發(fā)展起來(lái)的精度的加工技術(shù)。超精密加工的精度比傳統(tǒng)的精密加工提高了一個(gè)以上的數(shù)量級(jí)。到20世紀(jì)80年代,加工尺寸精度可達(dá)10納米(1×10-8米),表面粗糙度達(dá)1納米。
超精密加工對(duì)工件材質(zhì)、加工設(shè)備、工具、測(cè)量和環(huán)境等條件都有特殊的要求,需要綜合應(yīng)用精密機(jī)械、精密測(cè)量、精密伺服系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制以及其他先進(jìn)技術(shù)。工件材質(zhì)必須極為細(xì)致均勻,并經(jīng)適當(dāng)處理以消除內(nèi)部殘余應(yīng)力,保證高度的尺寸穩(wěn)定性,防止加工后發(fā)生變形。加工設(shè)備要有的運(yùn)動(dòng)精度,導(dǎo)軌直線性和主軸回轉(zhuǎn)精度要達(dá)到0.1微米級(jí),微量進(jìn)給和定位精度要達(dá)到0.01微米級(jí)。
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。