精密加工工藝是指加工精度和表面光潔程度高于各相應(yīng)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(chē)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(jí)在IT5以上,表面粗糙度Ra在0.1μm以下。
這些方法的特點(diǎn)是對(duì)表面層物質(zhì)去除或添加的量可以作極細(xì)微的控制。但是要獲得超精密的加工精度,仍有賴(lài)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(duì)掩膜上的光致抗蝕劑(見(jiàn)光刻)進(jìn)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(guò)的或未聚合過(guò)的部分溶解掉,制成掩膜。電子束曝射制版需要采用工作臺(tái)定位精度高達(dá)±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?yàn)樗拇笮≈苯佑绊懙奖患庸け砻娴拇植诙?,與光學(xué)鏡面的反射率直接有關(guān),對(duì)儀器設(shè)備的反射率要求越來(lái)越高。如激光陀螺反射鏡的反射率已提出要達(dá)到99.99%,這就必然要求金剛石刀具更加鋒利。為了進(jìn)行切極薄試驗(yàn),目標(biāo)是達(dá)到切屑厚度nm,其刀具刃口圓弧半徑應(yīng)趨近2.4nm。為了達(dá)到這個(gè)高度,促使金剛石研磨機(jī)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(pán)的端面跳動(dòng)可在機(jī)床上自行修正,使其端面跳動(dòng)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(jìn)給量,在超精密磨床上,可以進(jìn)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(xué)鏡面。2精密加工和超精密加工的發(fā)展趨勢(shì)從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的觀點(diǎn)來(lái)看,制造技術(shù)是當(dāng)前世界各國(guó)發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主攻方向和戰(zhàn)略決策,是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要手段之一,同時(shí)又是一個(gè)國(guó)家獨(dú)立自主、繁榮昌盛、經(jīng)濟(jì)上持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展、科技上保持的長(zhǎng)遠(yuǎn)大計(jì)。