精密與超精密加工技術(shù)綜述

1、就先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)實質(zhì)性而論，主要有精密和超精密加工技術(shù)和制造自動化兩大領(lǐng)域1。前者包括了精密加工、超精密加工、微細(xì)加工，以及廣為流傳的納米加工，它追求加工上的精度和表面質(zhì)量的極限，可統(tǒng)稱為精密工程；后者包括了設(shè)計、制造和管理的自動化，它不僅是快速響應(yīng)市場需求、提高生產(chǎn)率、改善勞動條件的重要手段，而且是提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效方式。兩者有密切聯(lián)系，許多精密和超精密加工要靠自動化技術(shù)才能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，而不少制造自動化則有賴于精密加工才能達(dá)

2、到設(shè)計要求。精密工程和制造自動化具有全局性的、決策性的作用，是先進(jìn)制造技術(shù)的支柱。精密和超精密加工與國防工業(yè)有密切關(guān)系。導(dǎo)彈是現(xiàn)代戰(zhàn)爭的重要武器，其命中精度由慣性儀表的精度所決定，因而需要高超的精密和超精密加工設(shè)備來制造這種儀表。例如，美國“民兵”型洲際導(dǎo)彈系統(tǒng)的陀螺儀其漂移率為0.03～0.05h，加速度計敏感元件不允許有0.05μm的塵粒，它的命中精度的圓概率誤差為500m；MX戰(zhàn)略導(dǎo)彈(可裝載10個核彈頭)，由于其制導(dǎo)系統(tǒng)陀螺

3、儀精度比“民兵—Ⅲ”型導(dǎo)彈要高出一個數(shù)量級，因而其命中精度的圓概率誤差僅為50～150m。對射程4000km的潛射彈道導(dǎo)彈，當(dāng)潛艇的位置誤差對射程偏差的影響為400m、潛艇速度誤差對射程偏差的影響為800m、慣性平臺的垂直對準(zhǔn)精度對射程偏差的影響為400m時，要求慣性導(dǎo)航的陀螺儀的漂移精度為0.001h、航向精度在1′以上、10小時運(yùn)行的定位精度為0.4～0.7海里，因此，陀螺元件的加工精度必須達(dá)到亞微米級，表面粗糙度達(dá)到Ra0.012

4、～0.008μm。由此可知，1精密和超精密加工的技術(shù)內(nèi)涵精密加工和超精密加工代表了加工精度發(fā)展的不同階段，通常，按加工精度劃分，可將機(jī)械加工分為一般加工、精密加工、超精密加工三個階段。由于生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，劃分的界限將逐漸向前推移，過去的精密加工對今天來說已是普通加工，因此，其劃分的界限是相對的，且在具體數(shù)值上至今沒有固定。1.1精密加工和超精密加工的范疇當(dāng)前，精密加工是指加工精度為1～0.1μm、表面粗糙度為Ra0.1～0.02

5、5μm的加工技術(shù)；超精密加工是指加工精度高于0.1μm、表面粗糙度Ra小于0.025μm的加工技術(shù)，因此，超精密加工又稱之為亞微米級加工。但是，目前超精密加工已進(jìn)入納米級精度階段，故出現(xiàn)了納米加工及其相應(yīng)的技術(shù)從精密加工和超精密加工的范疇來看，它應(yīng)該包括微細(xì)加工、超微細(xì)加工、光整加工、精整加工等加工技術(shù)。微細(xì)加工技術(shù)是指制造微小尺寸零件的加工技術(shù)；超微細(xì)加工技術(shù)是指制造超微小尺寸零件的加工技術(shù)，它們是針對集成電路的制造要求而提出的，