一般,按加工精度區(qū)分,機械加工可分為一般加工、精密機械加工、超精密機械加工三個階段。
現(xiàn)在,精密機械加工是指加工精度為1~0.1?m,外表粗糙度為Ra0.1~0.01?m的加工技能,但這個界限是隨著加工技能的前進不斷變化的,今天的精密機械加工可能就是明天的一般加工。
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精密機械加工所要解決的問題:
一是加工精度,包含形位公差、尺度精度及外表情況;
二是加工功率,有些加工能夠獲得較好的加工精度,卻難以獲得高的加工功率。精密機械加工包含微細加工和超微細加工、光整加工等加工技能。傳統(tǒng)的精密機械加工方法有砂帶磨削、精密切削、珩磨、精密研磨與拋光等.
超精密機械加工包含哪些呢?
超精密機械加工包含微細加工、超微細加工、光整加工、精整加工等加工技能。微細加工技能是指制作細小尺度零件的加工技能;超微細加工技能是指制作超細小尺度零件的加工技能,它們是針對集成電路的制作要求而提出的,由于尺度細小,其精度是用切除尺度的絕對值來表明,而不是用所加工尺度與尺度差錯的比值來表明。光整加工一般是指下降外表粗糙度和進步外表層力學機械性質(zhì)的加工方法,不著重于進步加工精度,其典型加工方法有珩磨、研磨、超精加工及無屑加工等。實際上,這些加工方法不僅能進步外表質(zhì)量,并且能夠進步加工精度。精整加工是近年來提出的一個新的名詞術(shù)語,它與光整加工是對應(yīng)的,是指既要下降外表粗糙度和進步外表層力學機械性質(zhì),又要進步加工精度(包含尺度、形狀、位置精度)的加工方法。
現(xiàn)在超精密機械加工的精度情況如何?
現(xiàn)在世界上超精密機械加工達到的最高技能水平如下:加工精度0.025μm,外表粗糙度Ra0.0045μm,即已進入了納米級加工精度的時代。在丈量技能方面,對小位移的丈量:電容式測頭分辨率可做到0.5nm(量程為15μm)和0.1nm(量程為5μm),線性差錯小于0.1%;光電子纖維光學測頭的分辨率可到0.5nm(量程為30μm),線性差錯為5%;掃描隧道顯微鏡(STM)的分辨率可達0.01nm(量程20mm時);X射線干涉儀的分辨率還做到0.003nm(量程200μm時)。對大長度尺度的丈量,外差式激光干涉儀的分辨率可做到1.25nm(量程±2.6m);氦氖激光(實驗室)的分辨率可做到0.01μm(量程為2mm);莫爾條紋光學尺的分辨率可做到10nm(量程1m),精度為1μm/m。對視點丈量,莫爾條紋視點光學尺的分辨率可做到0.005"(360°范圍),精度0.1",因此丈量方面基本上滿足了納米級加工技能要求。
怎么區(qū)分精密機械加工和超精密機械加工?
一般稱低于3 μm精度的加工為普通精度,而高于此值的加工則你之為超精度加工。
在高精度訓工的范疇內(nèi),依據(jù)精度水平的不同,分為三個檔次:
精度為3~O.3 μm,粗糙度為O.3~O·03μm的叫精密機械加工;
精度為0.3~0.03 μm,粗糙度為0.03~0.005 μm的叫超精密機械加工,或亞微米加工;
精度為0.03 μm(30納米),粗糙度優(yōu)于0.005 μm以上的則稱為納米(nm)加工。