精密加工工藝是指加工精度以及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。精密切削加工是依靠精度高、剛性好的機(jī)床和精細(xì)刃磨的刀具用很高或極低的切削速度、很小的切深和進(jìn)給量在工件表面切去極薄一層金屬的過(guò)程,顯然,這個(gè)過(guò)程能顯著提高零件的加工精度。
由于切削過(guò)程殘留面積小,又限度地排除了切削力、切削熱和振動(dòng)等的不利影響,因此能有效地去除上道工序留下的表面變質(zhì)層,加工后表面基本上不帶有殘余拉應(yīng)力,粗糙度也大大減小,極大地提高了加工表面質(zhì)量。高光潔高精度磨削包括精密磨削、超精密磨削和鏡面磨削。
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。
科技的發(fā)展對(duì)精密加工和超精密加工技術(shù)也提出了更高的要求。從大到天體望遠(yuǎn)鏡的透鏡,小到大規(guī)模集成電路線寬μm要求的微細(xì)工程和微機(jī)械的微納米尺寸零件,不論體積大小,其尺寸精度都趨近于納米;零件形狀也日益復(fù)雜化,各種非球面已是當(dāng)前非常典型的幾何形狀。微機(jī)械技術(shù)為超精密制造技術(shù)引來(lái)一種嶄新的態(tài)勢(shì)?它的微細(xì)程度使傳統(tǒng)的制造技術(shù)面臨一種新的挑戰(zhàn),促進(jìn)了各種產(chǎn)品技術(shù)性能的提高,發(fā)展過(guò)程呈現(xiàn)出螺旋式循環(huán)發(fā)展,直接對(duì)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人類文明作出貢獻(xiàn)。對(duì)產(chǎn)品高質(zhì)量、小型化、高可靠性和高性能的追求,使超精密加工技術(shù)得以迅速發(fā)展,現(xiàn)已成為現(xiàn)代制造工業(yè)的重要組成部分。