精密超精密機械加工技術的概念是什麼呢

時間 2021-09-08 06:15:31

1樓:沉夜孤星

傳統的機械加工方法(普通加工)與精密和超精密加工方法一樣。隨著新技術、新工藝、新裝置以及新的測試技術和儀器的採用,其加工精度都在不斷地提高。加工精度的不斷提高,反映了加工工件時材料的分割水平不斷由巨集觀進入微觀世界的發展趨勢。

隨著時間的進展,原來認為是難以達到的加工精度會變得相對容易。因此,普通加工、精密加工和超精密加工只是一個相對概念?其間的界限隨著時間的推移不斷變化。

精密切削與超精密加工的典型代表是金剛石切削。

2樓:戰歌

20世紀60年代為了適應核能、大規模積體電路、鐳射和航天等尖端技術的需要而發展起來的精度極高的一種加工技術。到80年代初,其最高加工尺寸精度已可達10奈米(1奈米=0.001微米)級,表面粗糙度達1奈米,加工的最小尺寸達 1微米,正在向奈米級加工尺寸精度的目標前進。

奈米級的超精密加工也稱為奈米工藝(nano-technology) 。超精密加工是處於發展中的跨學科綜合技術。20 世紀 50 年代至 80 年代為技術開創期。

20 世紀 50 年代末,出於航天、國防等尖端技術發展的需要,美國率先發展了超精密加工技術,開發了金剛石刀具超精密切削——單點金剛石切削(single point diamond turning,spdt)技術,又稱為「微英寸技術」,用於加工鐳射核聚變反射鏡、戰術導彈及載人飛船用球面、非球面大型零件等。主要有超精密車削、鏡面磨削和研磨等。在超精密車床上用經過精細研磨的單晶金剛石車刀進行微量車削,切削厚度僅1微米左右,常用於加工有色金屬材料的球面、非球面和平面的反射鏡等高精度、表面高度光潔的零件。

例如加工核聚變裝置用的直徑為800毫米的非球面反射鏡,最高精度可達0.1微米,表面粗糙度為rz0.05微米。

對於機械加工來說,加工精度是指加工後的實際值與設計理論值的允差範圍。測量精度是測量值與真值的接近程度。包含精密度和準確度兩個方面。

精度為3~0.3 μm,粗糙度為ra0.3~0·03μm的叫精密加工;精度為0.

3~0.03 μm,粗糙度為ra0.03~0.

005 μm的叫超精密加工,或亞微米加工;精度為0.03 μm(30奈米),粗糙度優於ra0.005 μm以上的則稱為奈米(nm)加工。

目前應用最為廣泛的超精密機械加工工藝有車、磨、研、拋等。

3樓:回憶

加工精度以奈米,甚至最終以原子單位(原子晶格距離為0.1~0.2奈米)為目標時,切削加工方法已不能適應,需要藉助特種加工的方法,即應用化學能、電化學能、熱能或電能等,使這些能量超越原子間的結合能,從而去除工件表面的部分原子間的附著、結合或晶格變形,以達到超精密加工的目的。

屬於這類加工的有機械化學拋光、離子濺射和離子注入、電子束曝射、鐳射束加工、金屬蒸鍍和分子束外延等。這些方法的特點是對錶面層物質去除或新增的量可以作極細微的控制。但是要獲得超精密的加工精度,仍有賴於精密的加工裝置和精確的控制系統,並採用超精密掩膜作中介物。

例如超大規模積體電路的製版就是採用電子束對掩膜上的光致抗蝕劑(見光刻)進行曝射,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的或未聚合過的部分溶解掉,製成掩膜。電子束曝射製版需要採用工作臺定位精度高達±0.01微米的超精密加工裝置。

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