超精密加工方法 超精密加工的影响因素

随着人们对生活、生产要求的不断提高，超精密加工在20世纪60年代逐渐完善起来。但是我国的超精密发展起步较晚，跟一些发达国家相比也有一定的差距，因此对于超精密加工方法的认识与研究十分重要。

超精密加工的精度在0.1—0.01微米，而表面的粗糙度在0.03—0.05微米。例如常见的金刚石刀具超精密切削、超精密磨料加工等都是超精密加工。这种加工方式适用于精密元件、计量标准元件、大规模和超大规模的集成电路的制造等。

根据加工的方法的机理和特点，超精密加工的方法可以分为去除加工、结合加工和变形加工三种：

1、去除加工

去除加工又称为分离加工，主要是从工件上去除掉一部门材料，是比较传统的机械加工方法，例如比较常用的车削、铣削、磨削、研磨和抛光等；以及特种加工，例如电火花加工、电解加工等等。

2、结合加工

结合加工就是将不同的材料结合在一起。由于机理不同，结合加工又分为附着、注入和连接加工这三种。

（1）附着加工也是沉积加工，在工件表面附着一层物质，是弱结合。最典型的方法是镀。

（2）注入加工又称为沉积加工，在工件的表面上注入某些元素，使之产生物理、化学反应，是一种强结合，可以有效改变工件表层材料的力学机械性质。

（3）连接加工是将两种或相同或不同的材料通过无话方法进行连接。

3、变形加工

变形加工又被称为流动加工，加工中利用到力、热、分子运动等手段，让工件产生变形，从而改变其加工尺寸、形状和性能。

影响超精密加工的因素都有哪些？

1、加工机理：在传统加工方法中，金刚石刀具超精密切削、金刚石微粉砂轮超精密磨削等都占有重要的位置。在非传统加工中，有电子束、离子束、激光束等高能加工、微博加工、超声加工等多种方法。

2、被加工材料：超精密加工的零件，其材料的需要满足多方面的要求。例如，要求被加工材料质地均匀、性能稳定、无外部及内部微观缺陷，不能含有杂质；其物理力学性能，如拉伸强度、硬度、延伸率、弹性模量、热导 率和膨胀系数等应达到一定数量级；材料在冶炼、铸造、辗轧、热处理等工艺过程中，应严格控制熔渣过滤、辗轧方向、温度等，使材质纯净、晶粒大小匀称、无方向性，能满足物理、化学、力学等性能要求。

3、加工工具：超精密加工的加工工具主要是刀具和磨具。用金刚石刀具超精密切削需要注意金刚石刀具的超精密刃磨，其人口钝圆半径在2—4nm。磨具当前主要采用金刚石微粉砂轮超精密磨削，这种砂轮有磨料粒度、粘接剂、修整等问题。

4、工作环境：超精密加工的工作环境需要满足温度条件，这也是保证加工质量的必要条件。其环境温度需要控制在1度—0.02度之间。