精密超精密機(jī)械加工技術(shù)精密和超精密加工時(shí)現(xiàn)代機(jī)械加工制造技術(shù)的一個(gè)重要組成部分,是衡量一個(gè)國(guó)家高科技制造業(yè)水平高低的重要指標(biāo)之一。20世紀(jì)60年代以來(lái),隨著計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)的發(fā)展,對(duì)制造技術(shù)提出了更高的要求,不僅要求獲得的尺寸、形位精度,而且要求獲得的表面質(zhì)量。正是在這樣的市場(chǎng)需求下,超精密加工技術(shù)得到了迅速的發(fā)展,各種工藝、新方法不斷涌現(xiàn)。
超精密特種加工廠家加工精度以納米,甚至終以原子單位(原子晶格距離為0.1~0.2納米)為目標(biāo)時(shí),切削加工方法已不能適應(yīng),需要借助特種加工的方法,即應(yīng)用化學(xué)能、電化學(xué)能、熱能或電能等,使這些能量超越原子間的結(jié)合能,從而去除工件表面的部分原子間的附著、結(jié)合或晶格變形,以達(dá)到超精密加工的目的。屬于這類加工的有機(jī)械化學(xué)拋光、離子濺射和離子注入、電子束曝射、激光束加工、金屬蒸鍍和分子束外延等。這些方法的特點(diǎn)是對(duì)表面層物質(zhì)去除或添加的量可以作極細(xì)微的控制。但是要獲得超精密的加工精度,仍有賴于精密的加工設(shè)備和的控制系統(tǒng),并采用超精密掩膜作中介物。例如超大規(guī)模集成電路的制版就是采用電子束對(duì)掩膜上的光致抗蝕劑(見(jiàn)光刻)進(jìn)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(guò)的或未聚合過(guò)的部分溶解掉,制成掩膜。電子束曝射制版需要采用工作臺(tái)定位精度高達(dá)±0.01微米的超精密加工設(shè)備。
傳統(tǒng)的機(jī)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(shù)、新工藝、新設(shè)備以及新的測(cè)試技術(shù)和儀器的采用,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(shí)材料的分割水平不斷由宏觀進(jìn)入微觀世界的發(fā)展趨勢(shì)。隨著時(shí)間的進(jìn)展,原來(lái)認(rèn)為是難以達(dá)到的加工精度會(huì)變得相對(duì)容易。因此,普通加工、精密加工和超精密加工只是一個(gè)相對(duì)概念?其間的界限隨著時(shí)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。
從機(jī)械專業(yè)的角度來(lái)說(shuō):機(jī)械具有相當(dāng)重要的基礎(chǔ)地位。 機(jī)械是現(xiàn)代社會(huì)進(jìn)行生產(chǎn)和服務(wù)的五大要素(即人、資金、能量、材料和機(jī)械)之一。 在馬克思說(shuō)到工業(yè)社會(huì)時(shí)候,說(shuō)工業(yè)社會(huì),尤其是大工業(yè)社會(huì),即用機(jī)器生產(chǎn)機(jī)器的時(shí)代。 無(wú)論從生活中接觸的各種物理的裝置,如電燈電話電視機(jī)冰箱電梯等等都包含有機(jī)器的成分,或者包含在廣義的機(jī)械之中,而從生產(chǎn)中來(lái)看,各種機(jī)床,自動(dòng)化裝備,飛機(jī),輪船,神五,神六等等,都缺不了機(jī)械。 更不用說(shuō)化工廠,電廠等。 所以,毫不夸張地說(shuō),機(jī)械是現(xiàn)代社會(huì)的一個(gè)基礎(chǔ)。如果有人要說(shuō)農(nóng)業(yè)也是基礎(chǔ)的話,也無(wú)可厚非,但是在現(xiàn)代的社會(huì)來(lái)說(shuō),機(jī)械作為整個(gè)工業(yè)和工程的基礎(chǔ),可以毫不夸張地認(rèn)為也是社會(huì)一根大柱子。