精密加工技术与应用领域

所谓精密加工是指加工精度和加工表面质量达到很高精度的加工工艺，不同的制造技术发展时期的精密加工其具体技术参数指标有所不同，在20世纪60年代时，一般加工精度为100μm，精密加工精度为1μm，超精密加工精度为0.1μm；90年代，一般加工精度达到了5μm，精密加工为0.05μm，超精密加工精度达到了0.005μm；进入21世纪，一般加工精度已经达到了1μm，精密加工衡量水平为0.01μm，超精密加工已经达到了0.001μm（即1nm）甚至Å级（读做埃级）的水平。为了进一步对超精加工进行细分，我们把毫微米级（即纳米级1nm）加工水平称为微细加工，而再高一级的精度就是亚毫微米级（即0.1nm级，Å级）接近于分子级，到了机械加工的理论最小界限（晶体材料的机械加工精度理论极限是1.42～5.25Å）。

超精加工和微细加工技术已经成为目前尖端科学发展的关键技术之一，英国某公司把飞机发动机叶片的加工精度由60μm提高到12μm，则发动机的压缩效率从89%提高到了94%；美国MX导弹的制导陀螺仪精度提高一个数量级，其命中精度由原来的500m精确到了50m。计算机磁盘的存储量在很大程度上取决于磁头与磁盘间的距离（即所谓的磁头飞行高度），21世纪末，这一参数已经达到了0.3μm（IBM3370的磁头上浮高度为0.33μm），且近期有望达到0.15μm。这就要求磁盘具有极其平坦、光洁的加工表面（表面粗糙度值Ra在0.015μm以下，表面的平面度误差在0.1μm以下）。磁盘的记忆密度由1957年的300bit/cm2发展到了1982年的254万bit/cm2，这在很大程度上归功于超精密加工技术对高精度磁盘表面的加工。超精加工技术现在已经被广泛应用于航天技术、微电子技术、遥感遥测技术和射电天文技术等尖端科学领域，成为现代制造技术的前沿技术。(www.xing528.com)

精密和超精密加工技术目前主要包括精密和超精密磨削、精密和超精密切削、精密研磨与抛光、微细加工技术和纳米加工技术。