超精加工目前尚沒有統一的定義,在不同的時期,不同的科學技術發展水平情況下,有不同的理解。通常我們把被加工零件的尺寸精度和形位精度達到零點幾微米,表面粗糙度優于百分之幾微米的加工技術稱為超精加工技術。
超精密加工的重要手段包括:
一、超精密切削, 如超精密金剛石刀具鏡面車削、銷削和銑削等。
二、超精密磨削、研磨和拋光。
三、超精密微細加工(電子束、離子束、激光束加工以及微硅器件的加工、 LIGA技術等)。 超精密加工技術市場是國家尖端技術集中的市場,它既是高代價、高投入的工藝技術,又是高增值、高回報的工藝技術,世界工業先進國家都把它放在國家技術和經濟振興的重要位置。如:
(1)超精密偶件加工。如,慣性導航儀器系統中的氣浮陀螺的浮子及支架、氣浮陀螺馬達軸承等零件的尺寸精度、圓度和圓柱度都要求達到亞微米級精度;人造衛星儀器軸承是真空無潤滑軸承,其孔和軸的表面粗糙度Rα達到1nm,圓度 和圓柱度均為納米級精度。這些零件都是用超精密金剛石刀具鏡面車削加工的。精密液壓控制系統中的精密伺服閥的閥芯與閥套的配合精度也常在亞微米等級,它是用超精密磨削方法加工的。
(2)超精密異形零件加工。例如,航空高速多辨防滑軸承的內滾道/激光陀螺微晶玻璃腔體,都是用超精密數控磨削加工而成的。陀螺儀框架與平臺是形狀復雜的高精度零件,是用超精密數控銑床加工的。
(3)超精密光學零件加工。例如,激光陀螺的反射鏡的平面度達0.05μm,表面粉糙度Rα達0.001μm、它是由超精密拋研加工、再進行鍍膜而成,最終要求反射率達99.99%。一些高精度瞄準系統要求小型化,所以用少量非球面鏡來代替復雜的光學系統。這些非球鏡是用超精密車、磨、研、拋加工而成的。最近,二元光學器件的理論研究進展很大,二元光學器件的制造設備是專用的超精密加工設備。在民用方面,隱形眼鏡就是用超精密數控車床加工而成的。計算機的硬盤、光盤、復印機等高技術產品的很多精密零件都是用超精密加工手段制成的。
(4)微機電系統器件加工微機電系統(ME— MS)是從集成電路制造技術發展起來的新興機電產品,如微小型傳感器、執行器等。硅光刻技術、LIGA技術和其它微細加工技術的生產設備、檢測設備都是超精密加工的產品。