影響精密加工和超精密加工的因素很多,主要有加工機(jī)理、被加工材料、加工設(shè)備及其基礎(chǔ)元部件、加工工具、檢測(cè)與誤差補(bǔ)償、工作環(huán)境、工藝過(guò)程設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)、人的技藝等,如圖0-6所示。
1 加工機(jī)理
(l)新工藝新方法。近年來(lái),新工藝新加工方法不斷出現(xiàn),應(yīng)充分注意尋求新的加工手段。在傳統(tǒng)加工方法中,金剛石刀具超精密切削、金剛石微粉砂輪超精密磨削、精密高速切削、精密砂帶研拋和磨料加工等已占有重要地位;在非傳統(tǒng)加工中,出現(xiàn)了電子束、離子束、激光束等高能束加工、微波加工、超聲加工、蝕刻、電火花加工、電化學(xué)加工等多種方法;特別是復(fù)合加工,如電解研磨、超聲珩磨等,都是在加工機(jī)理上有所創(chuàng)新的,新的加工機(jī)理出現(xiàn),標(biāo)志著一種技術(shù)突破,往往是新技術(shù)的生長(zhǎng)點(diǎn)。
(2)加工、處理的新概念。在加工機(jī)理上的突破表現(xiàn)在明確提出了去除加工、結(jié)合加工和變形加工,特別是以快速成形制造為代表的“堆積”加工的出現(xiàn),在加工技術(shù)的思路上具有里程碑意義。
(3)極薄加工具有無(wú)限生命力。越精密加工的目標(biāo)和追求就是要尋求和探討加工極限,目前的極薄切削水平是納米級(jí),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,這個(gè)極限將逐步前移,值得研究的問(wèn)題還很多。
(4)進(jìn)化加工原則值得提倡。利用精度低于工件精度要求的機(jī)床設(shè)備,借助工藝手段、特殊工具、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等,直接或間接加工出所需工件,這種進(jìn)化加工原則將影響精密加工和超精密加工的全局。
從上述幾點(diǎn)可以看出,加工機(jī)理研究是精密加工和超精密加工的理論基礎(chǔ)和新技術(shù)產(chǎn)生的源泉。加工機(jī)理是加工方法的本質(zhì),是加工方法成敗、發(fā)展的關(guān)鍵。
2 被加工材料
精密加工和超精密加工應(yīng)該用相應(yīng)的精密加工和超精密加工用的材料,才能保證加工質(zhì)量,用一般加工用的材料或不合要求的材料進(jìn)行精密加工和超精密加工是不能達(dá)到預(yù)期效果的。
用于精密加工和超精密加工的材料,在化學(xué)成分、物理力學(xué)性能、加工工藝性能上均有嚴(yán)格要求;應(yīng)該質(zhì)地均勻,成分準(zhǔn)確,性能穩(wěn)定、一致,無(wú)外部和內(nèi)部微觀缺陷。其化學(xué)成分的誤差應(yīng)在10-2~10-3數(shù)量級(jí),且應(yīng)控制其雜質(zhì)含量或不含雜質(zhì);其物理力學(xué)性能,如抗拉強(qiáng)度、硬度、伸長(zhǎng)率、彈性模量、熱導(dǎo)率、膨脹系數(shù)等,應(yīng)達(dá) 10-5~10-6數(shù)量級(jí)。冶煉、鑄造、軋輾、熱處理等工藝過(guò)程均應(yīng)嚴(yán)格控制,溫度、熔渣過(guò)濾、晶粒大小、均勻性及方向性等對(duì)材料在物理、化學(xué)、力學(xué)、加工等性能方面均有很大影響。
例如,高密度硬磁盤(pán)的片基是用專(zhuān)門(mén)的鋁合金材料,在冶煉過(guò)程中,采用特殊的熔渣過(guò)濾裝置,防止表面生成氧化層;在軋制時(shí),采用兩個(gè)方向交替滾軋,以防止晶粒產(chǎn)生纖維狀態(tài),影響物理力學(xué)性能的均勻性,使磁盤(pán)最終在磁記錄性能上受到影響。
3 加工設(shè)備及其元部件
精密加工和超精密加工所用的加工設(shè)備范圍很廣,如各種精密機(jī)床、越精密機(jī)床、激光加工機(jī)、精密電火花加工機(jī)床、離子束加工機(jī),以及鍍膜、涂敷等加工設(shè)備。對(duì)切削加工設(shè)備來(lái)說(shuō),代表性的機(jī)床有超精密車(chē)床,用來(lái)加工各種軸類(lèi)、盤(pán)套類(lèi)和帶曲面的零件等;超精密銑床配有精密回轉(zhuǎn)工作臺(tái),用于加工平面和多面體零件;研磨機(jī)和拋光機(jī)仍然是重要的精密加工設(shè)備,用于加工外圓、孔、平面等,按加工需求有精密類(lèi)型的。
歸納起來(lái),精密加工和超精密加工用的加工設(shè)備應(yīng)有以下一些要求:
(1)高精度。包括高的靜精度和動(dòng)精度,主要的性能指標(biāo)有幾何精度、運(yùn)動(dòng)精度(定位精度、重復(fù)定位精度)和分辨力等,如主軸回轉(zhuǎn)精度、導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)精度、分度精度等。當(dāng)前,超精密車(chē)床的主軸回轉(zhuǎn)精度大多在0.02~0.03μm,導(dǎo)軌直線度為0.025/1000000,定位精度為0.013μm,重復(fù)定位精度為0.006μm,進(jìn)給分辨力為0.003μm,分度精度為0.5″。現(xiàn)代的精密機(jī)床和超精密機(jī)床大多采用液體靜壓軸承或空氣靜壓軸承的主軸和導(dǎo)軌,精密滾珠絲杠傳動(dòng),配有微動(dòng)工作臺(tái)、誤差補(bǔ)償裝置,實(shí)現(xiàn)微位移。對(duì)于高速回轉(zhuǎn)的零件、部件都應(yīng)進(jìn)行動(dòng)平衡。
(2)高剛度。包括靜剛度和動(dòng)剛度,除零、部件本身的剛度外,還應(yīng)注意接觸剛度,同時(shí)應(yīng)考慮由工件、機(jī)床、刀具、夾具所組成的工藝系統(tǒng)剛度。精密機(jī)床和超精密機(jī)床雖然切削力不大,但機(jī)床受力變形將會(huì)造成精度上的很大影響。
(3)高穩(wěn)定性和保持性。設(shè)備在經(jīng)過(guò)運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、安裝調(diào)試后,在規(guī)定的工作環(huán)境下,使用過(guò)程中應(yīng)能長(zhǎng)時(shí)間保持精度、抗干擾、穩(wěn)定地工作。因此,加工設(shè)備應(yīng)有良好的耐磨性、抗振性、熱穩(wěn)定性。
(4)高自動(dòng)化。為了保證加工質(zhì)量,減少人為因素影響,現(xiàn)代精密機(jī)床和超精密機(jī)床多配置精密數(shù)控系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,或采用計(jì)算機(jī)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)適應(yīng)控制、優(yōu)化等以保證零件生產(chǎn)加工要求。
精密加工和超精密加工設(shè)備與其基礎(chǔ)元、部件關(guān)系密切,一方面,只有優(yōu)良的基礎(chǔ)元、部件才能有優(yōu)良的加工設(shè)備,因此世界各國(guó)均十分重視基礎(chǔ)元、部件的開(kāi)發(fā)和研究,以便不斷提高精密加工和超精密加工設(shè)備的水平,擴(kuò)展其應(yīng)用范圍;另一方面,優(yōu)良系列的基礎(chǔ)元部件可以快速響應(yīng)市場(chǎng)需求,縮短精密加工和超精密加工設(shè)備的開(kāi)發(fā)周期。當(dāng)前,基礎(chǔ)元、部件的發(fā)展十分迅速,主要有主軸及其軸承、導(dǎo)軌及其滾動(dòng)組合體(滾動(dòng)直線導(dǎo)軌)、滾珠絲杠、光柵、激光檢測(cè)裝置、微位移裝置、分度轉(zhuǎn)臺(tái)等,而且已經(jīng)出現(xiàn)主軸單元、進(jìn)給單元等部件形式。主軸單元包含了主軸、軸承、電動(dòng)機(jī)及主軸箱,形成一個(gè)獨(dú)立體,甚至主軸與電動(dòng)機(jī)軸成為一體,電動(dòng)機(jī)為變頻電動(dòng)機(jī),可進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速,代替了整個(gè)主軸部件;進(jìn)給單元是將導(dǎo)軌、滾珠絲杠、伺服電動(dòng)機(jī)、位置檢測(cè)等合在一起,成為獨(dú)立體;新近,又出現(xiàn)了直線電動(dòng)機(jī)進(jìn)給伺服單元,簡(jiǎn)稱(chēng)直線單元,將直線電動(dòng)機(jī)、滾動(dòng)導(dǎo)軌、光柵檢測(cè)裝置等合在一起,形成一個(gè)獨(dú)立體,直接得到直線運(yùn)動(dòng),免去了由轉(zhuǎn)動(dòng)換為直線運(yùn)動(dòng)的環(huán)節(jié),不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,又提高了精度,可廣泛用于各種機(jī)床、加工中心上。
4 加工工具
加工工具主要是指刀具、磨具及刃磨、修整裝置。
對(duì)于超精密切削,首先是超硬刀具問(wèn)題,目前的超硬刀具材料主要有金剛石、立方氮化硼、陶瓷等,用得比較廣泛的是人造金剛石,即聚晶金剛石。最好的材料是天然金剛石,但價(jià)格昂貴。金剛石刀具有切削刃形面和幾何角度設(shè)計(jì)、晶體定向、晶面選擇、刃磨、切削時(shí)對(duì)刀等問(wèn)題,其中如刃磨應(yīng)在專(zhuān)門(mén)的研磨機(jī)上進(jìn)行,要有高超的技藝,刃口鈍圓半徑是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù),若極薄切削厚度欲達(dá)10nm,則刃口鈍圓半徑應(yīng)為2nm;切削時(shí)精確方便地對(duì)刀將直接影響加工精度、表面粗糙度和加工效率,至今是一個(gè)難題。
對(duì)于超精密磨削,當(dāng)前主要的磨具是金剛石、立方氯化棚等微粉砂輪,這種砂輪有磨料粒度選擇、粘接劑選擇、修整方法等問(wèn)題,通常金剛石微粉砂輪多采用粒度為W20~W0.5的金剛石微粉,采用樹(shù)脂、銅、纖維鑄鐵等粘結(jié)劑,以銅為粘結(jié)劑居多。金剛石砂輪的修整分為整形和修銳兩個(gè)階段,前者是修出幾何形狀,后者是修出鋒利刃口,實(shí)際上是突出金剛石顆粒。由于金剛石微粉砂輪易堵塞,在使用中應(yīng)采用在線修整。常用的修整方法有電解法、電火花法、磨削法和軟彈性法等。
對(duì)于超精密研磨和拋光,可采用鑄鐵、錫、聚酯、呢氈等材料作研具或拋光器,采用金剛石、立方氯化硼、鋯剛玉、鉻剛玉、氧化鋁、碳化硅等磨料,進(jìn)行非接觸研磨拋光、軟質(zhì)粒子研磨拋光、液中研磨拋光等,獲得高精度和低表面粗糙度。
刀具、磨具材料的選擇是一個(gè)關(guān)鍵,刀具磨具的發(fā)展史基本上可用刀具磨具材料的發(fā)展來(lái)代表,從碳鋼、合金鋼(高速鋼)、硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼到金剛石,以及采用多元共滲、鍍膜、沉積等技術(shù)、提高了耐用度,超硬材料的出現(xiàn)給精密加工和超精密加工的發(fā)展提供了條件。目前,由于金剛石是由碳原子組成,與鐵碳構(gòu)成的黑色金屬有較大的親和力,故不宜切削黑色金屬,多用于切削有色金屬,現(xiàn)正在研究利用保護(hù)氣氛、低溫等措施來(lái)切削黑色金屬,或用立方氮化硼、陶瓷等材料。
5 檢測(cè)與誤差補(bǔ)償
精密和越精密加工必須具備相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)和手段,不僅要檢測(cè)零件的精度和表面粗糙度,而且要檢測(cè)加工設(shè)備及基礎(chǔ)元、部件的精度。
高精度的尺寸、幾何形狀及位置尺寸等可采用分辨力為0.l~0.01μm的電子測(cè)微計(jì)、分辨力為0.01~0.001μm的電感測(cè)微儀、電容測(cè)微儀,以及自準(zhǔn)直儀、雙頻激光干涉儀、圓度儀等來(lái)檢測(cè)。
軸系回轉(zhuǎn)精度低速時(shí)靜態(tài)檢測(cè)可用電感測(cè)微儀、電容測(cè)微儀與基準(zhǔn)球來(lái)測(cè)量;高速動(dòng)態(tài)檢測(cè)可用電容測(cè)微儀和同步示波器按測(cè)量定點(diǎn)峰值變化的方法來(lái)測(cè)量。
導(dǎo)軌直線度可采用電子水平儀、自準(zhǔn)直儀和激光干涉儀等角度測(cè)量的方法來(lái)檢測(cè),也可用基準(zhǔn)平尺與電子測(cè)微計(jì)分離平尺誤差的方法來(lái)檢測(cè)。
表面形貌和表面粗糙度的檢測(cè)分為接觸式和非接觸式兩類(lèi)。接觸式測(cè)量多用觸針式的表面輪廓儀或表面形貌儀來(lái)檢測(cè),所用傳感器多為電感式、壓電晶體式等,接觸式測(cè)量最大的缺點(diǎn)是檢測(cè)時(shí)會(huì)劃傷被測(cè)表面;非接觸測(cè)量可用氣動(dòng)法、光纖法、電容法、超聲微波法、隧道顯微鏡法、激光光斑法等。
表面層的應(yīng)力狀態(tài)、變質(zhì)層深度、微裂紋等缺陷可用X光衍射法、激光干涉法等來(lái)進(jìn)行測(cè)量。
精密檢測(cè)和自動(dòng)化檢測(cè)是檢測(cè)技術(shù)的兩個(gè)重要方面,精密檢測(cè)尋求檢測(cè)精度的極限,自動(dòng)化檢測(cè)尋求非接觸在線測(cè)量和誤差分離、補(bǔ)償技術(shù)。誤差分離技術(shù)是用多個(gè)傳感器在多處多個(gè)方位上同時(shí)進(jìn)行檢測(cè),利用計(jì)算機(jī)硬軟件進(jìn)行處理,分離各種誤差成分并分析造成誤差的原因,為誤差補(bǔ)償創(chuàng)造條件?梢(jiàn),誤差分離與誤差補(bǔ)償關(guān)系密切,可以說(shuō),誤差分離是誤差補(bǔ)償?shù)南葲Q條件,也可說(shuō)誤差分離是誤差檢測(cè)的重要組成部分。誤差補(bǔ)償又可分為靜態(tài)誤差補(bǔ)償和動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償兩類(lèi)。靜態(tài)誤差補(bǔ)償是事先測(cè)出誤差值,按需要的誤差補(bǔ)償值設(shè)計(jì)制造出補(bǔ)償裝置,用硬件(如校正尺等)或計(jì)算機(jī)軟件建模,在加工時(shí)進(jìn)行誤差補(bǔ)償。動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償是在在線檢測(cè)的基礎(chǔ)上,通過(guò)計(jì)算機(jī)建模和反饋控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償,因此,需要建立一個(gè)閉環(huán)自適應(yīng)誤差補(bǔ)償系統(tǒng)。
誤差預(yù)防、誤差補(bǔ)償、誤差預(yù)報(bào)是精密加工和超精密加工中提高加工精度的重要有效舉措。誤差預(yù)防是通過(guò)提高工藝系統(tǒng)精度、保證工作環(huán)境的條件等來(lái)減少誤差源、減少誤差的影響,具有治本性;誤差補(bǔ)償是通過(guò)修正來(lái)抵消或消除誤差,具有治標(biāo)性;而誤差預(yù)報(bào)是根據(jù)誤差出現(xiàn)的發(fā)展趨勢(shì),得出預(yù)測(cè)值,進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)救措施,并可真正做到無(wú)滯后的實(shí)時(shí)補(bǔ)償,具有主動(dòng)性。
6 工作環(huán)境
精密加工和超精密加工的工作環(huán)境對(duì)加工質(zhì)量的影響很大,因此,工作環(huán)境是保證加工質(zhì)量的必要條件。工作環(huán)境主要有溫度、濕度、凈化和防振等方面的要求。
(l)恒溫。環(huán)境溫度可根據(jù)加工要求控制在20℃±(1~0.02)℃,甚至達(dá)到(20±0.0005)℃。達(dá)到恒溫的辦法可采用專(zhuān)門(mén)恒溫室(間)的整體恒溫和恒溫罩的局部恒溫。整體恒溫可采用大恒溫室、中恒溫室、小恒室、地下恒溫室等多層套間結(jié)構(gòu),逐漸得到控制精度越來(lái)越高的室溫;同時(shí)采用地板恒溫方式使溫度分布均勻。
由于季節(jié)的溫差,為了節(jié)省能源,標(biāo)準(zhǔn)室溫在夏季可定為23℃、冬季可定為17℃,事實(shí)證明,這樣的規(guī)定是可行的。
(2)恒濕。在恒溫室內(nèi),一般濕度保持在55%~60%,以防止機(jī)器的銹蝕,石材吸水膨脹,以及會(huì)影響一些儀器如激光干涉儀的零點(diǎn)漂移等。
(3)凈化。在超精密加工時(shí),空氣中的塵埃可能會(huì)劃傷被加工表面,有時(shí)塵埃的大小可能比磨料的顆粒還要大,從而會(huì)破壞加工表面,使磨料加工不能達(dá)到預(yù)期效果,因此要進(jìn)行空氣的潔凈處理。
進(jìn)行空氣凈化的主要方法是濾清,進(jìn)行凈化的房間稱(chēng)凈化室或超凈室。凈化可分為整體凈化和局部?jī)艋,局部(jī)艋鐑艋ぷ髋_(tái)、凈化腔等,其方法是在凈化區(qū)內(nèi)通入正壓潔凈空氣,可防止外界空氣進(jìn)入,以保持凈化效果,且比較經(jīng)濟(jì)。由于人是要進(jìn)入凈化室工作的,工作人員的衣物、頭發(fā)、皮膚都會(huì)帶入塵埃,因此,在進(jìn)入凈化室前應(yīng)更換專(zhuān)門(mén)的衣服,甚至是特制的無(wú)塵服,進(jìn)行風(fēng)淋后,再進(jìn)室工作,以控制人員活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生塵埃的影響,保持潔凈度。
由于直徑大于0.5μm的塵埃對(duì)超精密加工的表面質(zhì)量影響最大,故通常用每立方英尺體積中直徑大于0.5μm的塵埃數(shù)來(lái)表示空氣凈化等級(jí),一般凈化要求在100級(jí)~10000級(jí)。
(4)防振。在精密加工和超精密加工時(shí),振動(dòng)對(duì)加工質(zhì)量的影響比較大,其振源來(lái)自兩方面,一是機(jī)床等加工設(shè)備產(chǎn)生的振動(dòng),如由回轉(zhuǎn)零件的不平衡,零件或部件剛度不足等;二是來(lái)自加工設(shè)備外部,由地基傳入的振動(dòng),如鄰近機(jī)床工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng),這就需要將加工設(shè)備安放在帶防振溝和隔振器的防振地基上,同時(shí)可使用空氣彈簧(墊)來(lái)隔離低頻振動(dòng),靈活方便,效果良好。
精密加工和超精密加工有時(shí)還需要一些特殊工作環(huán)境,如防磁、防靜電、防電子輻射、防聲波、防X射線、防原子輻射等,可根據(jù)需求進(jìn)行整體環(huán)境或局部環(huán)境的處理。
7 工藝過(guò)程設(shè)計(jì)
工藝過(guò)程設(shè)計(jì)對(duì)加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、成本往往具有關(guān)鍵性的全局影響,在精密加工和超精密加工中更是如此,除應(yīng)該遵循一般加工的原則和規(guī)律外,還應(yīng)考慮以下問(wèn)題。
(l)循序漸近、嚴(yán)格要求。進(jìn)行精密加工和超精密加工的工件,一定要有良好的粗、半精、精順序加工基礎(chǔ)。原材料,各工序加工質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格要求,工件在搬運(yùn)存儲(chǔ)中不得碰傷、工作地環(huán)境應(yīng)清潔整齊、有條不紊。
(2)正確選擇定位基準(zhǔn),控制定位基準(zhǔn)加工質(zhì)量。往往采用加工面本身為定位基準(zhǔn),以保證加工余量的均勻;采用互為基準(zhǔn)原則保證有位置精度要求的表面;要保證定位基準(zhǔn)的加工質(zhì)量及潔凈,在每道工序加工前,要注意定位基準(zhǔn)是否受損和潔凈,在粗精工序轉(zhuǎn)換時(shí),應(yīng)安排修磨定位基準(zhǔn)工序。
(3)要注意工件的夾緊變形和加工中變形。在超精密加工時(shí),由于是微量去除,可能產(chǎn)生安裝變形大于加工余量的情況,最好能做到無(wú)變形裝夾。對(duì)于一些加工中易變形的零件,薄片狀零件可用真空吸盤(pán)吸附;不規(guī)則形狀的零件可采用液態(tài)橡膠、瀝青、工業(yè)用臘。電流變體(一種糊狀液體,當(dāng)通電流時(shí)即可固化,斷電后恢復(fù)液態(tài))等物質(zhì)將工件粘接(溶接)于夾具上進(jìn)行加工;當(dāng)然也可以采用過(guò)定位結(jié)構(gòu)來(lái)提高工件本身的剛度。
(4)注意熱處理工序的安排。精密加工和超精密加工中的內(nèi)應(yīng)力變形對(duì)零件加工精度有嚴(yán)重影響,而且一直是一個(gè)難題,因此在加工時(shí)要在粗、半精、精加工階段轉(zhuǎn)換時(shí)安排人工時(shí)效甚至自然時(shí)效來(lái)消除內(nèi)應(yīng)力,在關(guān)鍵工序前也要安排相應(yīng)地?zé)崽幚砉ば颉?
8 夾具設(shè)計(jì)
夾具是構(gòu)成機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的重要組成部分,其設(shè)計(jì)是否合理、制造質(zhì)量是否能保證對(duì)工件的加工影響很大。夾具與刀具(磨具)、輔具、檢具等構(gòu)成了工藝裝備。
在精密加工和超精密加工中,可選用精密通用夾具,如轉(zhuǎn)臺(tái)、卡盤(pán)等,但多數(shù)情況要設(shè)計(jì)精密專(zhuān)用夾具,并往往成為零件加工的關(guān)鍵,因此,在設(shè)計(jì)制造時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
(l)要按精密夾具設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造。夾具的定位元件應(yīng)有高精度,并耐磨損,夾具與機(jī)床的裝夾部分也應(yīng)有高的定位精度。整個(gè)夾具應(yīng)有高剛度和精度保持性。
(2)要注意工件的夾緊變形。夾緊力應(yīng)足夠,但不得使工件產(chǎn)生變形,特別是對(duì)于那些剛度比較差的零件,可采用一些特殊夾緊方法或夾緊裝置結(jié)構(gòu)。如采用多輔助支承結(jié)構(gòu),手工夾緊時(shí)用定轉(zhuǎn)矩扳手,采用過(guò)定位結(jié)構(gòu)等?衫糜邢拊治鲞M(jìn)行一些必要的核算。
(3)夾具上的定位基準(zhǔn)面“就地加工”。為了保證夾具的質(zhì)量,可在夾具每次裝夾在機(jī)床上后,利用機(jī)床進(jìn)行“就地加工”以保工件的高精度裝夾。這時(shí),在夾具要加工的表面應(yīng)留出足夠多次加工的余量。例如,超精密車(chē)削磁盤(pán)盤(pán)片表面時(shí),利用真空吸盤(pán)進(jìn)行裝夾,真空吸盤(pán)每次裝夾在機(jī)床主軸上后,對(duì)其定位面進(jìn)行一次超精密車(chē)削,從而保證了真空吸盤(pán)定位面本身的平面度及其與機(jī)床主軸軸線的垂直度,這不僅保證了盤(pán)片吸附的緊密性和所需的夾緊力,同時(shí)又避免了在夾緊時(shí)由于真空吸盤(pán)定位面的不平而造成盤(pán)片的變形,保證了盤(pán)片的平面度及厚度的均勻性。此外,也使盤(pán)片在加工時(shí)加工余量均勻,減少了誤差復(fù)映。
9 人的技藝
當(dāng)前,精密加工和超精密加工的加工質(zhì)量和水平在一定程度上靠技術(shù)人員和操作工人的技藝來(lái)保證。加工設(shè)備的精度、檢測(cè)儀器的精度、技術(shù)人員和操作工人的經(jīng)驗(yàn)和技藝水平三者決定了工件的加工精度。因此,人的技術(shù)水平,知識(shí)面、經(jīng)驗(yàn)和操作熟練程度,往往是影響精密加工和越精密加工質(zhì)量和效率的重要因素。這里應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)操作者,他不僅要有高超的技藝,而且要有寬廣的知識(shí)面,懂得機(jī)械、電子、物理、化學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù),才能勝任這一工作。例如,金剛石刀具的刃磨、精密靜壓軸承的制造中,精密研磨是關(guān)鍵技術(shù),與人的技藝關(guān)系密切。
除上述的影響因素外,尚有市場(chǎng)需求及決策、組織管理及體制、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化、資料和開(kāi)發(fā)工具等問(wèn)題,均歸于“其他”因素內(nèi)。