精密加工工艺是指加工精度以及表面光洁程度高于各相应加工方法精加工的各种加工工艺。精密切削加工是依靠精度高、刚性好的机床和精细刃磨的刀具用很高或极低的切削速度、很小的切深和进给量在工件表面切去极薄一层金属的过程,显然,这个过程能显著提高零件的加工精度。
由于切削过程残留面积小,又限度地排除了切削力、切削热和振动等的不利影响,因此能有效地去除上道工序留下的表面变质层,加工后表面基本上不带有残余拉应力,粗糙度也大大减小,极大地提高了加工表面质量。高光洁高精度磨削包括精密磨削、超精密磨削和镜面磨削。
以金刚石切削为例。其刀刃口圆弧半径一直在向更小的方向发展。因为它的大小直接影响到被加工表面的粗糙度,与光学镜面的反射率直接有关,对仪器设备的反射率要求越来越高。如激光陀螺反射镜的反射率已提出要达到99.99%,这就必然要求金刚石刀具更加锋利。为了进行切极薄试验,目标是达到切屑厚度nm,其刀具刃口圆弧半径应趋近2.4nm。为了达到这个高度,促使金刚石研磨机改变了传统的结构。其中主轴轴承采用了空气轴承作为支承,研磨盘的端面跳动可在机床上自行修正,使其端面跳动控制在0.5μm以下。
科技的发展对精密加工和超精密加工技术也提出了更高的要求。从大到天体望远镜的透镜,小到大规模集成电路线宽μm要求的微细工程和微机械的微纳米尺寸零件,不论体积大小,其尺寸精度都趋近于纳米;零件形状也日益复杂化,各种非球面已是当前非常典型的几何形状。微机械技术为超精密制造技术引来一种崭新的态势?它的微细程度使传统的制造技术面临一种新的挑战,促进了各种产品技术性能的提高,发展过程呈现出螺旋式循环发展,直接对科学技术的进步和人类文明作出贡献。对产品高质量、小型化、高可靠性和高性能的追求,使超精密加工技术得以迅速发展,现已成为现代制造工业的重要组成部分。