超精密零件加工精度以纳米,甚至最后以原子单位(原子晶格距离为0.1~0.2纳米)为目标时,超精密零件切削加工方法已不能适应,必要借助特种精密零件加工的方法,即应用化学能、电化学能、热能或电能等,使这些能量超越原子间的联合能,从而去除工件外表的部分原子间的附着、联合或晶格变形,以达到超精密加工的目的。属于这类加工的有机械化学抛光、离子溅射和离子注入、电子束曝射、激光束加工、金属蒸镀和分子束外延等。
超精密零件加工方法的特点:对外表层物质去除或添加的量能够作极细微的控制。但是要获得超精密零件加工精度,仍有赖于精密的加工设备和准确的克制系统,并采用超精密掩膜作中介物。例如超大规模集成电路的制版即使采用电子束对掩膜上的光致抗蚀剂(见光刻)举行曝射,使光致抗蚀剂的原子在电子撞击下直接聚合(或分解),再用显影剂把聚合过的或未聚合过的部分溶解掉,制成掩膜。电子束曝射制版必要采用工作台定位精度高达±0.01微米的超精密加工设备。
各种五金机械零件加工里的滚动轴承零件的加工工艺特点:
(1)精密加工 轴承零件绝大部分表面都要经过磨削加工,磨削加工表面总面积与零件单件重量的比值,比一般机械零件要大得多,而且轴承零件的磨削加工尺寸和几何精度都以μm为单位。尤其是套圈的滚道和滚动体的精度更高,还要经过超精加工或研磨加工。
(2)多工序加工 轴承零件的精度要求高,生产工序必然很多。例如,套圈加工从锻造到装配约有20-40道工序;圆柱滚子轴承可达74道工序;圆锥滚子轴承也有55道工序之多。
(3)成形加工 轴承零件的工作表面都是回转成形面,适合于用成形法加工。例如,圆锥滚子轴承内圈直挡边、球面滚子、滚道的锻造辗压与车磨等,都是采用成形刀具或仿形板加工的。这就给机床设计与调整,刀具、砂轮的修整等方面带来了一系列问题。