![促進超精密加工發(fā)展的因素]()
(1)對產品高質量的追求。為使磁片存儲密度更高或鏡片光學性能更好,就必須獲得粗糙度更低的表面。為使電子元件的功能正常發(fā)揮,就要求加工后的表面不能殘留加工變質層。按美國微電子技術協(xié)會(SIA)提出的技術要求,下一代計算機硬盤的磁頭要求表面粗糙度Ra≤0.2nm,磁盤要求表面劃痕深度h≤lnm,表面粗糙度Ra≤0.1nmp。1983年TANIGUCHI對各時期的加工精度進行了總結并對其發(fā)展趨勢進行了預測,以此為基礎,BYRNE描繪了20世紀40年代后加工精度的發(fā)展。
(2)對產品小型化的追求。伴隨著加工精度提高的是工程零部件尺寸的減小。從1989~2001年,從6.2kg降低到1.8kg。電子電路高集成化要求降低硅晶片表面粗糙度、提高電路曝光用鏡片的精度、半導體制造設備的運動精度。零部件的小型化意味著表面積與體積的比值不斷增加,工件的表面質量及其完整性越來越重要。
(3)對產品高可靠性的追求。對軸承等一邊承受載荷一邊做相對運動的零件,降低表面粗糙度可改善零件的耐磨損性,提高其工作穩(wěn)定性、延長使用壽命。高速高精密軸承中使用的Si3N4。陶瓷球的表面粗糙度要求達到數納米。加工變質層的化學性質活潑,易受腐蝕,所以從提高零件耐腐蝕能力的角度出發(fā),要求加工產生的變質層盡量小。
(4)對產品高性能的追求。機構運動精度的提高,有利于減緩力學性能的波動、降低振動和噪聲。對內燃機等要求高密封性的機械,良好的表面粗糙度可減少泄露而降低損失。二戰(zhàn)后,航空航天工業(yè)要求部分零件在高溫環(huán)境下工作,因而采用鈦合金、陶瓷等難加工材料,為超精密加工提出了新的課題。