超精密加工種類

精研 

是光學上的砂磨,指把工件的表面粗糙度研磨到可進行拋光作業的程度。 使用氧化鋁、SIC之類磨料與鑄鐵或鋁質研磨用定盤加工玻璃透鏡等。精研常用形狀精度正確的鑄鐵製定盤,對工件與定盤間補給研磨劑和研磨液,兩者相對運動把定盤形狀轉印給工件。

分為平面精研、球面精研、圓孔精研。 若精研作業形成傷痕,原因可能為環境汙染,異物混入磨料,或研磨壓力不均。

精密模具之類的小工件,如刻模放電加工、 非單純的平面或球面,無法進行高效率精研,面粗糙度也粗到無法以游離模料壓潰,所以用磨石研磨,磨石分為WA(氧化鋁)系、SIC系,後者特別硬,用力過度容易造成傷痕,防止磨石造成研磨傷痕須從軟磨石開始,且不要用大磨石,再充分補給研磨油,並減小移動磨石的行程。

拋光

是透過研磨產生光澤,是研磨的最終工程,加工量甚微,也無需定盤。拋光具的基材是用白樫、美國松、桐,柳等木材製成的木棒作為研磨具,WS也可用壓克力、耐隆、PBT之類的塑膠棒,鋼系的拋光原則上用鑽石膏進行。拋光作業使工件失正的主要原因是工件有傷痕,可能是加工發生的微裂痕、碰撞、材料缺陷,研磨力過大,總之研磨件須慎重處置,以免受傷。

工件在研磨途中或終了,主要測定或評價下列三項:

  • 外觀
  • 面精度
  • 尺寸精度

尺寸精度大多以目視法及顯微鏡進行定性評價,有憑經驗的主觀定性評價、用測定機的嚴密定量評量,也有用量規等以嵌合觸感等決定合格與否,研磨面的檢查也分成一般性方法與光學方法。

將一般模具研磨到光學面會使研磨成本增高,模具即使形狀稍失正,也常是光滑即可,流道若不影響樹脂流動或脫模,留有磨痕也不大成問題,另外,光學用品若憑感覺研磨,昂貴的工件也會成廢品,必須了解工件的材質硬度、研磨留量、形狀精度要求,才能有效率的達到合理的規範。

超精密加工機

超精密加工機大別可分為兩種,一個是非球面創成機,可將工件創成所需形狀,並具有研磨機能;另一個是超精密機械加工機,藉由磨削、切削加工達成最終面精度。

非球面創成機

非球面創成機適合製作天體望遠鏡的控制方式初期為仿削方式,中期為打孔帶控制方式,最新為電腦控制,適用工件為大型且形狀單純、旋轉軸對稱的,極高精度,但加工速度極慢、裝置價格高,為專用機不可搬移,也不適於加工小工件

超精密機械加工機

超精密機械加工機的控制方式為電腦控制,可加工鋁、不鏽鋼、金銀、各種結晶體、塑膠等素材,工件保持法大都為真空夾持方式,環境需恆溫、恆濕、恆壓、無塵,切削工具則是使用鑽石單結晶車刀、磨削用鑽石、CBN燒結砂輪,或塗覆砂輪。但由於加工速度不快,並且工件材質有限、裝置價格高、設置場所有限,難免發生加工痕。

Scroll to Top