碳钢法兰精密加工

精密加工包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。传统的精密加工方法有砂带磨削、精密切削、珩磨、精密研磨与抛光等。

(1)砂带磨削。用粘有磨料的混纺布为磨具对碳钢法兰进行加工，屈于涂附磨具磨削加工的范畴，有生产率高、表面质量好、使用范围广等特点。

(2)精密切削。也称金刚石刀具切削(SPOT) ,用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削加工，主要用于铜、铝等不宜磨削加工的软金属的精密加工，如计算机用的磁鼓、磁盘及大功率激光用的金属反光镜等，比一般切削加工精度要高I~2个等级。

(3 )珩磨。用油石砂条组成的珩磨头，在一定压力下沿碳钢法兰表面往复运动，加工后的表面粗糙度可达Ra 0. 4 ~ 0.1µm,好好可到Ra 0. 025µm, 主要用来加工铸铁及钢，不宜用来加工硬度小、韧性好的有色金属。

(4)精密研磨。通过介于碳钢法兰和工具间的磨料及加工液，碳钢法兰及研具作相互机械摩擦，使工件达到所要求的尺寸与精度的加工方法。精密研磨与抛光对于金属和非金属碳钢法兰都可以达到其他加工方法所不能达到的精度和表面粗糙度，被研磨表面的粗糙度Ra  O.025  µm,加工变质层很小，表面质好高。精密研磨的设备简单，主要用于平面、圆柱面、齿轮齿面及有密封要求的配偶件的加工，也可用于好规、量块、喷油嘴、阀体与阀芯的光整加工。

(5 )抛光。利用机械、化学、电化学的方法对碳钢法兰表面进行的一种微细加工，主要用来降低碳钢法兰表面粗糙度。常用的抛光方法有：手工或机械抛光、超声波抛光、化学抛光、电化学抛光及电化学机械复合加工等。手工或机械抛光加工后碳钢法兰表面粗糙度RaO.05µm, 可用于平面、柱面、曲面及模具型腔的抛光加工。超声波抛光加工精度为0.  0 I  ~  0.02µm, 表面粗糙度Ra 为0. 1  µ m 。化学抛光加工的表面粗糙度一般为Ra    O.2 µ m 。电化学抛光可使表面粗糙度值降低到Ra 0. 1 ~ 0. 08 µ m 。

精密加工是指亚微米级（尺寸误差为0.3 ~ 0.03 µ m ,表面粗糙度为Ra 0. 03 ~ 0. 005 µ m )和纳米级（精度误差为0. 03µm, 表面粗糙度小于 Ra 0.005 µ m )精度的加工。实现这些加工所采取的工艺方法和技术措施，则称为超精加工技术。加上其测好 技术、环境保障和材料等问题，人们把这种技术总称为超精工程。

精密加工包括微细加工、超微细加工、光整加工、精整加工等加工技术。微细加工技术是指制造微小尺寸碳钢法兰的加工技术，超微细加工技术是指制造超微小尺寸碳钢法兰的加工技术，它们是针对集成电路的制造要求而提出的，由于尺寸微小，其精度是用切除尺寸的绝对值来表示，而不是用所加工尺寸与尺寸误差的比值来表示。光整加工一般是指降低表面粗糙度和提高表面层力学性能的加工方法，不着重于提高加工精度，其典型加工方法有珩磨、研磨、超精加工及无屑加工等。实际上，这些加工方法不仅能提高表面质量，而且可以提高加工精度。精整加工与光整加工是对应的，是指既要降低表面粗糙度和提高表面层力学性能，又要提高加工精度（包括尺寸、形状、位置精度）的加工方法。

精密加工主要包括三个领域：

(1)精密切削加工。如金刚石刀具的超精密切削，可加工各种镜面，它已成功地解决了用于激光核聚变系统和天体望远镜的大型抛物面镜的加工。

超精密切削以SPDT技术开始，该技术以空气轴承主轴、气动滑板、高刚性、高精度工具、反馈控制和环境温度控制为支撑，可获得纳米级表面粗糙度。多采用金刚石刀具铣削，广泛用于铜的平面和非球面光学元件、有机玻璃、塑料制品（如照相机的塑料镜片、隐形眼镜镜片等）、陶瓷及复合材料的加工等。未来的发展趋势是利用锁膜技术来改善金刚石刀具在加工硬化钢材时的磨耗。此外，MEMS组件等微小碳钢法兰的加工需要微小刀具，目前微小刀具的尺寸约可达50 -100µ.m,但如果加工几何特征在亚微米甚至纳米级，刀具直径必须再缩小，其发展趋势是利用纳米材料，如纳米碳管来制作超小刀径的车刀或铣刀。

(2)精密磨削和研磨加工。如高密度硬磁盘的涂层表面加工和大规模集成电路基片的加工。

精密磨削是在一般精密磨削基础上发展起来的一种镜面磨削方法，其关键技术是金刚石砂轮的修整，使磨粒具有微刃性和等高性。精密磨削的加工对象主要是脆硬的金属材料、半导体材料、陶瓷、玻璃等。磨削后，被加工表面留下大撞极微细的磨削痕迹，残留高度极小，加上微刃的滑挤、摩擦、抛光作用，可获得高精度和低表面粗糙度的加工表面，当前超精密磨削能加工出圆度0.01µ.m、尺寸精度0.Iµ.m和表面粗糙度为Ra0.005µ.m的圆柱形碳钢法兰。精密研磨 包括机械研磨、化学机械研磨、浮动研磨、弹性发射加工以及磁力研磨等加工方法。精密研磨的关键条件是几乎无振动的研磨运动、精密的温度控制、洁净的环境以及细小而均匀的研磨剂。精密研磨加工出的球面度可达0.025µ.m ,表面粗糙度Ra可达0.003µ.m。

(3)精密特种加工。如大规模集成电路芯片上的图形是用电子束、离子束刻蚀的方法加工的。精密特种加工主要包括激光束加工、电子束加工、离子束加工、微细电火花加工、精细电解加工及电解研磨、声电解加工、声电解研磨、声电火花等复合加工。激光、电子束加工可实现打孔、精密切割、成形切割、刻蚀、光刻曝光、加工激光防伪标志；离子束加工可实现原子、分子级的切削加工；利用微细放电加工可以实现极微细的金属材料的去除，可加工微细轴、孔、窄缝平面及曲面；精细电解加工可实现纳米级精度，且表面不会产生加工应力，常用于镜面抛光、镜面减薄以及一些需要无应力加工的场合。