第一章概论（Introduction）.PDFVIP

第一章 概论 (Introduction) 1-1 何谓精密制造 (Precision Manufacturing) (1) 加工精度(Working accuracy) 可区分为相对精度(Relative Accuracy)与绝对精度(Absolute Accuracy) (2) 绝对机度系指公差值(Tolerance) 如 200±0.1mm 中之公差值±0.1mm 即为绝对精度 相对精度则为容许公差值与工件尺寸之比值 如 0.1/200=0.0005 (3) 通常加工精度包含 (a) 尺寸精度(Dimension Accuracy)，如直径、长度、厚度等。 (b) 形状精度(Shape Accuracy)如真直度(Roundness)，圆筒度(Cylindricity) 等。 (c) 表面精度(Surface Accuracy)，如表面粗度(Surface Finish)等 (4) 一般，所谓的加工精度是指尺寸与表面粗度(Surface Finish) 通常零件精度的要求比本身尺寸的万分之一(即相对精度)还高时，便可算是精密制造。 然而在微机电系统(MEMS)中之微细加工(Micro Machining)，则以绝对精度来作为精密制造 之判定标准。一般 cnc工具机的尺寸精度等级是 10μm，磁盘驱动器是 1μm，光驱是 0.1μ m，半导体制造设备是 0.01μm，而表面精度则为尺寸精度之十分之一，若能达成 8述标准， 那么就可称为精密制造。 然而究竟到何种程度的加工程度，才能称得上精密加工(Precision Machining)，至是 超精密加工(Ultra Machining)，奈米(毫微米)加工(Nano machining )呢?事实上是依各时 代之技术水准而异，如图(一)及图(二)所示。 图(一)所示，当工件尺寸在 10 公分以下时，以相对公差(Relative tolerance)即公差 与工件尺寸之比值来表示是否可称为精密加工。而当工件尺寸在 10 微米以下时(如微细加工 Micro machining)则以绝对公差(Absolute tolerance)即公差本身之数值来表示是否可称为 精密加工或超精密加工。 如图(二)所示，依据田口曲线(Taniguchi Curve)可知，加工精度随着年代变化很多。 如超精密钻石轮磨加工在 2000 年时可达 1 奈米之精度，依据摩自定律(Moore’s Law)可知， 芯片(Chip)上之晶体管密度(Transistor density)随年代之变化。 图(一) Application field for precision-machining in terms of absolute sizes and absolute and relative tolerances. 图(二) Definition for normal ,precision ,and ultra precision machining. Left side ordinate : increase of manufacturing accuracy over timeing to Taniguchi. Right side ordinate : increase in transistor density over time according to Moore’s law 1-2 精密制造之领域 精密制造包括 (一) 传统的精密加工(Traditional Precision Machining) 如 精密铸造(Precision Casting) 精密锻造(Precision Forging) 精密射