(1)加工精度(Working accuracy)

可區(qū)分為相對精度(Relative Accuracy)與絕對精度(Absolute Accuracy)

(2)絕對機(jī)度系指公差值(Tolerance)

如200±0.1mm中之公差值±0.1mm即為絕對精度
相對精度則為容許公差值與工件尺寸之比值
如0.1/200=0.0005

(3)通常加工精度包含

(a)尺寸精度(Dimension Accuracy)仓洼，如直徑宦言、長度、厚度等换可。
(b)形狀精度(Shape Accuracy)如真直度(Roundness)椎椰，圓筒度(Cylindricity)等。
(c)表面精度(Surface Accuracy)沾鳄，如表面粗度(Surface Finish)等

(4)一般慨飘，所謂的加工精度是指尺寸與表面粗度(Surface Finish)

通常零件精度的要求比本身尺寸的萬分之一(即相對精度)還高時，便可算是精密制造译荞。然而在微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)中之微細(xì)加工(Micro Machining)瓤的，則以絕對精度來作為精密制造之判定標(biāo)準(zhǔn)。一般cnc工具機(jī)的尺寸精度等級是10μm磁椒，磁盤驅(qū)動器是1μm堤瘤，光驅(qū)是0.1μm玫芦，半導(dǎo)體制造設(shè)備是0.01μm，而表面精度則為尺寸精度之十分之一本辐，若能達(dá)成8述標(biāo)準(zhǔn)守涤，那么就可稱為精密制造。

然而究竟到何種程度的加工程度懂崭，才能稱得上精密加工(Precision Machining)溃艺，至是超精密加工(Ultra Machining)，奈米(毫微米)加工(Nano machining )呢?事實上是依各時代之技術(shù)水準(zhǔn)而異处淘，如圖(一)及圖(二)所示睡硫。

(一) Application field for precision-machining in terms of absolute sizes and absolute and relative tolerances.

(一)所示，當(dāng)工件尺寸在10公分以下時栈眉，以相對公差(Relative tolerance)即公差與工件尺寸之比值來表示是否可稱為精密加工趣闹。而當(dāng)工件尺寸在10微米以下時(如微細(xì)加工Micro machining)則以絕對公差(Absolute tolerance)即公差本身之?dāng)?shù)值來表示是否可稱為精密加工或超精密加工。

(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

如圖(二)所示榛架，依據(jù)田口曲線(Taniguchi Curve)可知箍负，加工精度隨著年代變化很多。如超精密鉆石輪磨加工在2000年時可達(dá)1奈米之精度唤鳍，依據(jù)摩自定律(Moore’s Law)可知麦回，芯片(Chip)上之晶體管密度(Transistor density)隨年代之變化。

1-2 精密制造之領(lǐng)域

精密制造包括

(一)傳統(tǒng)的精密加工(Traditional Precision Machining)

如 精密鑄造(Precision Casting)
精密鍛造(Precision Forging)
精密射出成型(Precision Injection)
精密磨削(Precision Grindiry)
精密銑削(Precision Milling)
精密車削(Precision Turning)

(二)非傳統(tǒng)精密加工(Non Traditional Precision Machining)

如 電子束加工(Electron Beam Machining恕刘，簡稱 EBM)
雷射束加工(Laser Beam Machining缤谎，簡稱 LBM)
放電加工(Electro Discharge Machining，簡稱 EDM)
超音波加工(Ultrasonic Machining褐着，簡稱 USM)
化學(xué)加工( Chemical Machining坷澡，簡稱 CHM)
電化學(xué)加工(Electro chemical Machining，簡稱ECM)

(三)微細(xì)加工(Macro machining)

如 微影鑄模成型(Lithography Electro forming Micro Molding献起，簡稱LIGA)
化學(xué)蒸鍍(Chemical Vapor Deposition洋访，簡稱CVD)
物理蒸鍍(Physical Vapor Deposition，簡稱PVD)
蝕刻(Etching)
化學(xué)機(jī)械拋光(Chemical Mechanical Polishing谴餐，簡稱CMP)
電解拋光(Electrolytic Polishing)

1-3 精度誤差之原因

在加工過程中姻政，造成半成品或成品工件誤差之原因，相當(dāng)繁多岂嗓，與工作母機(jī)之性能汁展、精度、加工參數(shù)厌殉、刀具食绿、夾治具、工件材質(zhì)、工作環(huán)境等息息相關(guān)屏酌。如圖(三)所示庇讥。

圖(三) 加工過程誤差的產(chǎn)生

1-4 超精密加工的相關(guān)因素

微加工精度欲達(dá)到精密加工甚至超精密加工等級之相關(guān)因素，詳如圖(四)所示予问。

(四) 超精密加工的樹狀關(guān)系

5 高速切削

高速切削雖然包括高速車削润沸、鉸削、磨削涕笛、贊削燥箍、搪削、銑削等多種列汽，但是本文以高速銑削為主朦晋。

自1990年代以來，工作母機(jī)主軸的高速化或進(jìn)給機(jī)構(gòu)的高速化喳律，進(jìn)步得非持苡快速。為了因應(yīng)這種狀況赤朽，改良刀具材質(zhì)扰藕，特別是對于端銑刀被覆技術(shù)的進(jìn)步，TiAIN系例的復(fù)合被覆已相當(dāng)普遍芳撒。以模具加工中心，利用端銑刀進(jìn)行高速切削的試驗未桥，已相當(dāng)廣泛笔刹。

高速化的工作母機(jī)主軸或進(jìn)給機(jī)構(gòu)，以高回轉(zhuǎn)切削冬耿，稱為高速切削舌菜、高進(jìn)給速度的切削，并統(tǒng)稱為高速加工亦镶，稱為高速機(jī)械的切削中心機(jī)日月，其主軸轉(zhuǎn)數(shù)多在20000rpm以上。依主軸直徑而異缤骨，所要求的DN值爱咬，大部份要在150萬以上，這樣才能稱為高速機(jī)械绊起。

德國Schulz公司針對端銑刀加工的情況精拟，定出了高速切削的下限。

·FRP:1500m/min
·鋁:1200m/min
·鑄鐵:900m/min
·鋼:500m/min

高度生產(chǎn)技術(shù)能力是維持高度工業(yè)生產(chǎn)力的主要泉源箩晦。其中高速切削加工技術(shù)乃是受到業(yè)界重視的有效手段甫蹄。圖(五)是高速切削(高速銑削)的基本概念圖標(biāo)。自古以來通稱的一般性切削分為具有高效率目的之粗切削和具高精度目的之精加工等二種形式淀甘，但高速銑削則同時兼具高精度和高效率之嶄新切削方式缚粮，早在十年以前高速銑削即被視為新的高速切削技術(shù)漫介。當(dāng)導(dǎo)入和確立高速銑削加工技術(shù)時，必須將高速型加工中心機(jī)囊叛、銑削刀具赏碑、夾具及CAM系統(tǒng)視為一個系統(tǒng)，并且能夠有效運(yùn)用波笆，是組統(tǒng)或生產(chǎn)體制中不可或缺的要件毯输。

(五) 高速銑削基本概念

高速切削能夠獲得如圖(六)所示的預(yù)期效果

(六) 高速銑削作業(yè)能夠獲得的預(yù)期效果

提高切削速度是不僅可以降低切屑厚度而加速切屑的排出。如圖(七)所示提高切削速度也是可以提高切層面粗糙精度的褂苔，像以高精度切削為目的之銑削作業(yè)里霜甜，在提高切削速度的條件下對切削加工是有利的，例如在鋁合金模里太多的研磨加工會讓擔(dān)心形狀精度會下降贩贵，因此切削加工應(yīng)該是高精度化的最理想方法箕昭，因為高速銑削作業(yè)不論是干式銑削、油霧冷卻銑削解阅，均不會因銑削生熱使工件變形落竹、降低刀具壽命，以及因切屑引發(fā)的故障均不會發(fā)生货抄，以上均是高速銑削的優(yōu)點(diǎn)述召。

圖(七) 圖形端銑刀切削中切削速度和精加工表面粗糙度間相關(guān)示例

高速切削的技術(shù)思想，以公元1930年代蟹地，薩爾蒙(C.Salomon)最先實行的預(yù)測超高速切削最有名积暖。圖(八)，所描繪出來的之切削加工技術(shù)怪与，在當(dāng)時對未來技術(shù)展望夺刑，表示了用于高速切削的專利申請，及其超高速切削與切削溫度的關(guān)系分别，這是一張很有名的圖遍愿。

薩爾蒙的技術(shù)思想，在超高速切削領(lǐng)域中耘斩，切削速度增加得愈快淌影，其切削溫度愈降低，可以實現(xiàn)改善材料的切削性圈喻、降低切削阻力與提高加工精度权饥，使刀具不容易產(chǎn)生摩耗。針對切削阻力與加工精度梨浑，薩爾蒙的預(yù)測和他以后的研究結(jié)果面族，在方向上大約一致。

Reference:
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2. 高速切削和降低總生產(chǎn)成本的良策 機(jī)械技術(shù)雜志(2000,10) 機(jī)械人
3. 21世紀(jì)的切削加工技術(shù) 機(jī)械技術(shù)雜志(2000,01) 唐文聰
4. 精密機(jī)械領(lǐng)域有待急起直追 經(jīng)濟(jì)日報 88年12月29日
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7. 由刀具觀點(diǎn)對高效能快速加工的成見 機(jī)械技術(shù)雜志(2000,10) 白晨
8. Fundamentalo of Micro FABRI CATION Madou 高立圖書公司(end)

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