精密加工和超精密加工的工作環境對加工質量的影響很大,因此,工作環境是保證加工質量的必要條件。工作環境主要有溫度、濕度、凈化和防振等方面的要求。
(1)恒溫 環境溫度可根據加工要求控制在20℃±(1~0.02)℃,甚至達到(20±0.0005)℃。達到恒溫的辦法可采用專門恒溫室(間)的整體恒溫和恒濾罩的局部恒溫。整體恒溫可采用大恒溫室、中恒溫室、小恒室、地下恒溫室等多層套間結構,逐漸得到控制精度越來越高的室溫;同時采用地板恒溫方式使溫度分布均勻。證明,這樣的規定是可行的。
(2)恒濕 在恒溫室內,一般濕度保持在55%~60%,以防止機器的銹蝕,石材吸水膨脹,以及會影響一些儀器如激光干涉儀的零點漂移等。
(3)凈化 在超精密加工時,空氣中的塵??赡軙潅患庸け砻?,有時塵埃的大小可能比磨料的顆粒還要大,從而會破壞加工表面,使磨料加工不能達到預期效果,因此要進行空氣的潔凈處理。
進行空氣凈化的主要方法是濾清,進行凈化的房間稱凈化室或超凈室。凈化可分為整體凈化和局部凈化,局部凈化如凈化工作臺、凈化腔等,其方法是在凈化區內通人正壓潔凈空氣,可防止外界空氣進人,以保持凈化效果,且比較經濟。由于人是要進人凈化室工作的,工作人員的衣物、頭發、皮膚都會帶人塵埃,因此,在進人凈化室前應更換專門的衣服,甚至是特制的無塵服,進行風淋后,再進室工作,以控制人員活動時產生塵埃的影響,保持潔凈度。
由于直徑大于0.5pm的塵埃對超精密加工的表面質量影響最大,故通常用每立方英尺體積中直徑大于0.5pm的塵埃數來表示空氣凈化等級,一般凈化要求在100級~10000級。
(4)防振在精密加工和超精密加工時,振動對加工質量的影響比較大,其振源來自兩方面,一是機床等加工設備產生的振動,如由回轉零件的不平衡,零件或部件剛度不足等;二是來自加工設備外部,由地基傳人的振動,如鄰近機床工作時產生的振動,這就需要將加工設備安放在帶防振溝和隔振器的防振地基上,同時可使用空氣彈簧(墊)來隔離低頻振動,靈活方便,效果良好。
精密加工和超精密加工有時還需要一些特殊工作環境,如防磁、防靜電、防電子輻射、防聲波、防X射線、防原子輻射等,可根據需求進行整體環境或局部環境的處理。