cnc超精密加工對于環境有哪些要求？
超精密加工是現代化科技跟精密機械制造領域中必不可少的一種機械制造工藝，這也代表著一個時代最高的精密等級的加工，目前的超精密加工一般所指的是加工精度達到了0.1um或者是表面的加工粗糙度實現了ra0.01um以及達到加工允許誤差跟加工尺寸紙幣實現10-6的加工技術；
超精密加工比較關鍵的問題便是切除接近工程材料的原子、分子尺寸的極微薄材料層，如果要實現超精密加工，除了應該需要實現這種工藝的數控設備、工件材料、刀具以及檢測儀器跟檢測技術之外，對于環境的要求也非?？量?，其不僅需要凈化空氣的技術，還需要采用防止受微振、溫度變化、濕度變化跟電磁波等影響的措施，有時候還需要進行定量研究，以便能夠得到有效的控制；
鴻威盛精密科技專注于高精密加工到目前為止已經擁有二十六年經驗，今天，跟隨鴻威盛一起來看看，超精密加工對于環境的要求都有哪些？
1、超精密加工的空間序列化
超精密加工的環境，能夠因為功能不同而有所不同，其設計眾多方面的技術，所以是各種不同用途相互配個的特有環境，有鑒于此，需要將對應的環境條件進行綜合配套，比方說，對鋼材而言，溫度變化1攝氏度，每10cm的長度就有可能產生1um的變形，換句話說，對于要求是0.1um的超精密加工，必須有能夠控制小于0.1攝氏度的溫度變化的措施，并且，對于使用光的裝置來說，因為微小的外部換金變化都會引起光軸的偏移，所以，對于微小振動、日照、溫度變化所引起的房屋的熱脹冷縮以及室內空氣波動跟電磁波影響也有著相應的要求，從這兒可以看出來，超精密加工的潔凈環境不僅僅是確?？諝獾臐崈舳榷?；
在設置超精密加工潔凈環境的時候，不能夠進行單獨的設置，需要采取空間序列化方式，組成由低層次向高層次的流向線，只有這樣，即便是在環境遭遇破壞的時候，超精讀環境系統也能夠得到應有的保護，超精密環境的整體設施的一部分是將超精密環境包圍其中的結構；
2、環境的空氣凈化
在超精密加工過程中，一個顆粒直徑為0.3um的灰塵，就會引起判斷錯誤而發生報廢，在沒有凈化的車間內裝配空氣軸承或者是其他的精密軸承，落入的灰塵會拉毛零件的表面，所以，為了進行超精密加工，需要建立潔凈室，潔凈室所指的是將空氣中的灰塵、細微顆粒以及室內的氣壓、溫度、濕度、氣流分布跟形狀、速度等控制在一定的范圍之內而采取措施的房間，潔凈室因為加工對象跟加工精度的不同而不同，目前，在國際上采用的凈化標準等級，一般按照百級、千級、萬級以及十萬級集中，對于超精密加工的車間，1立方米的空氣當中直徑待遇0.3um以上的塵埃數量需要小于100個，目前又提出了凈化標準等級為10級的要求，并且其顆粒的大小從0.3um下降至0.1um，我們所居住的城市空間的凈化等級一般是百萬級，由此可見，潔凈度達到10級的環境空間是何等潔凈；
不同的行業要求有不同級別的潔凈室，為了實現跟保持所要求的凈化等級，必須要分別滿足以下基本要求：
A、不攜帶微小顆粒進入到潔凈室
a、穿無塵工作服跟經過風吹脫塵之后再進入到潔凈室當中；
b、物品經過運輸箱送至潔凈室；
c、防止為了保障壓差而混入污染的空氣；
d、要求有非常好的封閉性；
B、不產生顆粒
a、操作者需要穿無塵工作服；
b、盡量采用最短的作業路線；
c、選擇不會產生灰塵的裝飾材料；
C、不要讓灰塵停留
a、選擇難以堆積顆粒并且容易清掃的裝飾材料；
b、采用不易帶靜電的材料；
D、不適用產生微粒擴散并進行排氣
a、在污染源附近進行排氣；
b、要讓室內空氣層流化，不讓污染空氣擴散并且及時排除；
最近十多年以來，因為尖端技術的不斷發展，對于超精密環境提出了更加嚴格的要求，要控制的微粒從0.5um提升至0.3um，甚至是0.1~0.01um，為此，美國最近提出了10級跟1級超潔凈室的標準；
因為出現了超高性能過濾器才讓高精度潔凈室得到實現，超高性能過濾器有過濾0.3um顆粒達到99.97個百分點的能力，并且性能更高的過濾器能夠實現0.1um粒子過濾達到99.999的百分比以上，因為環境水平是按照潔凈等級來區別的，級別越高的潔凈室，其建設的費用跟運轉的費用都更高，所以，主要將最為重要的部分環境設定為高潔凈級，而其周圍可相應的設定低一些的潔凈環境；
潔凈室的空氣凈化系統主要有兩種形式，越接近潔凈室，就越需要選定高性能的過濾器，系統1是空氣凈化的基本形式，如果需要高凈化環境的時候，就需要采用系統2的形式，過濾器種類可以分為粗、中等、高性能跟超高性能等四種，在選擇過濾器的時候，最為重要的是有效的組合問題；
潔凈室的換氣次數能夠根據接近及按照以下來確定：
十萬級：10~20次/hr；
萬級：20~30次/hr；
千級：50~80次/hr；
百級：控制排氣流速為0.5m/s以下，但是，在紊流時，即便換氣次數增加至80次/hr以上，也不能讓接近登記提升，為了保持潔凈室內的潔凈度，必須的空氣量能夠用以下方式求得：
Q=（P1*P2*P*C0Q1+M）/C+R*P3*P*Q2
程式中，q1代表的是外部空氣輸入量（m3/hr）；
q2代表的是空氣排出量（m3/hr）；
r代表的是再循環率；
C0代表的是外部空氣污染物的濃度（個/m3）；
M代表的是室內產生的污染量（個/m3）；
C代表的是室內允許的污染度（個/m3）；
P1代表的是粗過濾污染物質的通過率；
P2代表的是中間過濾器污染物質的通過率；
P代表的是最終過濾器污染物質的通過率；
為了持續的保持超精密加工的環境，必須要控制好氣流的方向并且保持壓力
A、氣流方向的控制
a、非層流方式，將經過超高性能凈化的空氣，比如普通空調的方式相同，由天花板吹入到室內，由地面或者接近地面的墻壁將空氣抽出，用潔凈的空氣稀釋室內灰塵的濃度，達到凈化空氣的目的，因為空氣的流向不同，所以稱為非層流方式，這種方式比較適用于潔凈度比較低等級的潔凈室，其建設費跟運轉費都非常低；
b、層流方式，將潔凈的空氣以均勻的速度朝著一個方向直接流經加工區域，是以潔凈的空氣沖洗灰塵，所以就能夠獲得比較高的凈化度，其分為垂直層流跟水平層流兩種，這種方式適用于潔凈度比較高的潔凈室，但是其建設的費用跟運轉費用都非常高，兩種方式都需要認真考慮作業區域跟機床的步數；
c、凈化隧道方式，這種方式使用的風量比較少，整個裝置比較小，其優點是維修比較容易，建設費用跟運轉費用以及管理費用都比層流方式便宜，其缺點是加工設備的尺寸跟形狀受到限制，人跟物的活動路線也會有限制，至于說選擇上面的哪種形式，主要是根據所要求的環境水準跟加工內容來確定；
B、室內壓力的控制
為了保持超精密加工環境的潔凈度跟溫度與濕度，就需要讓室內的壓力比外部高，以防止外部環境的污染空氣跟不同溫度濕度的空氣進入到室內，就越要提升潔凈室內的正壓，為了讓室內的壓力為正壓，空氣的輸入量就必須要大于排除量，所以，重要的是正確的控制排氣量，為了維持室內外的穩定壓差，需要設置調整壓力的平衡阻尼器，美國標準中規定，此壓差為1.27,mmH2O；
一般來說，室內的壓力是由潔凈度最高的工作室向潔凈度低的工作室逐次降低，讓空氣只向著一個方向流動，人員跟物品的移動流向是由潔凈度低的區域向潔凈度高的區域移動，并且，為了在維修的時候或者出現意外的時候不發生氣流逆流，建議采取一些安全措施；
3、環境的溫度與濕度
在超精密環境當中，溫度與濕度也是環境的基本因素，溫度跟濕度稍有變化都會對加工的精密等級發生影響，溫度跟濕度有著非常密切的關系，為了控制嚴格的濕度，對唯獨要要進行嚴格的控制，其環境溫度一般是20~60攝氏度，允許正負偏差0.5攝氏度，對于潔凈室的溫控控制范圍是非常重要的，在要求比較高的精度加工作業當中，其溫度控制范圍則會更加嚴格；濕度跟加工內容有關，通常情況下，濕度總是需要控制在40~50%的相對濕度，濕度的允許范圍跟溫度的允許范圍有關，正負百分之十的濕度控制范圍對應于±2℃的溫度控制范圍，±5%的濕度控制范圍是±1℃的溫度控制范圍，在要求嚴格的低溫濕度條件時，使用一般的冷凍機并不能除濕，需要使用專門的冷凍設備；
一般情況下，為了保持潔凈室的潔凈度，要增加空調機的供氣量，讓室內的變動幅度減少，但是需要充分的掌握好設備的發熱量；
4、環境的微振動
目前，對于超精密加工有影響的微振動也已經作為一種重要的問題被提及出來，這種微振動對于提升機床加工的精度與提升生產率都有非常大的影響，對于超精密加工構成影響的微振動的頻率跟振幅，通常還沒有具體的數值跟指標。在一般的情況之下，對于精密環境構成影響的微振動，根據實際觀測，大部分為振動加速度在2*102m/S2,振幅在5um之下，頻率在0.5~70Hz的微振動，這種水準的微振動跟建筑結構上必須要考量地震的振動相比，在振幅上是1/10~1/100，這種程度上的微振動屬于“常時微振”的暗振動范圍。因為對于這種微振動的允許值的要求逐步變得嚴格，所以經常需要測量“常時微振”。為了對微振動采取對應的措施，需要準確的找出振動源，抓住其傳播的途徑，仔細的檢查每一個環節，一直到查名沒有超出允許值位置，一般的振動源主要有以下：
a、自然界振動，這種振動的頻率比較低，振幅一般為0.1~5um；
b、佳通振動，一般是“常時微振”的1~10倍，頻率一般在15Hz左右；
c、人的步行振動，人在步行的時候，加力周期是0.5s，相對Hz的頻率來說，地板本身編程脈沖加振，并且持續進行固有的衰減振動，在正常情況之下，振幅一般是3~5um；
d、機床設置的振動，機床的振動作為振動源影響是很大的，其是復雜的多渠道傳播，有的時候能夠引起數十微米的位移，使用高性能防振材料能夠將位移縮小到10um之下，振動頻率一般為15Hz左右；
對于上述的振動，首先需要查名是怎么傳遞給建筑物的，在房屋內又是怎么傳播并且對微振動的允許值是多少，假設構成有影響的數值的話，就必須在建筑的設計上考量采取預防措施；
5、環境條件的其他要求
A、要防止電磁波環境，為了防止電磁波造成的干擾跟破壞，對于某些特定設備來說，需要建造能夠屏蔽電磁波的環境；
B、防止靜電環境，因為靜電會造成半導體元器件的傷害，讓膠片感光，出現氣泡以及粘附灰塵等顆粒，造成生產跟質量事故，所以，需要采取防止物體帶電的措施；
C、必須要充分的將光的因素以及聲音、放射線等因素考慮進去，這些都會對環境產生影響；
6、總結
通過上面的介紹，我們能夠看到恒溫、恒濕、空氣凈化跟防振是目前超精密加工的必要環境跟主要保證。作為超精密加工的作業環境，其涉及到多個方面的技術，因此，必須要從建筑、應用設備、空調設備、生產裝備以及維修方法再到人員的管理等眾多方面進行綜合配套的緊密聯系，才能夠適應超精密加工技術發展的需要；
以上便是超精密加工對于環境的要求，通過今天的分析，希望能夠對您有所幫助，深圳市鴻威盛精密科技專注于精密零部件的定制與批量化制造，如果您有相關的產品需求，歡迎您致電鴻威盛，我們將為您提供完善的產品解決方案與優質的服務；
