超精密拋光的特點可歸納如下:
超精密拋光是一個系統(tǒng)工程超糖密磨削不是一種單純的加工方法,已經(jīng)形成了一個系統(tǒng)工程,其組成部分有：
1)被加工材料 質(zhì)地均勻、無纖維性的金屬材料、光學(xué)玻璃、石材、具有電子、電磁磁性等功能材料等。
2)超精密磨削機理 是一種極薄切削、多磨粒固結(jié)磨具切削。
3)超精密磨床 數(shù)控磨床具有高橢度、高剛度,抗振性好,熱穩(wěn)定性好,高分辨力的運動控制系統(tǒng),高精度位移反饋系統(tǒng)等
4)砂輪及其修整采用超硬磨料、微粉粒度、顆粒尺寸均勻的固結(jié)砂輪,并應(yīng)能在線精細(xì)修整。
5)工件的定位與夾緊 有高定位精度、無變形裝夾、高剛度的夾具,對于剛度差、易變形的工件應(yīng)采用多支承、過定位、柔性夾緊等,以提高工件剛性。如電流變體夾緊就是一種新型柔性夾緊。
6)檢測及誤差補償 不僅要檢測加工零件的精度和表面質(zhì)量,而且要檢測加工設(shè)備的精度和基礎(chǔ)元部件精度。工件檢測時可采用離線、在位、在線檢測方式,并采用誤差預(yù)防和誤差補償來提高加工精度
7)工作環(huán)境 主嚶有溫度、濕度、沽凈、抗振、聲、光、電場、磁場等環(huán)境要求。由于超精密磨削對工作環(huán)境要求比較高,故都只是在某一范圍內(nèi)的局部環(huán)境,如室內(nèi)或加工區(qū)的局域環(huán)境。
8)人的技藝 當(dāng)前,超精密磨削的加工質(zhì)量在一定程度上與技術(shù)人員和操作工人的技藝有關(guān),即加工質(zhì)量由加工設(shè)備的精度、檢測儀器的精度和工作人員的技藝水平三者來決定。應(yīng)注意對工作人員專業(yè)知識和技藝的培養(yǎng),以適應(yīng)高新技術(shù)的發(fā)展。
表示了超精密磨削加工系統(tǒng)框圖,左邊為其8個組成部分,超精密磨削通常為最終工序,與前道工序有密切關(guān)系,故應(yīng)進行過程管理與控制,同時應(yīng)有性能評價方法,以保證質(zhì)量、生產(chǎn)率與經(jīng)濟性。繼而是加工性能,除精度和表面完整性外,還提出了材料性能要求所謂表面完整性是指表面紋理(表面粗糙度、波紋度、紋理方向、傷痕)和表面冶金變化(表面層硬度、表面層的組織、表面層的殘余應(yīng)力),它是表面質(zhì)量更廣義的一種提法,更強調(diào)了表面層的性質(zhì),兩者含義一致。圖中右邊是通過超精密磨削后可達到的產(chǎn)品性能要求,以及最后形成的產(chǎn)品,產(chǎn)品共分4類,結(jié)構(gòu)零件(各種機械零件)、光學(xué)零件(鏡片、透鏡等)、功能部件(電子零件、半導(dǎo)體芯片、傳感器等)和磁性零件(磁心、磁頭等)。
從上述可知,超精密磨削需要一個高穩(wěn)定性高精度的工藝系統(tǒng),影響這個系統(tǒng)的因素很多,各因素之間又相互關(guān)連,建立這個系統(tǒng)不僅復(fù)雜,而且難度大,投資大。
(2)超精密
拋光機對象帶動了超精密磨削技術(shù)的發(fā)展超精密磨削需要建成一個加工系統(tǒng)精度高、復(fù)雜、難度大,投資大,要有多種高新技術(shù)的支持,因此,大多是先有磨削對象的需求和資金支持,才能開展這一工作,且針對性比較強。由市場需求所建造的超精密磨削加工系統(tǒng),一定要滿足磨削對象的要求。當(dāng)然,所研制的超精密磨床、砂輪、工夾具,以及磨削工藝和用量應(yīng)盡可能考慮其通用性,以便有較廣泛的應(yīng)用范圍。
超精密磨削加工是一個通用加工技術(shù),可應(yīng)用于加工硬脆材料等多種場合,只是由于其技術(shù)難度大、投資大,不可能像一般加工那樣,形成系列化、規(guī)格化的機床產(chǎn)品,進行批量生產(chǎn),而是根據(jù)市場需求進行單件小批生產(chǎn),甚至單獨訂貨
(3)超精密磨床是超精密磨削的關(guān)鍵超精密磨削是在超精密磨床上進行的,其加工精度是靠機床來保證的,所采用的加工原則是遵循“母性原則”,它是一種“模仿式加工”,即所加工出的工件精度要比機床精度低,由于超精密磨削的精度要求越來越高,已經(jīng)進入亞微米級(0.01pm)和納米級,這就給超精密磨床的研制帶來了很大的因難,需要多學(xué)科多技術(shù)的密集和結(jié)合。
(4)超硬磨料砂輪是超精密磨削的主要工具超精密磨削時,由于它是一種極薄層的切削,磨削探度(吃刀量)很小,要求磨粒材料具有很高的高溫強度和高溫壓力,因此采用金剛石和立方氰化硼超硬磨料。同時,由于超精密磨削要求很低的表面粗糙度值,因此多采用超硬磨料徵粉砂輪進行磨削,由此,其修整技術(shù)成為一個關(guān)鍵。目前,金剛石微粉砂輪超精密磨削及其電解在線修整技術(shù)已逐漸較成熟地用于生產(chǎn)中,達到了較滿意的結(jié)果。
(5)超精密磨削是一種超微量切除加工超精密削和超精密切削一樣,是一種極薄切削,是在晶體內(nèi)部進行的磨削,其去除的加工余量很小,很可能與工件所要求的度數(shù)量級相當(dāng),甚至于不能用工件的公差值來衡量,其精度的概念是用能去除的切屑大小來表達,形成納米級加工、分子級加工、原子級加工。
