由于切削過(guò)程殘留面積小,又限度地排除了切削力、切削熱和振動(dòng)等的不利影響,因此能有效地去除上道工序留下的表面變質(zhì)層,加工后表面基本上不帶有殘余拉應(yīng)力,粗糙度也大大減小,極大地提高了加工表面質(zhì)量。高光潔高精度磨削包括精密磨削、超精密磨削和鏡面磨削。
高光潔高精度磨削同樣要求機(jī)床有很高的精度和剛性,磨削過(guò)程是用經(jīng)精細(xì)修整的砂輪,使每個(gè)磨粒上產(chǎn)生多個(gè)等高的微切削刃,以很小的磨削深度,在適當(dāng)?shù)哪ハ鲏毫ο?,從工件表面切下很微?xì)的切屑加上微切削刃呈微飩狀態(tài)時(shí)的滑擦,擠壓、撫平作用和多次無(wú)進(jìn)給光磨階段的摩擦拋光作用,從而獲得很高的加工精度和物理機(jī)械性能良好的高光潔表面。綜上所述,采用精密加工工藝可提高工件的加工精度和表面質(zhì)量。
超精密加工對(duì)工件材質(zhì)、加工設(shè)備、工具、測(cè)量和環(huán)境等條件都有特殊的要求,需要綜合應(yīng)用精密機(jī)械、精密測(cè)量、精密伺服系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制以及其他先進(jìn)技術(shù)。工件材質(zhì)必須極為細(xì)致均勻,并經(jīng)適當(dāng)處理以消除內(nèi)部殘余應(yīng)力,保證高度的尺寸穩(wěn)定性,防止加工后發(fā)生變形。加工設(shè)備要有的運(yùn)動(dòng)精度,導(dǎo)軌直線(xiàn)性和主軸回轉(zhuǎn)精度要達(dá)到0.1微米級(jí),微量進(jìn)給和定位精度要達(dá)到0.01微米級(jí)。
超精密切削加工
主要有超精密車(chē)削、鏡面磨削和研磨等。在超精密車(chē)床上用經(jīng)過(guò)精細(xì)研磨的單晶金剛石車(chē)刀進(jìn)行微量車(chē)削,切削厚度僅1微米左右,常用于加工有色金屬材料的球面、非球面和平面的反射鏡等高精度、表面高度光潔的零件。例如加工核聚變裝置用的直徑為800毫米的非球面反射鏡,精度可達(dá)0.1微米,表面粗糙度為Rz0.05微米。