由于切削過程殘留面積小,又限度地排除了切削力、切削熱和振動等的不利影響,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。
對環(huán)境條件要求嚴格,須保持恒溫、恒濕和空氣潔凈,并采取有效的防振措施。加工系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差和隨機誤差都應控制在 0.1微米級或更小。這些條件是靠綜合應用精密機械、精密測量、精密伺服系統(tǒng)和計算機控制等各種先進技術獲得的。
超精密特種加工
加工精度以納米,甚至終以原子單位(原子晶格距離為0.1~0.2納米)為目標時,切削加工方法已不能適應,需要借助特種加工的方法,即應用化學能、電化學能、熱能或電能等,使這些能量超越原子間的結(jié)合能,從而去除工件表面的部分原子間的附著、結(jié)合或晶格變形,以達到超精密加工的目的。屬于這類加工的有機械化學拋光、離子濺射和離子注入、電子束曝射、激光束加工、金屬蒸鍍和分子束外延等。
以金剛石切削為例。其刀刃口圓弧半徑一直在向更小的方向發(fā)展。因為它的大小直接影響到被加工表面的粗糙度,與光學鏡面的反射率直接有關,對儀器設備的反射率要求越來越高。如激光陀螺反射鏡的反射率已提出要達到99.99%,這就必然要求金剛石刀具更加鋒利。為了進行切極薄試驗,目標是達到切屑厚度nm,其刀具刃口圓弧半徑應趨近2.4nm。為了達到這個高度,促使金剛石研磨機改變了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。其中主軸軸承采用了空氣軸承作為支承,研磨盤的端面跳動可在機床上自行修正,使其端面跳動控制在0.5μm以下。