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精密与超精密磨削

 卢工

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精密磨削是指加工精度为0.11um表面粗糙度Ra0.010.2um的磨削;超精密磨削是指加工精度小于0.1um表面粗糙度Ra不大于0.025um的磨削。随着技术创新与高科技产品的不断涌现,对零件的加工精度和表面完整性要求愈来愈高。目前精密磨削加工正从微米、亚微米级(10.1um)工技术向纳米级发展。为获得亚微米级的尺寸精度,国内外都采用超精密磨削、精密修整、微细磨料磨具来进行亚微米级以下切深磨削的研究[9]

日本在利用微细磨料进行超精密磨削方面应用较好。据报道,日本用于镜面磨削时使用磨具粒度为4000#8000#其磨粒平均尺寸达了1.5um4um,加工后工件表面粗糙度可达0.003um0.005um。对陶瓷进行machine化学抛光,平均粒径可小至0.5um。使用粒径为20nmSiO2超微细微粉及锡抛光盘对蓝宝石单晶进行无损超精密研磨的抛光,可获得Ra<1nm的表面。目前精密量块、光学平晶、集成电路的硅基片等精密零件都是采用上述方法来获得高质量的表面。

除此以外,超精研磨、抛光、磁流体研磨、动力悬浮研磨、磁力研磨、软粒子研磨、砂带研抛、超精研抛等加工方法,同精密电解磨削及研磨、抛光、精密超声研磨、machine化学研磨及化学machine抛光等复合加工工艺方法,都可以实现精密及超精密加工、镜面加工。在芯片加工中应用超细ZrO2微粉的弹性发射游离磨粒技术,可以实现纳米级加工。电泳磨削技术也是一种新的超精密及纳米磨削技术。将平面研磨运动的双端面精密磨削技术与ELID技术相结合,其加工精度切除率都比研磨高得多,也可获得很高的平面度。还有人研究将超声波振动技术应用到超精密磨削中并在磨石上开槽可以显著提高了研磨效率并获得较好的表面粗糙度。我国研究开发的喷涂陶瓷精密磨削工艺在工业中应用也取得一定成绩
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