1、現代磨削與光整加工 1 高速磨削 定義：利用高速旋轉的砂輪等磨具加工工件表面。 由于磨粒的硬度很高,磨具具有自銳性,磨削可以用于加工各種材料，包括淬硬鋼、高強度合金鋼、硬質合金、玻璃、陶瓷和大理石等高硬度金屬和非金屬材料。磨削速度是指砂輪線速度,一般為3035米/秒,超過45米/秒時稱為高速磨削。磨削通常用于半精加工和精加工,精度可達IT85甚至更高，表面粗糙度一般磨削為Ra1.250.16微米，精密磨削為Ra0.160.04微米，超精密磨削為Ra0.040.01微米,鏡面磨削可達Ra0.01微米以下。磨削的比功率（或稱比能耗，即切除單位體積工件材料所消耗的能量）比一般切削大，金屬切除率比一般

2、切削小，故在磨削之前工件通常都先經過其他切削方法去除大部分加工余量，僅留0.11毫米或更小的磨削余量。隨著緩進給磨削、高速磨削等高效率磨削的發展，已能從毛坯直接把零件磨削成形。也有用磨削作為荒加工的，如磨除鑄件的澆冒口、鍛件的飛邊和鋼錠的外皮等。1.1高速磨削之點磨削 快速點磨削是高速/超高速磨削的一種更為先進、高效的磨削方式， 融合了數控技術、CBN砂輪技術和超高速磨削技術等先進技術。點磨削具有磨削力小、磨削溫度低等優點，主要用于軸類零件的加工。工作原理是:在水平和垂直兩個方向上，要求砂輪軸線與工件軸線形成夾角。目的是使砂輪與工件間理論上是一點接觸，在數控裝置控制下砂輪精 確進給，完成整個外

3、圓表面的磨削。 2 復合磨削 復合磨削屬于特種加工工藝，顧名思義就是把幾種不同的加工工藝結合在一起，從而形成一種新的獨特方法。 復合磨削的種類很多，使用最多的如電化學加工等。3 超精加工 其主要有超精密車削、鏡面磨削和研磨等。在超精密車床上用經過精細研磨的單晶金剛石車刀進行微量車削,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，最高精度可達0.1微米，表面粗糙度為Rz0.05微米。 加工精度以納米，甚至最終以原子單位(原子晶格距離為0.10.2納米)為目標時，切削加工方法已不能適應，需

4、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合能，從而去除工件表面的部分原子間的附著、結合或晶格變形，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。這些方法的特點是對表面層物質去除或添加的量可以作極細微的控制。但是要獲得超精密的加工精度，仍有賴于精密的加設備和精確的控制系統，并采用超精密掩膜作中介物。例如超大規模集成電路的制版就是采用電子束對掩膜上的光致抗蝕劑（見光刻）進行曝射，使光致抗蝕劑的原子在電子撞擊下直接聚合(或分解)，再用顯影劑把聚合過的或未聚合過的部分溶解掉，制成掩膜

5、。電子束曝射制版需要采用工作臺定位精度高達0.01微米的超精密加工設備。3.1 光刻原理 光刻是一種復印圖象與化學腐蝕相結合的綜合性技術，它先采用照像復印的方法，將光刻掩模板上的圖形精確地復制在涂有光致抗蝕劑的SiO2層或金屬蒸發層上，在適當波長光的照射下，光致抗證劑發生變化，從而提高了強度，不溶于某些有機溶劑中，未受光照射的部分光致抗蝕劑不發生變化，很容易被某些有機溶劑溶解。然后利用光致抗蝕劑的保護作用，對SiO2層或金屬蒸發層進行選擇性化學腐蝕，從而在SiO2層或金屬層上得到與光刻掩模板相對應的圖形。4 光整加工 定義：光整加工是指不切除或從工件上切除極薄材料層，以減小工件表面粗糙度為目的的加工方法，如超級光磨和拋光等。 超級光磨是用裝有細磨粒、低硬度油石的磨頭，在一定壓力下對工件表面進行光整加工的方法。圖為超級光磨外圓的示意圖。加工時，工件旋轉(一般工件圓周線速度為6