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研磨方法一般可分為濕研、干研和半干研 3類。①濕研:又稱敷砂研磨,把液態(tài)研磨劑連續(xù)加注或涂敷在研磨表面,磨料在工件與研具間不斷滑動(dòng)和滾動(dòng),形成切削運(yùn)動(dòng)。濕研一般用于粗研磨,所用微粉磨料粒度粗于W7。②干研:又稱嵌砂研磨,把磨料均勻在壓嵌在研具表面層中,研磨時(shí)只須在研具表面涂以少量的硬脂酸混合脂等輔助材料。干研常用于精研磨,所用微粉磨料粒度細(xì)于W7。③半干研:類似濕研,所用研磨劑是糊狀研磨膏。研磨既可用手工操作,也可在研磨機(jī)上進(jìn)行。工件在研磨前須先用其他加工方法獲得較高的預(yù)加工精度,所留研磨余量一般為5~30微米。
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(1)大型化、微型化。為加工航空、航天、宇航等領(lǐng)域需要的大型光電子器件(如大型天體望遠(yuǎn)鏡上的反射鏡),需要建立大型超精密加工設(shè)備。為加工微型電子機(jī)械、光電信息等領(lǐng)域需要的微型器件(如微型傳感器、微型驅(qū)動(dòng)元件等),需要微型超精密加工設(shè)備,但這并不是說加工微小型工件一定需要微小型加工設(shè)備)。
(2)工藝整合化。當(dāng)今企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)趨于白熱化,高生產(chǎn)效率越來越成為企業(yè)賴以生存的條件。在這樣的背景下,出現(xiàn)了“以磨代研”甚至“以磨代拋”的呼聲。另一方面,使用一臺(tái)設(shè)備完成多種加工(如車削、鉆削、銑削、磨削、光整)的趨勢(shì)越來越明顯。
(3)高精度、{gx}率。高精度與{gx}率是超精密研磨拋光加工永恒的主題。當(dāng)前超精密加技術(shù)如CMP、EEM等雖能獲得極高的表面質(zhì)量和表面完整性,但以犧牲加工效率為保證。探索能兼顧效率與精度的加工方法,成為超精密加工領(lǐng)域研究人員的目標(biāo)。半固著磨粒加工方法的出現(xiàn)即體現(xiàn)了這一趨勢(shì)。
(4)在線檢測(cè)。盡管現(xiàn)在超精密研磨拋光加工方法多種多樣,但都尚未發(fā)展成熟。例如,雖然CMP等加工方法已成功應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),但其加工機(jī)理尚未明確。主要原因之一是超精密加工檢測(cè)技術(shù)還不完善,特別是在線檢測(cè)技術(shù)。
(5)智能化。超精密研磨拋光加工中的工藝過程控制策略與控制方法也是目前的研究熱點(diǎn)之一。以智能化設(shè)備降低加工結(jié)果對(duì)人工經(jīng)驗(yàn)的依賴性一直是制造領(lǐng)域追求的目標(biāo)。加工設(shè)備的智能化程度直接關(guān)系到加工的穩(wěn)定性與加工效率。
(6)綠色化。磨料加工是超精密加工的主要手段,磨料本身的制造、磨料在加工中的消 耗、加工中造成的能源及材料的消耗、以及加工中大量使用的加工液等對(duì)環(huán)境造成了極大的負(fù)擔(dān)。綠色化的超精密加工技術(shù)在降低環(huán)境負(fù)擔(dān)的同時(shí),提高了自身的生命力。
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