精密与超精密磨削技术：工艺精细化加工实现最佳表面质量

精密磨削是指加工精度为1～0.1μm、表面粗糙度达到Ra=0.2～0.01 μm的磨削方法，而强调表面粗糙度Ra在0.01 μm以下，表面光泽如镜的磨削方法，称为镜面磨削。

精密磨削主要靠砂轮的精细修整，使磨料在具有微刃的状态下进行加工而得到小的表面粗糙度值。微刃的数量很多且具有很好的等高性，因此在被加工表面留下大量极微细的磨削痕迹，残留高度极小，再加上无火花磨削的阶段，在微切削、滑挤、抛光、摩擦等作用下使表面获得高精度。磨料上的大量等高微刃要通过金刚石修整工具以极低的进给速度（10～15 mm/min）精细修整而得到。

因此，在实际工作中，应选用具有高几何精度、高横向进给精度、低速稳定性好的精密磨床，用粗粒度（46～80）砂轮，经过精细修整，无火花磨削5～6次单行程，再用细粒度（240～W7）砂轮，无火花磨削5～15次，以充分发挥磨料微刃的微切削作用和抛光作用。(www.xing528.com)

超精密磨削是指加工精度达到0.1μm级，而表面粗糙度Ra在0.01μm以下的磨削方法。加工精度为10-2～10-3μm时为纳米工艺。超精密磨削的关键是最后一道工序要从工件表面上除去一层小于或等于工件最后精度等级的表面层。因此，要实现超精密磨削，首先要减少磨料单刃切除量，而使用微细或超微细磨料是减少单刃切除量最有效的途径。实现超精密磨削是一项系统工程，包括研制高速高精度的磨床主轴、导轨与微进给机构，精密的磨具，开发磨具的平衡与修整技术，以及探索磨削环境的净化与冷却方式等。超精密磨削多使用金刚石或立方氮化硼微粉磨具。早期超精密镜面磨削多使用树脂结合剂磨具，借助其弹性使磨削过程稳定。近年来，随着铸铁结合剂金刚石砂轮和电解在线修整技术的开发，超精密镜面磨削技术日臻成熟。

精密块规、半导体硅片等零件的最后工序常采用超精密研磨，而软粒子研磨和抛光是属于超精密的光整工艺，通常包括弹性发射加工和机械化学研磨或抛光等两种加工方法。弹性发射加工的最小去除量可达原子级，即小于10 Å（0.001μm），直至切去一层原子，而且弹性发射加工能使被加工表面的晶格不变形，保证得到极小的表面粗糙度和材质极纯的表面。机械化学研磨或抛光的加工是借助研磨抛光液中的添加剂对被加工表面产生的化学作用，使工件表面产生一薄层易于被磨料或研具擦去的材料，实现超精密加工。