由于切削过程残留面积小,又限度地排除了切削力、切削热和振动等的不利影响,因此能有效地去除上道工序留下的表面变质层,加工后表面基本上不带有残余拉应力,粗糙度也大大减小,极大地提高了加工表面质量。高光洁高精度磨削包括精密磨削、超精密磨削和镜面磨削。
对环境条件要求严格,须保持恒温、恒湿和空气洁净,并采取有效的防振措施。加工系统的系统误差和随机误差都应控制在 0.1微米级或更小。这些条件是靠综合应用精密机械、精密测量、精密伺服系统和计算机控制等各种先进技术获得的。
超精密特种加工
加工精度以纳米,甚至终以原子单位(原子晶格距离为0.1~0.2纳米)为目标时,切削加工方法已不能适应,需要借助特种加工的方法,即应用化学能、电化学能、热能或电能等,使这些能量超越原子间的结合能,从而去除工件表面的部分原子间的附着、结合或晶格变形,以达到超精密加工的目的。属于这类加工的有机械化学抛光、离子溅射和离子注入、电子束曝射、激光束加工、金属蒸镀和分子束外延等。
以金刚石切削为例。其刀刃口圆弧半径一直在向更小的方向发展。因为它的大小直接影响到被加工表面的粗糙度,与光学镜面的反射率直接有关,对仪器设备的反射率要求越来越高。如激光陀螺反射镜的反射率已提出要达到99.99%,这就必然要求金刚石刀具更加锋利。为了进行切极薄试验,目标是达到切屑厚度nm,其刀具刃口圆弧半径应趋近2.4nm。为了达到这个高度,促使金刚石研磨机改变了传统的结构。其中主轴轴承采用了空气轴承作为支承,研磨盘的端面跳动可在机床上自行修正,使其端面跳动控制在0.5μm以下。