研磨加工在国内外发展状况

      在 国内,航空精密机械研究所、长春光学机械研究所、上海光学机械研究所、哈尔 滨工业大学、两北工业大学、浙江工业大学、南京航空航天大学、天津大学等诸多高校 的学者都付出y 的劳动。如浙江工业大学的袁巨龙等人对氮化娃陶瓷球的研磨加工, 以及功能陶瓷研磨等超精密加工技术展开了深入的研究。哈尔滨工业大学精密工程研 究所的潘洪平、梁迎春等提出超声振动研磨法,通过对氮化娃陶瓷球进行超声振动研磨 试验研究,相比传统的研磨技术,极大的提高了加工效率。刘晋春等研究了电解研磨, 对电解和磨粒刑磨复合作用机理及主要参数的影响规律进行了探讨。北京理工大学陈幼松在电解研磨中应用电火花加工技术,提出电解电火花复合研磨加工技术清华 大学 教授王先逵等人研究超声波砂带研抛,采用氧化招砂带研抛45钢作试验,得出超声波砂 带研抛与普通砂带研抛相比,表面粗糖度值平均下降0.05微米,加工效率平均增加了 1 倍;李愚和和刘桂玲分别研究了平面和球面研磨中磨具和工件间的相对运动。查立豫 则分析了平面研磨中的相对线速度分布和压强分布。东北大学的李长河、蔡光起等人根 据磨粒特征尺寸与砂轮、工件间最小间隙比值的变化,研究了砂轮约束磨粒喷射精密光 整加工材料去除机理,并得出在两体加工及三体加工模式条件下,单颗磨粒运动特点以 及磨粒由两体研磨加工向三体抛光加工转变的临界条件。

　　在国外,日本,美国和英国等国家的在固着磨粒超精密研磨技术方面目前处于领先 水平,它们不仅研磨技术水平高,而且商品化程度也较高。针对工程零件的精密加工, 韩国的Kim Jeong-Du等专门研究了工程零件圆柱面的固着磨料研磨加工,对研磨参数进 行了优化_。炎国的J.Kang和M.Hadfield等对Si3N4陶瓷轴承滚子进行固着磨料研磨 试验,分析了力和冷却液对材料去除率的影响韩国E.S丄ee以及H本的Nobuhide 等将在线电解修整(IED或ELID)技术应用于超精密固结磨料研磨,对一些硬脆材料进行 了 ELID辅助固着磨料精密研磨研究。在前辈学者们的不写努力下,各种新型的超精 密加工技术相继出现,尤其是研磨加工不仅向更高的加工精度发展,而且其加工质量也 在不断提高,并且几乎可以加工任何固态材料。现在用磨粒去除材料的去除单位己经达 到纳米甚至是亚纳米的数量级,目前在超精密研磨加工方面有以下几种纳米级研磨加工方法。

      几种纳米级研磨加工方法

　　在线电解修锐(Electrolytic In-process Dressing,简称ELID)加工方法：就是比较成 熟的技术之一,利用金属结合剂磨料层和砂轮基体导电及可电解的特性,用在线电解的 方法对砂轮磨料层表面的金属结合剂材料进行去除,而磨粒本身不会被电解破坏,实现 对砂轮表面的动态修整,使其达到一个动态的平衡过程,既避免了砂轮过快消耗,又能 自动保持砂轮表面的磨削能力,极大的提高加工精度,且易于实现智能化操作。

　　电火花加工技术：基于工具和工件电极之间脉冲性火花放电时的电腐烛现象烛除多余材料的加工方法。FI本长R科技大学和东京大学首先发现并系统研究了该项技术,突 破了电火花只能加工导电材料的传统束缚,使绝缘性材料的电火花加工成为可能。此外, Katholieke大学研究了放电加工复合陶瓷的去除机理;Public of Navarre大学研究了放 电参数对陶瓷材料去除率、电极损耗率等的影响;Nottingham Trent大学作了电火花放电 激发裂纹的陶瓷高效加工研究。与传统加工方法相比,电火花加工在不降低材料表面质 量的条件下可提高加工效率,而且该技术特别适于陶瓷异型件的加工,可以完成传统加 工技术很难完成的工作。

　　弹性发射加工：它是一种新的“原子级尺寸加工方法”,它使用软的聚亚胺脂球(在 微小压力下很容易发生变形)作为研磨工具,同时控制旋转轴与加工工件的接触线保持 在45°角,加工时在垂直工件方向施加载荷,并保持载荷是一个常量,研磨用的微粉粒 径为亚微米。微粉与水混合,并强迫其在旋转的聚亚胺脂球面下方加工工件,保持球与 工件间的距离稍大于微粉尺寸。经过实验证实这种加工方法可使工件具有包括几何形状 和表面形状完美的表面。

　　磁流变研磨加工：这是利用磁流变液的特性来改变其在磁场中的粘性,即含有去离 子水、铁质微粉、磨粒和经处理过的其他物质的磁流变液由菜驱动稳定地循环进行加工 的技术。在磁力作用的区域,其表现为固体形式,进行研磨;而在无磁力作用时,其表 现为液体形式,磁流变液的这两种形态在循环中交替出现。采用这种加工方法能够保持 非常稳定的去除能力,而且也能加工出光滑、无损伤的表面,同时这也是一种可控的加工方法。

　　今后研磨加工技术将继续朝着高精度、高效率、低成本的方向发展,这一趋势体现在两个方面一是超精密复合加工方法的出现,如化学机械抛光、电解磁力研磨等,通 过多种材料去除机理的协调作用提高加工精度和加工效率;二是半固着磨粒加工技术的出现。前者的加工工具是将磁性复合流体和磨粒粒子、植物纤维素均匀混合后在磁场条 件下压缩后制的,在磁场下呈半固态。后者的加工工具是采用特殊的结合剂和制作方法 制做的,加工过程中磨具对磨粒的约束介于固着磨粒加工和游离磨粒加工之间。文章来源：http://www.szlapping.com/