研磨技術(shù)的國內(nèi)外研究概況和發(fā)展

  研究現(xiàn)狀：

    目前，國內(nèi)外研磨加工主要還是采用游離磨料在慢速研磨機(jī)上研磨。它的主要缺點(diǎn)是:

    (1)磨料散置于磨盤上，為了避免磨料飛濺，磨盤轉(zhuǎn)速不能太高，因此加工效率低;

    (2)磨料與從工件上磨下的碎屑混淆在一起，不能充分發(fā)揮切削作用，而且還要與這些碎屑一起被清洗掉，浪費(fèi)能源、浪費(fèi)磨料，加工成本較高;

    (3)磨料在磨盤上是隨機(jī)分布的，其分布密度不均勻，造成對工件研磨切削量不均勻，工件形面精度不易控制;特別是磨料與工件間的相對運(yùn)動(dòng)具有隨機(jī)性，這也增加了工件形面精度的不確定因素;

    (4)在研磨加工中要嚴(yán)格控制冷卻液的流量，以避免沖走磨料，這使得冷卻效果變差，容易引起工件溫升，造成加工精度的下降;

    (5)工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，對工人技術(shù)要求高。

    正是由于散置磨粒研磨存在上面一些不足，所以許多學(xué)者目前正在研究改進(jìn)這種研磨加工技術(shù)。 考慮到上述原因，人們發(fā)明了一些新的研磨方法，以解決散粒磨料研磨存在的缺點(diǎn)。如電解研磨、ELID在線修整研磨、磁力研磨、無磨料的冰盤研磨、固著磨料研磨等，這些方法都在不同程度上提高了研磨加工的精度和加工質(zhì)量。尤其是固著磨料高速研磨，不僅提高了加工精度，而且極大的提高了加工效率，降低了加工成本。產(chǎn)生的各種新研磨技術(shù)如圖1.1所示:

    目前，研磨加工不僅向更高的加工精度發(fā)展，而且其加工質(zhì)量也在不斷提高，并且幾乎可以加工任何固態(tài)材料?，F(xiàn)在用磨粒去除材料的去除單位己經(jīng)達(dá)到納米甚至是亞納米的數(shù)量級，目前在超精密研磨加工方面有以下幾種納米級研磨加工方法[12].    (1)彈性發(fā)射加工:它是一種新的“原子級尺寸加工方法”，它使用軟的聚亞胺脂球  (在微小壓力下很容易發(fā)生變形)作為研磨工具，同時(shí)控制旋轉(zhuǎn)軸與加工工件的接觸線保持在45“角，加工時(shí)在垂直工件方向施加載荷，并保持載荷是一個(gè)常量，研磨用的微粉粒徑為亞微米。微粉與水混合，并強(qiáng)迫其在旋轉(zhuǎn)的聚亞胺脂球面下方加工工件，保持球與工件間的距離稍大于微粉尺寸。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證實(shí)這種加工方法可使工件具有包括幾何形狀和表面形狀完美的表面。   (2)磁流變研磨加工:這是利用磁流變液的特性來改變其在磁場中的粘性，即含有去離子水、鐵質(zhì)微粉、磨粒和經(jīng)處理過的其他物質(zhì)的磁流變液由泵驅(qū)動(dòng)穩(wěn)定地循環(huán)進(jìn)行加工的技術(shù)。在磁力作用的區(qū)域，其表現(xiàn)為固體形式，進(jìn)行研磨;而在無磁力作用時(shí)，其表現(xiàn)為液體形式，磁流變液的這兩種形態(tài)在循環(huán)中交替出現(xiàn)。采用這種加工方法能夠保持非常穩(wěn)定的去除能力，而且也能加工出光滑、無損傷的表面，同時(shí)這也是一種可控的加工方法。

    今后研磨技術(shù)將朝著高精度、高效率的方向發(fā)展，這一趨勢體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是超精密復(fù)合加工方法的出現(xiàn)，如化學(xué)機(jī)械拋光、電解磁力研磨等，通過多種材料去除機(jī)理的協(xié)調(diào)作用提高加工精度和加工效率;二是半固著磨粒加工技術(shù)的出現(xiàn)〔13]。前者的加工工具是將磁性復(fù)合流體和磨粒粒子、植物纖維素均勻混合后在磁場條件下壓縮后制的，在磁場下呈半固態(tài)。后者的加工工具是采用特殊的結(jié)合劑和制作方法制做的，加工過程中磨具對磨粒的約束介于固著磨粒加工和游離磨粒加工之間。在此新光速愿同各位同行及朋友共同進(jìn)步。