常用的加工方法有金剛石車削、金剛石鏜削、珩磨、研磨、超精加工、砂帶磨削和鏡面磨削等。金剛石車削和金剛石鏜削都是利用聚晶金剛石刀具進(jìn)行切削,珩磨是采用鑲嵌在珩磨頭上的油石(又稱珩磨條)主要對(duì)孔進(jìn)行精整加工。研磨是利用涂敷或壓嵌在研具上的磨料顆粒,通過研具與工件在一定壓力下的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)加工表面進(jìn)行的精整加工。
高光潔高精度磨削同樣要求機(jī)床有很高的精度和剛性,磨削過程是用經(jīng)精細(xì)修整的砂輪,使每個(gè)磨粒上產(chǎn)生多個(gè)等高的微切削刃,以很小的磨削深度,在適當(dāng)?shù)哪ハ鲏毫ο拢瑥墓ぜ砻媲邢潞芪⒓?xì)的切屑加上微切削刃呈微飩狀態(tài)時(shí)的滑擦,擠壓、撫平作用和多次無進(jìn)給光磨階段的摩擦拋光作用,從而獲得很高的加工精度和物理機(jī)械性能良好的高光潔表面。綜上所述,采用精密加工工藝可提高工件的加工精度和表面質(zhì)量。
超精密加工是處于發(fā)展中的跨學(xué)科綜合技術(shù)。20 世紀(jì) 50 年代至 80 年代為技術(shù)開創(chuàng)期。20 世紀(jì) 50 年代末,出于航天、國(guó)防等技術(shù)發(fā)展的需要,美國(guó)率先發(fā)展了超精密加工技術(shù),開發(fā)了金剛石刀具超精密切削——單點(diǎn)金剛石切削(Single point diamond turning,SPDT)技術(shù),又稱為“微英寸技術(shù)”,用于加工激光核聚變反射鏡、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈及載人飛船用球面、非球面大型零件等。
以金剛石切削為例。其刀刃口圓弧半徑一直在向更小的方向發(fā)展。因?yàn)樗拇笮≈苯佑绊懙奖患庸け砻娴拇植诙?,與光學(xué)鏡面的反射率直接有關(guān),對(duì)儀器設(shè)備的反射率要求越來越高。如激光陀螺反射鏡的反射率已提出要達(dá)到99.99%,這就必然要求金剛石刀具更加鋒利。為了進(jìn)行切極薄試驗(yàn),目標(biāo)是達(dá)到切屑厚度nm,其刀具刃口圓弧半徑應(yīng)趨近2.4nm。為了達(dá)到這個(gè)高度,促使金剛石研磨機(jī)改變了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。其中主軸軸承采用了空氣軸承作為支承,研磨盤的端面跳動(dòng)可在機(jī)床上自行修正,使其端面跳動(dòng)控制在0.5μm以下。