激光、放电、磨料流辅助精密微细磨削技术

摘要

优化工件表面微结构形状并提高其加工精度可以挖掘出更高的零件表面功能特性,从而附加形成新的产业价值.目前,精密微细加工技术正在成为新兴产业的研发热点及探索方向.基于光能、热能、流体动能等的微细加工技术,因无定型工具难以控制微细结构的形状精度,机械加工技术可获得高形状精度的表面,但在加工过程中存在超硬工具的微细尖端易磨损和机械剪切产生微毛刺导致微细结构加工表面质量差等问题.分别基于激光的光能、放电的热能和流体的动能,开发出3种复合磨削技术,其关键是研究物理加工和机械加工的复合加工原理及其多工艺参数的融合控制方法,旨在实现硅晶片、蓝宝石、光学玻璃及硬质模具钢等难加工材料的高精度微结构加工.研究得出,激光辅助磨削技术可以在线去除微细机械加工中的边沿毛刺和提高微结构表面质量;放电辅助磨削技术可以在线修整微金刚石磨粒,优化微切削性能,无需冷却液和后续抛光工艺便可实现光滑表面的机械加工;磨料流辅助磨削技术可以在微细磨削过程中加工出光滑的结构表面.