精密大水磨平面磨床磨削技術(shù)的歷史與發(fā)展！

精密大水磨平面磨床磨削加工是利用磨料去除材料的加工方法，也是人類使用的精密大水磨平面磨床生產(chǎn)技藝方法。

18 世紀(jì)中期一臺(tái)精密大水磨平面磨床問世，由石英石、石榴石等天然磨料敲鑿成為磨具，用天然磨料和粘土燒結(jié)成砂輪，隨后又研制出精密大水磨平面磨床。

20 世紀(jì)40 年代末，人造金剛石出現(xiàn)；1957 年立方氮化硼研制成功；隨著磨削技術(shù)的發(fā)展，特別是超硬磨料人造金剛石砂輪與立方氮化硼砂輪的應(yīng)用，磨削加工應(yīng)用范圍日益增大，磨削加工精度及加工效率也不斷提高。

精密大水磨平面磨床磨削技術(shù)得到快速發(fā)展，磨床在加工機(jī)床中也占有相當(dāng)大比例。據(jù)1997 年歐洲機(jī)床展覽會(huì)(EMO)調(diào)查數(shù)據(jù)表明，25% 企業(yè)認(rèn)為磨削是他們應(yīng)用最主要加工技術(shù)，車削只占23% ，鉆削占22% ，其它占8% ；而磨床在企業(yè)中占機(jī)床比例高達(dá)42% ，車床占23% ，銑床占22% ，鉆床占14% 。

我國(guó)從1949～2007 年，開發(fā)生產(chǎn)通用磨床有1800 多種，專用磨床有幾百種，磨床擁有量占金屬切削機(jī)床總擁有量15% 左右。可見，磨削技術(shù)及精密大水磨平面磨床在機(jī)械制造業(yè)中占有極其重要位置。

近年來，國(guó)外對(duì)精密和超精密大水磨平面磨床磨削技術(shù)的開發(fā)研究獲得了不少成果，主要體現(xiàn)在ELID鏡面磨削新工藝的研究和加工硅片以及非球面零件的應(yīng)用上。

日本國(guó)家理化學(xué)研究所的大森整教授于1987年研制成功了在線修整砂輪的ELID鏡面磨削新工藝。

精密大水磨平面磨床ELID鏡面磨削技術(shù)是利用在線電解修整作用連續(xù)修整砂輪來獲得恒定的出刃高度和良好的容屑空間，同時(shí)，在砂輪表面逐漸形成一層鈍化膜，當(dāng)砂輪表面的磨粒磨損后，鈍化膜被工件表面磨屑刮擦去除，電解過程繼續(xù)進(jìn)行，對(duì)砂輪表面進(jìn)行修整,加工表面粗糙度Ｒａ達(dá)到0.02～0.01µｍ，表面光澤如鏡。

美國(guó)在應(yīng)用精密大水磨平面磨床ELID磨削技術(shù)加工電子計(jì)算機(jī)半導(dǎo)體微處理器方面已取得突破性進(jìn)展,在國(guó)防、航空航天及核工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用研究也在進(jìn)行，PeiZJ等人對(duì)自旋轉(zhuǎn)磨削法精密磨削硅片的加工過程以及加工參數(shù)、砂輪粒度、冷卻液供給等加工條件對(duì)磨削力、硅片面型精度、表面磨削紋路、表面粗糙度的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究。

德國(guó)是研究精密大水磨平面磨床ELID磨削技術(shù)的幾個(gè)國(guó)家之一。在1991年就有德國(guó)的機(jī)床廠家進(jìn)行了系列ELID專用機(jī)床的設(shè)計(jì)。此外，英、法等國(guó)對(duì)精密大水磨平面磨床ELID磨削技術(shù)也進(jìn)行了深入的研究。

我國(guó)對(duì)精密大水磨平面磨床精密磨削的研究尚處于初級(jí)階段，主要集中在高校。哈爾濱工業(yè)大學(xué)以袁哲俊教授為首的ELID課題組研制成功了ELID磨削專用的脈沖電源、磨削液和砂輪,在國(guó)產(chǎn)機(jī)床上開發(fā)出平面、外圓和內(nèi)圓ELID磨削裝置，實(shí)現(xiàn)了多種難加工材料的精密鏡面磨削。目前正積極推廣普及該技術(shù)，實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)品化。東華大學(xué)機(jī)械學(xué)院的研究者利用固結(jié)磨粒低頻振動(dòng)(頻率ｆ為0.5～20Ｈｚ、振幅為0.5～3ｍｍ)壓力進(jìn)給的精整加工，研究了適宜的經(jīng)濟(jì)加工條件及有關(guān)參數(shù)，并驗(yàn)證了經(jīng)過磨削加工后的陶瓷工件，再經(jīng)過超精加工可以進(jìn)一步降低其表面粗糙度，可降低2～4個(gè)等級(jí)。清華大學(xué)在集成電路超精密加工設(shè)備、磁盤加工及超精密砂帶磨削和研拋、精密大水磨平面磨床金剛石微粉砂輪超精密磨削等方面進(jìn)行了深入研究，并有相應(yīng)產(chǎn)品問世。