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 世紀中期一臺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，磨床在加工機床中也占有相當(dāng)大比例。據(jù)1997 年歐洲機床展覽會(EMO)調(diào)查數(shù)據(jù)表明，25% 企業(yè)認為磨削是他們應(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)中占機床比例高達42% ，車床占23% ，銑床占22% ，鉆床占14% 。

我國從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床總擁有量15% 左右?？梢?，磨削技術(shù)及精密大水磨平面磨床在機械制造業(yè)中占有極其重要位置。

近年來，國外對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，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)進行，對砂輪表面進行修整,加工表面粗糙度Ｒａ達到0.02～0.01µｍ，表面光澤如鏡。

美國在應(yīng)用精密大水磨平面磨床ELID磨削技術(shù)加工電子計算機半導(dǎo)體微處理器方面已取得突破性進展,在國防、航空航天及核工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用研究也在進行，PeiZJ等人對自旋轉(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磨削力、硅片面型精度、表面磨削紋路、表面粗糙度的影響進行了系統(tǒng)的試驗研究。

德國是研究精密大水磨平面磨床ELID磨削技術(shù)的幾個國家之一。在1991年就有德國的機床廠家進行了系列ELID專用機床的設(shè)計。此外，英、法等國對精密大水磨平面磨床ELID磨削技術(shù)也進行了深入的研究。

我國對精密大水磨平面磨床精密磨削的研究尚處于初級階段，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,在國產(chǎn)機床上開發(fā)出平面、外圓和內(nèi)圓ELID磨削裝置，實現(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)，實現(xiàn)其產(chǎn)品化。東華大學(xué)機械學(xué)院的研究者利用固結(jié)磨粒低頻振動(頻率ｆ為0.5～20Ｈｚ、振幅為0.5～3ｍｍ)壓力進給的精整加工，研究了適宜的經(jīng)濟加工條件及有關(guān)參數(shù)，并驗證了經(jīng)過磨削加工后的陶瓷工件，再經(jīng)過超精加工可以進一步降低其表面粗糙度，可降低2～4個等級。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行了深入研究，并有相應(yīng)產(chǎn)品問世。