超精密加工，在精度等級上代表了發(fā)展的zui高階段。通常，按加工精度等級，可將機械加工分為普通加工、精密加工、超精密加工三個不同階段。隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，劃分的界限也逐漸向前推移。就加工精度等級而言，當(dāng)前普遍認(rèn)為：精密加工的精度為1-0.1mμ、表面粗糙度為Ra 0.1-0.025mμ；超精密加工的精度高于0.1mμ、表面粗糙度Ra小于0.025mμ。精密和超精密加工主要包括下列三種不同的工藝技術(shù)：超精密切削加工；精密和超精密磨削和研磨；精密特種加工。如電子束、離子束加工技術(shù)等。單點金剛石車削加工技術(shù)是超精密加工中常用的技術(shù)。由于金剛石的硬度高、耐磨性強、導(dǎo)熱性*，金剛石刀具的刃口可以非常鋒利(刃口半徑可以小于0.05mμ甚至更小)，而且金剛石與有色金屬的親和力小。對于銅、鋁等有色金屬以及塑料可以采用單點金剛石車削的方法，進行數(shù)控加工，直接得到超精密的光學(xué)表面。
 

　　超精密單點金剛石車削原理
 

　　理想狀態(tài)下，采用圓弧刃單點金剛石刀具進行超精密撤銷加工時，在工件加工表面形成輪廓峰和輪廓谷，它們之間的距離，就是所謂的理論殘留高度或者理論粗糙度。
 

　　在實際超精密切削塑性金屬時，主切削刃和前刀面的主要任務(wù)是去除金屬，切削層在前刀面的擠壓作用下發(fā)生剪切滑移和塑性變形，然后形成切屑沿前刀面流出。前刀面的形狀直接影響塑性變形的程度、切屑的卷曲形式和切屑刀具之間的摩擦特性，并直接對切削力、切削溫度、切屑的折斷方式和加工表面質(zhì)量形成顯著影響。主切削刃是前刀面和后刀面的交線。實際上前刀面和后刀面的交線不可能為理想直線，而是一微觀交接的曲線。該曲線的形狀可以近似用與其在不同位置的法平面相交成交線的平均曲率半徑來反映，稱其為刃口半徑ρ。切削時刃前區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)十分復(fù)雜，應(yīng)力集中造成金屬中位錯集中，導(dǎo)致金屬產(chǎn)生塑性變形和滑移分離，一部分金屬成為切屑沿前刀面流出，另一部分金屬經(jīng)后刀面熨壓留在已加工表面。因為兩部分金屬運動方向不同，必然使刀具刃口前金屬呈拉伸狀態(tài)，拉應(yīng)力使刃前區(qū)金屬的抗剪能力下降，在刀刃的直接作用下，金屬產(chǎn)生滑移分離。刃口半徑越小，應(yīng)力越集中，變形越容易，切削力越小，加工表面質(zhì)量越好。另外，切削層金屬被通過分流點O且平行于已加工表面的分流線分為兩部分，分流線以上的材料沿前刀面流出，分流線以下的塑性變形層被O點以下的刀刃熨壓后成為已加工表面。經(jīng)過熨壓以后，刀刃下方的材料產(chǎn)生嚴(yán)重的壓縮變形，對已加工表面質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。