超精研抛加工：精密加工的新选择

超精研抛加工是集研磨、抛光和超精加工为一体的复合精密加工方法。它的加工原理如图10-18所示，将圆环形研抛头3用火漆黏结在研抛头座4上形成超精研抛头，它在固定的轴向力F的作用下压向工件待加工表面，在含有游离浮动磨料的研抛液1中高速旋转；与此同时，由图10-18可见，工作台由两个作同向又同步旋转的立式偏心轴（偏心量均等于e）带动，使连接于工作台上的工件一起作平面运动（或称旋摆运动）。这种超精研抛头和工作台的复合运动使半浮在研抛头与工件表面之间的磨料在工件表面研抛，形成复杂、均匀而又细密的轨迹，从而逐步达到精加工工件表面的目的。

如图10-19（a）所示，假使仅仅工作台本身作旋摆运动，研抛具就只能在半径为e的圆内研磨；若工作台多一个直线送进运动vf，如图10-19（b）所示，工作台的合成运动就变成一个拉开的圆环次摆线运动；又如图10-19（c）所示，倘若再使超精研抛头作高速旋转运动，这时的合成运动是以工作台移动的次摆线为轨迹的牵连运动与超精研抛头相对工件的次摆线运动的合成超精研抛运动，从而得到复杂而匀细的运动轨迹。超精研抛加工具有以下特点。

（1）超精研抛加工不仅具有高速、高效和复杂轨迹的研磨特性，而且具有低速、轨迹匀密的液中抛光特性，还具有低频游离磨料的液中超精加工特性。

图10-18　超精研抛加工原理

1—研抛液；2—工件；3—研抛头；4—研抛头座；5—透明盛液缸

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图10-19　超精研抛加工运动

1—偏心轴；2—研抛头；3—工件；4—旋转工作台；5—移动溜板

（2）超精研抛加工从运行原理上消除了“中间白带”、划痕、斑点、灼伤和表面粗糙度不均等缺陷，容易直接加工出高质量的镜平面，表面粗糙度值为Ra=0.01～0.008μm。

（3）机床结构简单，制造容易。

（4）生产率高，比传统方法提高10倍以上。

（5）从加工黑色金属到加工陶瓷、玻璃、有色金属材料均可，适用性广。