精密和超精密研磨與一般研磨有所不同。一般研磨會產(chǎn)生裂紋、磨粒嵌入、麻坑、附著物等缺陷,而精密和超精密研磨是一種原子、分子加工單位的加工方法,可以使這些缺陷達到最小程度。其加工機理主要為磨粒的擠壓使被加工表面產(chǎn)生塑性變形以及化學(xué)作用時,工件表面生成的氧化膜被反復(fù)去除。
(一) 油石研磨
油石研磨的機理是微切削作用。由加工壓力來控制微切削作用的微弱,壓力增加,參加微切削作用的磨粒數(shù)增多,效率提高,但壓力太大會使被加工表面產(chǎn)生劃痕和微裂紋。油石與被加工表面之間還可以加上拋光液,加工效果更好。
油石研磨采用各種不同結(jié)構(gòu)的油石,主要有下列三種。
(1) 氨基甲酸酯油石。利用低發(fā)泡氨基甲酸乙酯和磨料混合制成的油石。
(2) 金剛石電鑄油石。利用電鑄技術(shù)使金剛石磨粒的切刃位于同一切削面上,使磨粒具有等高性,平整而又均勻,從而可以獲得極細(xì)的表面粗糙度加工表面。金剛石電鑄油石的制作過程如下圖所示。電鑄油石的鑄磨是一塊有極細(xì)表面粗糙度的平板,經(jīng)過電鑄、剝離、反電鍍和粘結(jié)等工序,即成電鍍油石。反電鍍的作用是使金剛石工作刃外露。油石可根據(jù)要求做成各種形狀。

金剛石電鑄油石的制作過程
(3) 金剛石粉末冶金油石。將金剛石或立方氮化硼等微粉與鑄鐵粉粉混合起來,用粉末冶金的方法燒結(jié)成塊。燒結(jié)塊為雙層結(jié)構(gòu),只在表層1.5mm厚度內(nèi)含有磨料。這種油石研磨精度高,表面質(zhì)量好,效率高。
(二) 磁性研磨
工件放在兩磁極之間,工件和磁極間放入含鐵的剛玉等磁性磨料,在磁場的作用下,磁性材料沿磁感線方向整齊排列,如同刷子一般對被加工表面施加壓力,并保持加工間隙。研磨壓力的大小隨磁場中磁通密度及磁性材料填充量的增大而增大,可以調(diào)節(jié)。研磨時,工件一面旋轉(zhuǎn),一面沿軸線方向振動,使磁性材料和被加工表面之間產(chǎn)生相對運動。此種方法可用來加工軸類工件的內(nèi)外表面,也可用來去毛刺。由于磁性研磨是柔性的,加工間隙有幾毫米,因此可以研磨形狀復(fù)雜的規(guī)則工件。研性研磨的加工精度達1μm,表面粗糙度可達Ra0.01μm。對于鈦合金有較好的效果。磁性研磨的原理如下圖所示。

磨性研磨原理
1—工件;2—磁極;3—磁性磨料
(三) 滾動研磨
把需要研磨的工件型腔作為鑄型,將磨料作為填料加在塑料中澆注而成為研具。研磨時,工件帶動研具振動、旋轉(zhuǎn)或擺動,從而使研具和工件型腔間產(chǎn)生相對運動。也可以在研具和被加工型腔表面之間加入游離磨料,或能起化學(xué)作用、電解作用的液體,這樣能加快研磨過程和提高研磨質(zhì)量。滾動研磨主要用來加工復(fù)雜型腔。
(四) 電解研磨
電解研磨是電解和研磨的符合加工。研具既起研磨作用,又是電解加工的陰極,工件接陽極,用硝酸鈉水溶液為主配制成的電解液通過研具的出口流經(jīng)工件表面,在工件表面生成陽極鈍化薄膜并被磨料刮除。在這種機械和化學(xué)的反復(fù)雙重作用下,獲得極細(xì)的表面粗糙度,并提高了加工效率。
除電解研磨外,尚有機械化學(xué)研磨、超聲研磨等符合研磨方法。機械化學(xué)研磨,是在研磨的機械作用下,加上研磨劑中的活性化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng),從而提高了研磨的質(zhì)量和效率。超聲研磨是在研磨中使用研具附加超聲振動,從而提高效率,適宜難加工材料的研磨。