無心磨床是一種先進(jìn)的精密加工方法

在機(jī)床領(lǐng)域，無心磨床雖然是一種新的類型，單其工作原理早在1853年加工滾針時(shí)就采用了，1867年，英國(guó)人首創(chuàng)了一種原始的無心磨床。無心磨床送料機(jī)發(fā)展從完全依賴系統(tǒng)的供應(yīng)商已經(jīng)走到自身具有開發(fā)能力的過程，但是在數(shù)控機(jī)械性能方面與其它階段的設(shè)備相比，還是存在比較多的差距。在無心磨床送料機(jī)的精度、自動(dòng)化功能、加工效率、可靠性等方面都有許多需要提高、突破的問題，有待解決。

20世紀(jì)80年代至90年代為民間工業(yè)應(yīng)用初期。在20世紀(jì)80年代，美國(guó)政府推動(dòng)數(shù)家民間公司Moore Special Tool和Pneumo Precision公司開始超精密加工設(shè)備的商品化，而日本數(shù)家公司如Toshiba和Hitachi與歐洲的Cmfield大學(xué)等也陸續(xù)推出產(chǎn)品，這些設(shè)備開始面向一般民間工業(yè)光學(xué)組件商品的制造。但此時(shí)的超精密加工設(shè)備依然而稀少，主要以機(jī)的形式訂作。在這一時(shí)期，除了加工軟質(zhì)金屬的金剛石車床外，可加工硬質(zhì)金屬和硬脆性材料的超精密金剛石磨削也被開發(fā)出來。該技術(shù)特點(diǎn)是使用高剛性機(jī)構(gòu)，以切深對(duì)脆性材料進(jìn)行延性研磨，可使硬質(zhì)金屬和脆性材料獲得納米級(jí)表面粗糙度。當(dāng)然，其加工效率和機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性無法和金剛石車床相比。20世紀(jì)80年代后期，美國(guó)通過能源部“激光核聚變項(xiàng)目”和陸、海、空三軍“先進(jìn)制造技術(shù)開發(fā)計(jì)劃”對(duì)超精密金剛石切削機(jī)床的開發(fā)研究，投入了巨額資金和大量人力，實(shí)現(xiàn)了大型零件的微英寸超精密加工。

盡管隨時(shí)代的變化，超精密加工技術(shù)不斷更新，加工精度不斷提高，各國(guó)之間的研究側(cè)重點(diǎn)有所不同，但促進(jìn)超精密加工發(fā)展的因素在本質(zhì)上是相同的。這些因素可歸結(jié)如下。

　　對(duì)產(chǎn)品高質(zhì)量的追求。為使磁片存儲(chǔ)密度更高或鏡片光學(xué)性能更好，就必須獲得粗糙度更低的表面。為使電子元件的功能正常發(fā)揮，就要求加工后的表面不能殘留加工變質(zhì)層。按美國(guó)微電子技術(shù)協(xié)會(huì)(SIA)提出的技術(shù)要求，下一代計(jì)算機(jī)硬盤的磁頭要求表面粗糙度Ra≤0．2nm，磁盤要求表面劃痕深度h≤lnm，表面粗糙度Ra≤0．1nmp。1983年TANIGUCHI對(duì)各時(shí)期的加工精度進(jìn)行了總結(jié)并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，以此為基礎(chǔ)，BYRNE描繪了20世紀(jì)40年代后加工精度的發(fā)展。