磨粒與光整加工技術(shù)是以硬質(zhì)磨料顆粒作為切削工具進(jìn)行材料去除的加工過程的統(tǒng)稱,其加工方法,如磨削、拋光、研磨、珩磨、自由磨粒加工、復(fù)合磨粒加工等,可對(duì)金屬、陶瓷、玻璃、石材、耐火材料、混凝土、骨骼、復(fù)合材料等各種材料進(jìn)行加工,也是許多硬脆難加工材料唯一可行的機(jī)械加工方法,可實(shí)現(xiàn)對(duì)平面、圓柱面、球面、漸開線齒面、螺旋面、自由曲面等多種表面的高精度加工。研究表明,各類機(jī)械裝備中,因加工表面質(zhì)量原因而發(fā)生的失效約占整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品失效的80%。因此,磨粒與光整加工作為機(jī)械零件表面的終加工工藝,其在零件表面最終形成的表面完整性指標(biāo)及其力學(xué)性能對(duì)零部件的靜動(dòng)態(tài)接觸性能影響顯著。近年來,隨著各種新材料的廣泛應(yīng)用以及工程中對(duì)機(jī)械零部件表面完整性指標(biāo)要求的不斷提高,開發(fā)新型磨粒與光整加工技術(shù)以及對(duì)零部件表面完整性進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)與表征等,已經(jīng)成為機(jī)械制造領(lǐng)域研究與關(guān)注的熱點(diǎn)。
由于磨粒和切屑尺寸細(xì)小,磨削力小,參加切削的磨粒眾多,磨粒加工能夠獲得高精度和低表面粗糙度表面,是精密加工的主要手段。特別是應(yīng)用微細(xì)磨粒(微粉),可以獲得納米級(jí)切刃半徑尺寸,實(shí)現(xiàn)極薄的微細(xì)切削和獲得無缺陷表面,可獲得加工精度0.1 μm、表面粗糙度Ra0.01~0.008 μm 的加工表面,因而磨粒加工也是超精密加工的主要手段,在現(xiàn)代航空航天、精密機(jī)械和儀器、電子信息、軍工裝備、小型和微型機(jī)械等高科技領(lǐng)域獲得了重要應(yīng)用。對(duì)于金屬陶瓷復(fù)合材料、晶須加強(qiáng)材料以及高溫超級(jí)合金等新一代材料而言,磨粒技術(shù)是最為行之有效的工藝方法之一,也是加工由半導(dǎo)體硅片、陶瓷和玻璃制成的電子和光學(xué)元器件的唯一方法。
在已有的機(jī)械加工方法中,磨粒加工無疑是獲取規(guī)律性結(jié)論最難的一種,因此也往往被工程界認(rèn)為是一種“黑色的加工技術(shù)”。這主要是由于接觸區(qū)切刃數(shù)量多、磨粒幾何形狀不規(guī)則、磨粒切削速度高、發(fā)熱量大、切深小且具有隨機(jī)性等原因,導(dǎo)致磨粒加工過程過于復(fù)雜。因此對(duì)磨粒與光整加工機(jī)理及其加工表面完整性的研究與探索仍然有很多的工作需要完成。
基于此,在《表面技術(shù)》編輯部的策劃下,本期選取“磨粒與光整加工技術(shù)及其表面完整性”作為專題,選題主要包括磨粒加工、光整加工、精密與超精密加工、磁流變拋光(加工)、磁力研磨、機(jī)械加工表面強(qiáng)化技術(shù)、零部件表面完整性等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域,旨在為國內(nèi)同行的深入交流與合作提供平臺(tái),共同分享該領(lǐng)域的最新進(jìn)展與研究成果,希望能夠助推國內(nèi)磨粒與光整技術(shù)在產(chǎn)學(xué)研鏈條上的集成創(chuàng)新,助力國內(nèi)磨粒與光整加工技術(shù)及理論的發(fā)展。本期專題在征文、約稿和評(píng)審過程中,得到了國內(nèi)同行們的積極響應(yīng)和大力支持,在此謹(jǐn)對(duì)各位同行及專家學(xué)者致以誠摯的謝意。