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納米級(jí)高效研磨加工技術(shù)主要采用固著磨料高速研磨加工方法。固著磨料高速研磨與傳統(tǒng)的散粒磨料研磨不同，其磨料的密度分布是可控的。利用固著磨料研磨的這一特點(diǎn)，根據(jù)工件磨具間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡密度分布，合理地設(shè)計(jì)磨具上磨料密度分布，以使磨具在研磨過(guò)程中所出現(xiàn)的磨損不影響磨具面型精度，從而顯著提高工件的面型精度，并且避免修整磨具的麻煩。

簡(jiǎn)要技術(shù)本項(xiàng)目將固著磨料高速研磨技術(shù)與磨具保型磨損理論和工件均勻研磨加工技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了納米級(jí)高效研磨加工，從而提高我國(guó)機(jī)械加工技術(shù)水平，特別是超精密加工技術(shù)水平。

納米級(jí)高效研磨加工技術(shù)主要適合應(yīng)用于單平面和雙平面的超精密研磨加工，其加工精度要求達(dá)到納米級(jí)水平。該技術(shù)主要是采用固著磨料高速研磨加工技術(shù)，固著磨料高速研磨與傳統(tǒng)的散粒磨料研磨不同，其磨料的密度分布是可控的。利用固著磨料研磨的這一特點(diǎn)，根據(jù)工件磨具間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡密度分布，合理地設(shè)計(jì)磨具上磨料密度分布，以使磨具在研磨過(guò)程中所出現(xiàn)的磨損不影響磨具面型精度，從而顯著提高工件的面型精度，并且避免修整磨具的麻煩。在平面固著磨料研磨中，磨具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)，工件的運(yùn)動(dòng)是輔助運(yùn)動(dòng)。在大部分情況下，工件是浮動(dòng)壓在磨具上，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律是未知的。因此，要對(duì)工件受力進(jìn)行分析，才能求出其受力狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律。取工件為整個(gè)研磨系統(tǒng)的分離體，建立工件受力平衡微分方程，求解該方程就能得到工件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。一旦掌握了磨具和工件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，就可以求出它們間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)及相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡密度分布。從而根據(jù)工件相對(duì)磨具的運(yùn)動(dòng)軌跡密度分布，設(shè)計(jì)磨具上磨料密度分布，使得磨具在磨損后不喪失原有的面型精度，這就保證了工件的面型精度。

本項(xiàng)目在原有的單平面磨具保型磨損理論的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出工件均勻研磨技術(shù)，從而進(jìn)一步提高了工件的面型精度，同時(shí)還建立了固著磨料雙平面高速研磨磨具保型磨損理論，研制了雙平面高速研磨機(jī)

，并進(jìn)行了固著磨料雙平面高速研磨加工實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)完善了有關(guān)加工工藝和研磨機(jī)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件的兩個(gè)平行表面同時(shí)進(jìn)行高速研磨加工。本項(xiàng)目還研究了固著磨料高速研磨中工件加工表面的形成規(guī)律，探討了有關(guān)研磨參數(shù)對(duì)工件加工表面的影響規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高了工件的表面質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了低成本、高效率的納米級(jí)研磨加工，工件已加工表面粗糙度達(dá)0.88nm。

應(yīng)用前景研磨是超精密加工中一種重要加工方法，其優(yōu)點(diǎn)是加工精度高，加工材料范圍廣。但傳統(tǒng)研磨存在加工效率低、加工成本高、加工精度和加工質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，這使得傳統(tǒng)研磨應(yīng)用受到了一定限制。本項(xiàng)目解決了傳統(tǒng)研磨存在的絕大部分缺點(diǎn)，提高了研磨技術(shù)水平，在保證研磨加工精度和加工質(zhì)量（達(dá)到了納米級(jí)）的同時(shí)，還顯著降低加工成本，提高加工效率，使研磨技術(shù)進(jìn)一步實(shí)用化，有利于研磨技術(shù)的推廣應(yīng)用，促進(jìn)了我國(guó)精密加工技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)的進(jìn)步，增強(qiáng)我國(guó)在加工制造領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，特別是對(duì)振興東北老工基地具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

先進(jìn)加工制造業(yè)和光電子產(chǎn)業(yè)都是我省的特色產(chǎn)業(yè)和優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，也是我省今后重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)，研磨加工技術(shù)對(duì)這兩個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都具有重要作用。本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的納米級(jí)高效研磨加工技術(shù)在加工效率、加工成本、加工質(zhì)量和加工精度上具有明顯的優(yōu)勢(shì)，具有很好的應(yīng)用前景。

目前，項(xiàng)目組研制出的采用本項(xiàng)新技術(shù)的研磨加工機(jī)床，即新型高速研磨機(jī)。由于性能先進(jìn)，有關(guān)的研磨機(jī)樣機(jī)已在國(guó)內(nèi)十幾家單位得到了應(yīng)用，而且還兩次出口到澳大利亞，受到了國(guó)內(nèi)外用戶(hù)的普遍好評(píng)。但目前本項(xiàng)技術(shù)僅限于用于個(gè)別件的加工中，應(yīng)用得還不夠普遍，還應(yīng)進(jìn)一步完善加工工藝，優(yōu)化研磨工藝參數(shù)，擴(kuò)大研磨加工范圍；還要完善研磨機(jī)，提高研磨機(jī)性能，改進(jìn)研磨機(jī)造型，使其達(dá)到實(shí)用化、商品化的程度，以便更廣泛地推廣應(yīng)用。

這種研磨機(jī)市場(chǎng)需求量很大，達(dá)數(shù)萬(wàn)臺(tái)，年需求量達(dá)數(shù)千臺(tái)，每臺(tái)平均成本為4萬(wàn)元，每臺(tái)平均售價(jià)為8萬(wàn)元，平均每臺(tái)毛利潤(rùn)為4萬(wàn)元，毛利潤(rùn)率為50%%。按年銷(xiāo)售1000臺(tái)計(jì)，年產(chǎn)值為8000萬(wàn)元，年毛利潤(rùn)為4000萬(wàn)元。由此可見(jiàn)本項(xiàng)目研制的研磨機(jī)具有很好的市場(chǎng)前景。

為更好地推廣應(yīng)用新型研磨機(jī)，要對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹性?，要與企業(yè)結(jié)合，建立相應(yīng)的生產(chǎn)基地，進(jìn)行批量生產(chǎn)。同時(shí)還要利用企業(yè)的銷(xiāo)售渠道和銷(xiāo)售手段，加大宣傳力度，擴(kuò)大新型研磨的銷(xiāo)售量。