由于切削过程残留面积小,又限度地排除了切削力、切削热和振动等的不利影响,因此能有效地去除上道工序留下的表面变质层,加工后表面基本上不带有残余拉应力,粗糙度也大大减小,极大地提高了加工表面质量。高光洁高精度磨削包括精密磨削、超精密磨削和镜面磨削。
高光洁高精度磨削同样要求机床有很高的精度和刚性,磨削过程是用经精细修整的砂轮,使每个磨粒上产生多个等高的微切削刃,以很小的磨削深度,在适当的磨削压力下,从工件表面切下很微细的切屑加上微切削刃呈微饨状态时的滑擦,挤压、抚平作用和多次无进给光磨阶段的摩擦抛光作用,从而获得很高的加工精度和物理机械性能良好的高光洁表面。综上所述,采用精密加工工艺可提高工件的加工精度和表面质量。
超精密加工对工件材质、加工设备、工具、测量和环境等条件都有特殊的要求,需要综合应用精密机械、精密测量、精密伺服系统、计算机控制以及其他先进技术。工件材质必须极为细致均匀,并经适当处理以消除内部残余应力,保证高度的尺寸稳定性,防止加工后发生变形。加工设备要有的运动精度,导轨直线性和主轴回转精度要达到0.1微米级,微量进给和定位精度要达到0.01微米级。
这些方法的特点是对表面层物质去除或添加的量可以作极细微的控制。但是要获得超精密的加工精度,仍有赖于精密的加工设备和的控制系统,并采用超精密掩膜作中介物。例如超大规模集成电路的制版就是采用电子束对掩膜上的光致抗蚀剂(见光刻)进行曝射,使光致抗蚀剂的原子在电子撞击下直接聚合(或分解),再用显影剂把聚合过的或未聚合过的部分溶解掉,制成掩膜。电子束曝射制版需要采用工作台定位精度高达±0.01微米的超精密加工设备。