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聚焦超聲換能器的使用特點,提出了一種新型磨料流拋光加工方法,即采用凹球殼聚焦超聲振動的方式在拋光液中產生聚焦磨料流拋光光學材料。先對聚焦超聲振動換能器的聲壓場進行了測量,證明了聲壓場具有顯著的聚焦特性,其中聲壓的值出現在焦距90 mm處;然后設計實驗,利用該裝備對碳化硅試件進行了拋光。結果表明:這一方法可以對光學材料進行拋光處理,不僅可以降低表面粗糙度和提高表面質量,而且系統結構比傳統的磨料水射流拋光系統更加簡單,沒有管路、噴嘴損耗等。

采用霧化施液化學機械拋光（CMP）的方法,以材料去除速率和表面粗糙度為評價指標,選取適合硒化鋅拋光的磨料,通過單因素實驗對比CeO2、SiO2和Al2O3三種磨料的拋光效果。結果顯示:采用Al2O3拋光液可以獲得的材料去除率,為615.19nm/min,而CeO2和SiO2磨料的材料去除率分別只有184.92和78.56nm/min。進一步分析磨料粒徑對實驗結果的影響規律,表明100nm Al2O3拋光后的表面質量,粗糙度Ra僅為2.51nm,300nm Al2O3的去除速率,達到1 256.5nm/min,但表面存在嚴重缺陷,出現明顯劃痕和蝕坑。在相同工況條件下,與傳統化學機械拋光相比,精細霧化拋光的去除速率和表面粗糙度與傳統拋光相近,但所用拋光液量約為傳統拋光的1/8,大大提高了拋光液的利用率。

超聲復合磨料振動拋光方法對工件表面材料去除量與工件表面粗糙度的影響,分析了超聲復合磨料振動拋光方法;并利用ANSYS Workbench軟件分別分析了超聲振動條件下和超聲復合磨料振動條件下工件表面結構與應力變化情況,同時在超聲復合磨料振動條件下通過實驗驗證超聲復合磨料振動拋光技術對工件表面材料去除量與工件表面粗糙度的影響程度。結果表明:超聲復合磨料振動條件下工件表面位移小于超聲振動條件下的工件表面位移,超聲復合磨料振動條件下工件表面應力大于超聲振動條件下的工件表面應力;在超聲復合磨料振動條件下,影響工件表面粗糙度顯著的因素是磨料質量分數,影響工件表面材料去除量顯著的因素是拋光時間,且磨料質量分數為30%、拋光時間為4 h時,拋光效果。

超硬磨料磨具以其優異的磨削性能獲得機械加工領域普遍認可,但制約其進一步拓展應用的主要原因之一是超硬砂輪修整極其困難。面對此難題,作者梳理目前超硬砂輪在工程應用中的主要修整方法,分析其工作原理、技術演變、主要特點、應用狀況,對先進修整技術進行闡述,后總結并展望三大結合劑超硬砂輪實用修整技術及發展趨勢。金屬結合劑超硬砂余量去除基本鎖定為電火花放電修整,小余量修整主要以普通磨具磨削法修整為主,細粒度超硬砂輪采用在線電解修整優勢明顯;陶瓷結合劑超硬砂輪簡單直線修整逐漸被點輪修整取代,高陡度成型砂輪修整仍是金剛石滾輪;樹脂結合劑超硬砂輪多以磨削法修整為主,但科學實用修整技術仍需進一步研發。激光修整具有非接觸、高效、便利、易控、超長壽命等優點,具有更加廣闊的發展前景;集機、電、聲、熱、化等多種方法于一體的復合修整也是超硬砂輪技術人員一直關注和研發的重點。