精細(xì)切削加工主要是指零件尺寸在1mm以下，加工精度在0.01~0.001mm的精細(xì)尺寸零件的加工，微細(xì)切削加工是指尺寸在1μm以下的精細(xì)零件的加工，超細(xì)切削加工是指微細(xì)1nm以下的零件的加工。

1.影響超細(xì)切削加工的主要因素:

(1)對(duì)單位切削力的影響:實(shí)現(xiàn)超細(xì)加工的物理本質(zhì)是切斷材料分子、原子之間的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)原子或分子的去除，因此切削力必須超過(guò)晶體內(nèi)部的分子、原子的結(jié)合力。背吃刀量和進(jìn)料量極小時(shí)，單位切削面積上的切削力急劇增大，單位切削力非常大，同時(shí)產(chǎn)生大熱量，提高刀尖部分地區(qū)的溫度，直接影響切削加工的正常進(jìn)行。

(2)材料微量加工特性的影響:材料去除過(guò)程不僅僅是切削工具，還嚴(yán)格控制在被加工材料本身。超細(xì)切削加工材料的選擇以納米級(jí)表面質(zhì)量為前提，被稱(chēng)為材料的微量加工性(可以用表面粗糙度和某個(gè)加工距離定義工具磨損的可忽視性)。.影響材料微量加工性的因素包括被切割材料對(duì)鉆石工具的內(nèi)部吻合性(具有化學(xué)反應(yīng))、材料本身的晶體結(jié)構(gòu)、缺陷、分布和熱處理狀態(tài)等(多晶體材料的各向異性對(duì)零件加工表面的完整性有很大影響)。

(3)刃口圓弧半徑對(duì)超微切削厚度的限制:刃口半徑限制其最小切削厚度，刃口半徑越小，允許的最小切削厚度也越小。官方hmin=(0.16~0.246)一般給予超細(xì)切削中刀刃半徑和可加工最小切削厚度的關(guān)系，目前常用的金剛石刀刃銳度約為0.2~0.5μm，最小切削厚度達(dá)到0.03~0.15m的特殊刀刃磨削工具達(dá)到=0.1m，最小切削厚度達(dá)到0.014~0.026m

(4)刀具磨損和破損:鉆石刀具有微磨損，切削一段時(shí)間后，刀具磨損逐漸加劇，有時(shí)突然惡化。鉆石工具的故障有崩潰刃和磨損兩種形式。鉆石刀具的機(jī)械磨損和微崩刀是由刀片處的微觀(guān)解理引起的，其磨損的本質(zhì)是微觀(guān)解理的積累。累積的鉆石刀具磨損主要發(fā)生在刀具的前后刀面，經(jīng)過(guò)幾十萬(wàn)米的切削長(zhǎng)度后，該磨損變?yōu)閬單⒚准?jí)磨損。由于氧化、石墨化、擴(kuò)散和碳化的作用，鉆石工具也會(huì)產(chǎn)生熱化學(xué)磨損。崩刀是刀刃上的應(yīng)力超過(guò)鉆石刀具局部受力時(shí)發(fā)生的，最難預(yù)測(cè)和控制的損傷，對(duì)加工表面質(zhì)量的影響大于前后刀刃磨損的影響。降低切削溫度可有效減少刀具磨損。另外，在飽和碳?xì)怏w中切削也能抑制鉆石工具的碳化作用。

(5)切削過(guò)程中的微振動(dòng):工件表面的形狀由于工具的輪廓反映在工件上，加工表面的粗糙度由工具和工件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的精度和工具的刀刃形狀決定。微切削時(shí)，背食刀的量比材料的晶粒直徑小，相當(dāng)于切削不連續(xù)體。這種微觀(guān)斷斷續(xù)續(xù)的切削和機(jī)床的動(dòng)作特性會(huì)導(dǎo)致切削過(guò)程中的微振動(dòng)。微切削中的微振動(dòng)對(duì)加工表面質(zhì)量的影響也不容忽視。

(6)積屑瘤對(duì)加工過(guò)程的影響超:微切削時(shí)，積屑瘤的影響不容忽視。積屑瘤影響切削力和切削變形，冷焊在刀刃上的積屑瘤也影響加工表面的粗糙度。除了刀刃的微觀(guān)缺陷直接影響積屑瘤的發(fā)生外，切削速度和進(jìn)給量對(duì)積屑瘤的影響也很明顯。微切時(shí)，所有切割速度范圍內(nèi)都存在積屑瘤，但切割速度的大小影響積屑瘤的高度，切割速度越低，進(jìn)給量越小，積屑瘤也越高。

二、解決辦法:

解決上述因素對(duì)超細(xì)切削加工的影響，加工時(shí)可采取以下解決辦法:

(1)正確選擇工具材料:超細(xì)加工部門(mén)的切削力非常大，產(chǎn)生大量熱量，刀尖區(qū)域溫度高的特征，加工時(shí)必須選擇符合要求的工具，選擇的工具材料具有耐磨性、耐熱性、高溫硬度、高溫強(qiáng)度好的特性，超細(xì)加工中最常用的是金剛石工具。

(2)合理選擇工件材料:為了提高超細(xì)加工表面的質(zhì)量，必須合理選擇工件材料。選擇微量加工性好的工件材料(例如非晶體材料具有精細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)的材料)，可以獲得加工表面完整性好的工件表面。

(3)減小刃口圓弧半徑:用鉆石刀具超精密切削加工有色金屬和金屬材料，得到Ra=0.02~0.002μm的鏡面，細(xì)磨刀具后可切出厚度達(dá)到1nm的碎片。目前，鉆石刀具的刀刃質(zhì)量主要是在旋轉(zhuǎn)的鑄鐵盤(pán)上精細(xì)研磨、研磨鉆石刀具的刀刃，采用離子束加工和化學(xué)研磨加工可以使加工刀具具有亞微米級(jí)的形狀精度。

(4)采用斜角切削斜角切削:實(shí)際切削前角，減小切削刃圓弧半徑和極限最小切削厚度，實(shí)現(xiàn)超薄切削和微細(xì)切削。微切削時(shí)，刃傾角的選擇應(yīng)綜合考慮鉆石刀具晶面的選擇和刃磨。

(5)選擇合適的刀具前后刀面:天然鉆石具有硬度高、耐磨性強(qiáng)、高溫強(qiáng)度高、熱傳導(dǎo)性好、與有色金屬之間摩擦系數(shù)低、能磨出極銳利的刀具等一系列優(yōu)良特性。因此，天然鉆石雖然價(jià)格昂貴，但仍然是不可替代的超細(xì)切削工具材料。