鏡面銑削的應(yīng)用非常廣泛，以下僅舉兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例以供啟迪。
坦克的光學(xué)系統(tǒng)窗口現(xiàn)代作戰(zhàn)坦克的火炮系統(tǒng)均采用光電控制，其觀察系統(tǒng)除用于可見光外，還能于夜間觀察紅外光和由物體熱輻射形成的熱像，為了在野外的惡劣環(huán)境下保護(hù)這些敏感的光學(xué)元件，這些觀察控制系統(tǒng)均裝在坦克內(nèi)部，與外界接觸的是一塊對角長度約200mm的窗口，它需能透過各種波長的光。窗玻璃采用寬帶光學(xué)材料ZnS，其機(jī)械加工性很差，特別是在拋光時(shí)，除表面污染外，極易形成刻痕。故采用傳統(tǒng)的研磨與拋光方法，廢品率很高。如用鏡面銑，首先解決了表面污染問題，加工時(shí)只與金剛石刀接觸，而無其他媒體，由于金剛石化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，不與ZnS發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這種窗玻璃加工的另一難題是兩個(gè)光學(xué)表面的平行度，公差要求lμm以下。常規(guī)的拋光方法很難保證這一精度。采用鏡面銑削時(shí)，可先銑削工作臺(tái)面，使它與銑床導(dǎo)軌面平行，然后直接把工件放在工作臺(tái)上進(jìn)行加工，以確保工件的平行度。由此可見，鏡面銑除可高效地替代常規(guī)的拋光加工外，還可完成拋光所不能加工的工作，為發(fā)展新型的光學(xué)系統(tǒng)開辟了新的生產(chǎn)途徑。
鏡面鏡削飛機(jī)玻璃現(xiàn)代大型客機(jī)的窗戶為有機(jī)玻璃制成，在飛機(jī)起飛與降落時(shí)，玻璃屢遭大氣中夾帶的沙塵的碰撞，飛行一定的起降次數(shù)后，窗戶玻璃的表面就變得十分粗糙，直接影響飛行員和乘客的視野、這對玻璃必須進(jìn)行重新拋光修復(fù)。采用傳統(tǒng)的拋光方法，修復(fù)一塊玻璃薄常需要1h左右，當(dāng)玻璃有較深的零星刻痕時(shí)，加工時(shí)間更長。如采用鏡面銑的方法，所需時(shí)間不到拋光的一半，從而大大縮短飛機(jī)的維修時(shí)間，此法已被許多大的飛機(jī)維修中心所采用。
鏡面銑在超精密機(jī)床中屬于最簡單的一類。其關(guān)鍵部件為高精度主軸和低摩擦高平穩(wěn)定性的滑臺(tái)。在現(xiàn)有的鏡面銑床中，主軸多采用氣體靜壓支承，只有個(gè)別的主軸采用液體靜壓支承技術(shù)?；_(tái)的支承多數(shù)為氣體靜壓系統(tǒng)，但最近幾年液體靜壓系統(tǒng)呈上長趨勢，其主要原因是液體靜壓系統(tǒng)具有高阻尼、高剛度優(yōu)點(diǎn)。
滑臺(tái)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是達(dá)到高精度表面的關(guān)鍵，最初采用氣液缸驅(qū)動(dòng)，后發(fā)展為平穩(wěn)的鋼帶驅(qū)動(dòng)，最近又出現(xiàn)了高精度、高平穩(wěn)性的滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)和直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)具有高剛性的特點(diǎn)，其平穩(wěn)必除電機(jī)外取決于絲杠螺母副的精度。與鋼帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比，滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)對電機(jī)的要求較低，因?yàn)殡姍C(jī)轉(zhuǎn)一周，滑臺(tái)只前進(jìn)一個(gè)螺距，而在鋼帶驅(qū)合系統(tǒng)中，滑臺(tái)要前進(jìn)帶輪的一個(gè)周長。受鋼帶的材質(zhì)和厚度的影響，帶輪的直徑通常在40mm以上，為了盡可能減少電機(jī)平穩(wěn)性的影響，多數(shù)鋼帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用蝸輪蝸桿減速器，其性能的優(yōu)劣決定了滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。
1．鏡面銑床的布局
鏡面銑床多采用立式布局。主軸裝在垂直滑臺(tái)上，工件裝夾在水平滑臺(tái)上，垂直滑臺(tái)只在加工開始前作進(jìn)給移動(dòng)，銑削過程中停留在某一位置不動(dòng)，水平滑臺(tái)在切削時(shí)則作連續(xù)運(yùn)動(dòng)。這種布局的主要優(yōu)點(diǎn)在于工件可以直接放在水平滑臺(tái)上進(jìn)行調(diào)整和裝夾，而且裝夾力不需很大，只要能克服切削力即可。立式布局尤其適合于加工較大的工件，它的缺點(diǎn)是排屑問題。由于工件處于水平位置，已加工表面上易堆積切屑，如果切屑被飛刀帶動(dòng)擦過已加工表面，常造成刻痕或損傷，而在加工時(shí)使用冷卻液更為突出。為了解決然屬問題，有些鏡面銑床采用了臥式結(jié)構(gòu)。主軸裝在水平滑臺(tái)上，工件垂直裝在另一水平滑臺(tái)上，這種布局除了便于排屑外，還解決了某些超薄工件的自重變形問題，因而適合于加工較薄的大型平面。它的缺點(diǎn)是裝夾問題，當(dāng)工件較大較重時(shí)，調(diào)整工件位置十分困難。
除上述兩種基本布局外，還有一些在此基礎(chǔ)上衍生出的特殊布局。這些布局主要針對某一種或幾種固定產(chǎn)品，雖然通用性較差，但就其加工的主要產(chǎn)品而言，生產(chǎn)率提高。在立式鏡面銑床上裝了轉(zhuǎn)臺(tái)而改裝成的特殊銑床,除了可以加工普通平面外，通過調(diào)整刀盤的直徑和傾角，還可以加工各種橢圓柱面。如果在立式鏡面銑床的水平滑臺(tái)上裝一個(gè)精密轉(zhuǎn)臺(tái)，則構(gòu)成了工業(yè)上常用的多棱鏡銑床。這種多棱鏡廣泛用于圖像掃描和印刷工業(yè)。把前面所說的兩種布局加以組合并作一些調(diào)整就形成了新的球面鏡面銑床。改變刀盤的直徑和傾角的大小，就可加工不同半徑的球面。
2．鏡面銑的應(yīng)用范圍和技術(shù)參數(shù)
鏡面銑削的切削速度通常在30m/s左右。為了能加工出完美的工件，主軸在換刀后必須進(jìn)行動(dòng)平衡，以盡量減少動(dòng)不平衡對工件表面造成的波紋。刀具的幾何形狀除與工件的幾何形狀有關(guān)外，主要取決于工件材料的物理特性。加工塑性材料如銅、鋁和鎳時(shí)，刀具的前角為0o，后角一般在5o～10o之間。刀尖圓弧半徑常用0.5～5mm，機(jī)床剛度高可采用較大的半徑以降低工件的表面粗糙度，如采用較小的刀尖半徑時(shí)，為不使表面粗糙度惡化須相應(yīng)減少進(jìn)給量。加工疏性材料如硅、鍺、CaF2和ZnS時(shí)，刀具的前角一般在-15o～-45o之間選用。最佳前角除取決于材料本身外，還取決于機(jī)床和裝夾系統(tǒng)的剛度，最好通過生產(chǎn)試驗(yàn)來確定。
鏡面銑削的平面度可達(dá)0.1μm。粗糙度除取決于機(jī)床、刀具的因素外，還與工件材料本身的特性有關(guān)，絕大多數(shù)情況下，以均方很值（rms）表示的粗糙度在Rql～5nm。對于紅外范圍的光學(xué)元件，鏡面銑削后的形狀精度和表面糙度完全可以滿足要求，鍍膜后就可直接使用。在可見光，紫外光和X范圍內(nèi)，銑削刀痕有時(shí)會(huì)引起光的散射，從而減弱系統(tǒng)的光學(xué)效率或成像質(zhì)量。為了避免這一缺點(diǎn)，許多光學(xué)元件常選用鎳作為材料，在鏡面削后，再進(jìn)行少量的拋光，使表面粗糙度達(dá)到Rq0.l～0.5nm。
