Трудомісткість операцій механічної фінішної обробки в загальному обсязі виробів полірування сягає 60-70% [1, 2]. Механічні методи полірування поверхні, видалення задирок і обробки кромок набули найбільшого поширення як у вітчизняній, так і в світовій практиці. При цьому, незважаючи на інтенсивні пошуки шляхів вдосконалення та створення нових високопродуктивних методів, обсяг робіт, що виконуються за допомогою ручного інструменту, залишається відносно великим. За даними [2, 5] 88% підприємств для цих цілей використовують ручний інструмент.

Сучасні наукоємні машини та пристрої характеризуються ростом вимог по точності та якості складових. Наприклад, граничні вимоги по макровідхиленням для поверхонь оптичних елементів, що входять у лазерні резонатори та системи транспортування та фокусування випромінювання, визначаються типом лазера, довжиною хвилі випромінювання (l) та складають [1]:

- неперервний режим роботи (l = 10,6 мкм) - l/5÷ l/10;

- неперервний або імпульсний (l = 2,6÷3,6 мкм) - l/15÷ l/20;

- импульсный (l = 0,13÷0,35 мкм) - l/40÷ l/50.

Відбиваюча здатність металлооптичної поверхні повинна характеризувати коефіцієнтом дзеркального відбиття до 0,99 та вище, коефіцієнтом поглинання менше 0,01, та слід враховувати, що дифузійна складова відбиття пропорційна величині (R_q/ l)2, де R_q – середня квадратична величина шорсткості.

Найбільш широке застосування металевих дзеркал знаходять у лазерних технологічних установках, призначених для різання, зварювання, загартування та інших технологічних процесів. В цьому випадку усереднення технічних вимог до металевим відбивачам складають: відхилення форми N = 2 інтерференційних кільця (N = 0,55 мкм) на діаметрі пробного скла, місцева похибка DN = 0,3 інтерф. кол., середня квадратична величина шорсткості менш 12 нм, відхилення радіусу сферичної поверхні від номіналу менше 1%, коефіцієнт дзеркального відбиття більше 0,97, місцева теплова деформація поверхні при експлуатації не больше 1 мкм, ресурс роботи не менше 100 годин.

Традиційним методом чистової обробки металооптичних елементів є чистове шліфування та кінцеве полірування вільним абразивом, що дозволяє досягти найкращого прилягання оброблюваної поверхні до ідеальної сферичної або пласкої поверхні. Метод заснований на взаємному притиранні інструменту та деталі крізь шар абразивної суспензії. Інструментом слугує полірувальник з робочим шаром з полірувальної смоли. Гранично висока точність обробки в цьому випадку досягається за рахунок багатократної правки полірувальника та переналаштуванні верстату, та в більшості залежить від кваліфікації полірувальника. Крім того, на якість поверхневого шару негативно впливає шаржуванням мікрометричними абразивними частками та забруднення поверхні полірувальним складом. Трудомісткість полірування зростає при обробці великогабаритних та в особливості асферичних металооптичних поверхонь, та може скласти десятки та сотні годин.

В останні десятиліття знаходить розвиток і застосування метод лезвійної обробки - діамантове точіння, як метод автоматизованої обробки поверхонь металооптика алмазними монокристалічними різцями на спеціальних особливо точних верстатах. Основна перевага методу полягає в істотному збільшенні продуктивності в порівнянні з традиційними методами, особливо при обробці великогабаритних, асферических поверхонь і металевих дзеркал складної форми для високоенергетичних лазерних установок. Поверхневий шар після алмазного точіння має підвищену якість і кращий металографічний стан, ніж полірований, а оптичні поверхні - більш високий поріг руйнування під дією лазерного випромінювання.

Численні методи механічної фінішної обробки поверхні деталей можуть бути об'єднані в чотири основні групи: обробка лезовими інструментами, пов'язаним і вільним абразивами, а також методи, засновані на пластичній деформації поверхневого шару.

Шліфування еластичними абразивним кругом та стрічками дозволяє досягти шорсткості поверхні R_a 1,60-0,02 мкм, а подальше полірування із застосуванням паст - R_a 0,05-0,012 мкм [1, 2]. Точність розмірів при стрічковому шліфуванні циліндричних поверхонь забезпечується до 0,01 мм, площин до 0,04 мм, фасонних поверхонь до 0,05-0,07 мм [2]. Кола виготовляють з фетру, повсті, бязі, сукна, парусини, шкіри, фібри та синтетичних матеріалів. Як абразивний матеріал використовується корунд, карбід кремнію, цирконкорунд. При поліруванні застосовують різні пасти. Найбільш універсальними, ефективними і недорогими пастами є жирова, маршалітова, крокусна, вапняна і хромова. Витрати пасти типу ГОІ при поліруванні 1 м² становить 100-120 г при відносно невисокому зніманні металу 0,07-0,40 (мг/см²)/хв [2]. Але застосування паст на операціях полірування ускладнює подальше знежирення деталей, яке часто можливе тільки у шкідливих органічних розчинниках. При шліфуванні відбувається дряпання поверхневого шару заготовки зі зняттям особливо тонких стружок. У зв'язку з цим шорсткість шліфованої поверхні залежить головним чином від режиму шліфування, що визначає навантаження на абразивне зерно, а також від фізико-механічних і хімічних властивостей оброблюваного матеріалу і абразивних зерен [2, 4]. На поверхні деталі утворюється тонкий шар пластично деформованого металу з залишковими напруженнями розтягу. При неправильному виборі режимів обробки і характеристик шліфувального круга можливо швидке засалювання кола і поява прижогів на обробленій поверхні. Крім того, при шліфуванні і поліруванні висока ймовірність шаржування оброблюваної поверхні частинками абразиву.

Обробка пелюстковими колами забезпечує досягнення шорсткості поверхні R_a 0,63-0,02 мкм [2 - 4]. Залежно від режимів обробки в поверхневому шарі можливе формування як розтягуючих, так і стискаючих залишкових напружень при незначній мірі зміцнення. Недоліками методу є обмежена можливість застосування при обробці заготовок складної конфігурації, низька продуктивність і незначна величина припуску, що знімається (0,02-0,05 мм).

Технологія обробки еластичними щітками на основі полімерно-абразивних волоконних композитів дозволяє здійснювати операції полірування, зняття задирок, округлення гострих кромок, очищення поверхні від окалини, продуктів корозії, оксидних плівок. Механізм роботи полімерно-абразивної щітки аналогічний механізму роботи абразивного кола. Кожне зерно, закріплене в еластичному волокні, здійснює абразивну вплив на поверхню заготовки. Ефективність і якість обробки визначаються силовим впливом абразивних зерен і залежать від конструктивних особливостей інструменту, абразивних частинок, хімічного складу, фізико-механічних властивостей полімерної зв'язки, режимів обробки і площі контакту інструменту з оброблюваної поверхнею. Метод є універсальним, але має характерні недоліки - обмежене застосовування при обробці заготовок складної конфігурації, низьку продуктивність і незначну величину припуску, що знімається.

Додаткового підвищення інтенсивності обробки поверхні деталей можна досягти шляхом поєднання механічного впливу абразивного матеріалу з хімічним або електрохімічним впливом робочого розчину [1, 5]. Кисле середовище сприяє розпушуванню і відокремленню від поверхні металу шару оксидів, а лужне середовище пом'якшує ріжучу дію абразивів і полегшує видалення забруднень. Добавки поверхнево-активних речовин та інгібіторів корозії підвищують продуктивність і якість обробки. Для розширення технологічних можливостей методу застосовують накладення ультразвукових коливань в процесі обробки.

Струменево-абразивні методи обробки поверхні заготовок знайшли широке застосування для вирішення різноманітних завдань: видалення окалини і іржі, зняття задирок, зачистки швів після зварювання і пайки, зниження шорсткості і матування поверхні деталей, виготовлених з металів, пластмас і скла і інші. Методи забезпечують високу продуктивність і економічність обробки, але вони непридатні в тих випадках, коли потрібно забезпечити високу відбивальну здатність (дзеркальність) обробленої поверхні виробу.