超精密加工設（shè）備的發（fā）展曆史

縱觀國內外 40 多年超精密機床 發展史（shǐ），可以總結出（chū）兩大特點：一是 大學和研究所保持著對超精密機床（chuáng） 研究（jiū）的持（chí）續熱情（qíng），對高技術進行超前 研究，對超精密機床產業化和商品化 起著推動的作用；二是超精密機床 的模塊化（huà）、係統（tǒng）化是其進入市場的重 要技術手段。

美國是開展超精密（mì）加工技術（shù）研 究早的******，也是迄今處於世界領 先地位的******。早在 20 世紀 50 年代末，由於（yú）航天等尖端技術發（fā）展的需（xū） 要（yào），美國首先發展了金剛石刀具的超 精密切削技術，稱為SPDT（Single Point Diamond Turning）技術（shù）， 並 發展了相應的空氣軸承主（zhǔ）軸的超精 密機床，用於加工（gōng）激光（guāng）核聚變反射 鏡、戰術導彈及（jí）載人飛船用球麵非球 麵大型零件等。

美國Union Carbide公司於 1972 年研製成功了 R θ 方式的非 球麵創成加工機床。這是一台（tái）具有 位置反饋功能的雙（shuāng）坐標數控車（chē）床（chuáng）， 可實時改變刀（dāo）座導（dǎo）軌的轉角 θ 和 半徑（jìng） R ，實現非球麵的鏡（jìng）麵加（jiā）工。 Moore公司於1980 年首先開發出了 用3個坐標控製的M-18AG 非 球 麵加工機床，這種機床可加工直徑為 356mm 的各種非球麵金屬反射鏡。 英國Cranfield大學精密工程研究 所(CUPE)研製的大型超精密金剛 石鏡麵切削機床，可以加工大（dà）型（xíng） X 射線天（tiān）體望遠（yuǎn）鏡用（yòng）的非球麵反射鏡 (大直徑可達1400mm，大長度為 600mm 的（de）圓錐鏡 )。

20 世 紀 80 年 代，美國Union Carbide 公司、Moore公司和美國 空軍兵器（qì）研究所（suǒ）製定了（le）一個以形（xíng）狀 精 度 為 0.1μm、直（zhí） 徑 為 800mm 的 大型球麵光學零（líng）件超精密加工為 目標（biāo）的超精（jīng）密機床研究計劃—— POMA(Point One Micrometer Accuracy) 計劃，這是一個（gè）裏程碑式（shì） 的（de）研（yán）究計劃。

20 世紀 80 年代中後期，美國（guó）通 過能源部激光核聚（jù）變項目和陸、 海、空三軍******製造技術（shù）開（kāi）發計 劃，對超精密金（jīn）剛石切削機床的開 發研究，投入了巨額資金和大量人 力，實現了大型零件的超精密（mì）加工。 如美國勞（láo）倫斯 · 利（lì）弗莫爾******實驗 室1984年研製出一台大（dà）型光學金 剛石車床 (Large Optics Diamond Turning Machine，LODTM)，至今 仍代表了超精密加工設備的高水 平，該機床可加工直徑為 2.1m，重（chóng）為 4.5t 的工件。采用高（gāo）壓液（yè）體靜壓導軌，在 1.07m×1.12m 範圍內直線度 誤差小於 0.025μm( 在每個溜板上 裝（zhuāng）有標準平尺，通過測量和修正來達 到 )，位移誤差不超（chāo）過 0.013μm( 用 氦屏蔽（bì）的激光幹涉儀來測量和反饋 控製達到 )，主軸溜板運動偏擺小於（yú） 0.057″(通過兩路激（jī）光幹涉儀測量， 壓電陶瓷修正來實現 )。激光測量係 統有單獨的花（huā）崗岩支架係統，不與機 床聯（lián）結。油噴淋冷卻係（xì）統可將（jiāng）油溫 控（kòng）製在（20±0.0025）℃。采用摩擦 驅動，運動分辨率達0.005μm。 終可實（shí）現加工大型光學零件直徑達 1.4m，麵形（xíng）精度為0.025µm，表麵 粗糙度 R a ≤ 5nm。

由於有了模塊（kuài）化和構件化的技 術，研製新的超精密製造設備的費 用和周期大大下降，技術難度也同 時下降。進入 80 年代後，隨著民用 光學應用範圍的擴大，超精密加工 技術在民用行業得（dé）到了應用。英國 Rank Pneumo公司於1980 年 向 市場推出了利用激光反饋控製的兩 軸聯動加工機床MSG-325，我國中 科院長春光機所引進的我國******台 超精密加（jiā）工設備即為該型號。隨後 又 推 出 了 ASG2500、ASG2500T、 Nanoform300 等機床。

經過多次的合並與收購（gòu），目前國 際上主要生產金剛（gāng）石超（chāo）精密（mì）加工設 備的廠（chǎng）商主要有：美（měi）國 Moore公司、 AMETEK集團旗下的 Precitech公 司、Taylor Hobson 公司，這幾家公 司占據了絕大部分的市場（chǎng）份額。日（rì） 本開發的超精（jīng）密加工機床主要用 於加工民用產品所需的透鏡和反（fǎn）射 鏡，目前日本製造的加工機床有：東 芝（zhī）機械（xiè）研製的ULG-l00A(H)、不 二越公（gōng）司的ASP-L15、豐田工機的 A H N10、A H N30×25、A H N60-3D 非球（qiú）麵加工機床等。

當今超精密機床技術的發展趨 勢是：技術上（shàng）不斷朝著加工的極限 方向發展，向（xiàng）更高（gāo）精度、更高效率方 向發展，向大型化、微（wēi）型（xíng）化方向發展；功能上向加工檢測補償一體化方向 發展；結構上向多功能模塊化（huà）方向 發（fā）展；功能部件上向新原理、新方 法、新材（cái）料應用方麵發（fā）展，總體來講 是向極限製造技術方麵發（fā）展。

超精密機床（chuáng）技術目前已經發（fā）展 成為一項（xiàng）綜合性的係統工程，其發展 綜合利用了基礎理論 ( 包括切削機 理、懸浮理論等)、關鍵單元部件技 術、相關功能元件技術、刀具技術、 計 量與測（cè）試分析技術、誤差處（chù）理（lǐ）技術、 切削工藝技術、運動控製技術可重構 技術和（hé）環境技術等。因此，技術高度 集成已成為（wéi）超精密機床的（de）主要（yào）特點。

新理論、新原理、新觀（guān）點、 新方法及新技（jì）術在（zài）超精密 機床中的應用

近年來，超精密（mì）基礎元部件及機 床結（jié）構等方麵應用了一些新理論、 新 原理、新觀點、新（xīn）方法和（hé）新技術（shù）。

1 在機床結構方麵

為（wéi）了增加（jiā）超精密機床的靜剛 度和動剛度，一些超精密機床采（cǎi）用 很特殊的結構，例如三角棱形立（lì）式 結構的超精密（mì）磨床是為了超大直（zhí）徑 ( φ 400mm) 矽片研磨加（jiā）工設計（jì）的，改 變了傳（chuán）統的龍門式結構在重的加工 負載下容易產（chǎn）生俯仰和偏擺變形的缺點。近年來采用多自由度並聯（lián）機 床結構，進一步增大了機床的（de）剛度。

2 超精密主軸和（hé）導軌

在傳統空氣靜壓和液（yè）體靜（jìng）壓軸 承的基礎上，通過控製節流量（liàng）反饋方 法來實（shí）現運動的主動控製從而提高 軸承的剛度。磁懸浮主軸技術， 永 磁、電磁和氣浮結合的控製方案也一 直在研究中。多孔材料的氣浮（fú）軸承 可以提高氣（qì）浮軸承的剛度。液體靜 壓（yā）軸承（chéng）具有剛度高、動態特性好等特 點，但發熱是其致命的弱點，水靜壓 軸承的研製正是針對這一問（wèn）題進行 的（de）。與油靜壓軸承相比，這種軸承（chéng）的 優點（diǎn）是軸（zhóu）承發（fā）熱較小，適合（hé）於高速（sù）運 轉，而（ér）且沒有汙染，特別適（shì）合矽片（piàn）加 工等行業。

3 超精密驅動技術

精密滾珠絲杠是（shì）超（chāo）精密機（jī）床驅 動采用的常規方式，但是這種方（fāng）式存 在許多（duō）缺點，限製了運動精度的進（jìn）一 步提高。為（wéi）此，氣浮絲杠和液體靜壓 絲杠在一些日本研製的超精（jīng）密機床（chuáng） 上得到了應用，但是采用這種傳動（dòng）方 式的零件加（jiā）工工藝極其複雜，限製了 其應用（yòng）。摩擦（cā）驅動具有運（yùn）動平穩、 無 反（fǎn）向間隙等特點，在一些輕載、低（dī）速 的超精密加工設（shè）備及檢測設備（bèi）上（shàng）得 到了應用。近（jìn）年來，直線電（diàn）機在超精密加工設備的驅動上得到了廣泛的 應用，也成為一個趨勢。直線電機（jī）采 用無機械減速（sù）係統的無摩擦直接驅 動方（fāng）式，適合高精度（dù）、高分辨率、高速 等場合。

4 超精（jīng）密加工的誤差建模與補償技術

用變分法精度、多體動力學等分 析（xī）誤差建模理論，可以將刀具幾何（hé）參 數、加工工藝條件及機床運動誤差三 大因素對加工工件的精度（dù）影響（xiǎng）準確（què） 的建立數學模型。近年來一些數學 工具如微分幾何、李代數和李群在複 雜幾何形狀誤差的評定和分析方麵 得（dé）到了一些應用，並有（yǒu）望在超精（jīng）密機 床誤差分（fèn）析中得到運用。在機床運 動精度和工件形狀精度處於同一數 量級時（shí），多傳感器誤（wù）差分離方法是分 離誤差有效的方法之一。例（lì）如， 對（duì） 主軸運動誤差和工件圓度誤差（chà）的分 離，溜板運動誤（wù）差與工件直（zhí）線度的分離（lí）等。圓度三（sān）點法技術己相當成熟， 在直線度測量中，多傳感器安裝（zhuāng）誤（wù）差 和測量加密算法已得到很好解決， 因 此，圓度和直線（xiàn）度誤差分離技術可順 利地推廣到圓柱度、平麵度超精密誤 差測量與補償控製領域。

5 超精密機（jī）床的數控係統

超精密機床數控係統的特點是 高編程分辨（biàn）率（1nm）和高精度的伺 服控（kòng）製軟（ruǎn）硬環境。在高編程（chéng）分辨率條件下（xià）滿足高質量切削條件，意味著 需要高的控製速度，例如插補周期小 於 1ms( 普通（tōng）數控為 10ms 左右 )，伺 服閉環采樣周期小於 0.1ms。

PC機的發展給（gěi）數控技術（shù）帶（dài） 來 新 的 變 化，基 於 PC 的 數 控 係 統已成為超精密數控係統的趨 勢。 例 如 美（měi） 國 的（de）NANOPATH 和 P R E C I T E C H’S U L T R A P A T H TM都是（shì）基於 DSP的超精密數控（kòng） 係統。數據係統的硬件運（yùn）動控製（zhì）模 塊(PMAC)開發及運用越來越廣泛， 使基於PC的數控係統的可靠性和 可重構性得到（dào）提高。新的芯（xīn）片 ( 如 SERCOS)和網絡協議的（de）發展又給數 控係統提（tí）供了一種分布網絡式的新（xīn） 結構，使其可靠性和開放性更好。

超精密（mì）數控機床不難（nán）實現高定 位（wèi）精度，即使在超精密概念下有一些（xiē） 非線性環節，采用適當的控製算法 都可以得到很高（gāo）的定位精度。但是（shì） 當機床作非直線運動時 (多軸聯動)對指定輪廓 曲線的控製精度（跟蹤 精度）還取決於（yú）機床各 維運動的動態特（tè）性。因 此，很難保證高的跟蹤精 度。一些適當的控製（zhì）技 術（shù）（如解耦控製技術）可 以（yǐ）將多維運動參數加（jiā）以 解耦來提高跟蹤精度。

多軸聯動數控係統 的（de）精度主要從單個（gè）伺服 軸的運動控製（zhì）精（jīng）度和聯 動軸耦合（hé）輪廓精度 2 方 麵來評價。對於單個伺服軸的運動 控製，當要求的運動（dòng）精度達到納米級 時，傳統的（de）超精（jīng）密機床傳動方式在 低速、微動狀態下表現出強非線性特 性，常規（guī）的運動控製策略（luè）已經很難保 證伺服（fú）係統實現理想的納米級隨動 精度。

此外，多軸聯動係統的輪廓（kuò）誤（wù）差（chà） 由各伺服軸的運動誤差耦（ǒu）合得到（dào）， 耦 合誤差（chà）的建模及各軸相應的補償控製量的計算都需要大量的齊次坐標 變換運算，這為實際的多（duō）軸聯動耦（ǒu）合 控製器的設計帶來了很大的不便。 智能控（kòng）製理論與方法將可能（néng）為此問 題提（tí）供理想的解決方法。此外，要實 現多軸聯（lián）動納米級輪廓控製（zhì）精度， 還 有一個不可忽（hū）視的問題，即聯動軸的 同步問題。同步精度（dù）的高低直接影 響到係統（tǒng）的輪廓跟蹤精度。嚴格意 義上的多軸伺服係統同步涉及到複 雜（zá）的數（shù）控和伺服係統接口規範的製（zhì） 定。目前，在可以實現亞微米級加工 的高檔多軸聯動超精密（mì）數控機床研 製方麵，我國尚未取得突破性進展。 至於可實現大型複（fù）雜曲麵，特別是自 由曲麵的納米級超精密加工的五軸 聯動機床，至今仍是一個世界上尚未 解（jiě）決的難題。

我國超精密加工設備與國際 ******水平的差距（jù）

超精密加工設備的研製目前在（zài） 國內還處於起步階段，還（hái）沒有形成一 個（gè）產（chǎn）業，在超精密加工設備以及超精 密加工工藝技術等方麵，國內各個單 位各（gè）有特點，相互之間進（jìn）行深層次交 流還存在著一定的障礙。

一（yī）直以（yǐ）來西方******對中國超精 密加工設備處於禁運（yùn）狀態，正是在（zài）這 種情況下國內各行業才開（kāi）始進行超 精密加工設備（bèi）的研製，例如非球麵超 精密加（jiā）工設備在 20 世紀（jì） 80 年代甚 至 90 年代初期仍屬於禁運（yùn）產品， 但 隨著國內（nèi）多家單位（如北京航空精密 機械研究所、哈爾濱工業大學（xué）、國防 科技大學（xué）、北京（jīng）機床所等（děng））相繼研製（zhì） 成（chéng）功非（fēi）球麵超精密加工設備，雖然在 性能指（zhǐ）標以及可靠性等方麵還有很 大差距，而（ér）且（qiě）並沒有形成商品。但（dàn）多 家國（guó）外公司紛紛解（jiě）除（chú）了禁（jìn）運，而且價 格大幅度下降，從（cóng）當初的 1000 多萬 人民幣已（yǐ）經降到目前的 300 多萬， 這 表明超精密加工設備的研（yán）究產生了 巨（jù）大的經濟效益和社會（huì）效益。

北京航空精（jīng）密（mì）機械研究所研製的Nanosys-300 非球麵曲麵超精密 複合加工係統具有 CNC 車削、磨削、 飛切（銑（xǐ）削）等多種加工功能，可對 球麵、非球麵和（hé）超平麵等形狀零件進 行納（nà）米級超精密鏡麵加工。係統采（cǎi） 用以工控 PC 為平台（tái）、多軸運動控製 器為核心的高性能開放式數（shù）控係統， 主（zhǔ）要（yào）包括納米級坐標（biāo）測（cè）量與（yǔ）伺服控 製係統，超精密、高速空氣靜（jìng）壓主軸 係統，超精密、高（gāo）剛性、高阻尼閉式液 體靜壓導軌係統，超精（jīng）密、高速、高剛 性空氣靜壓磨頭係統（tǒng），噴霧、吸屑係 統，氣浮減震調平係統，在位（wèi）對刀和 工件檢測係統（tǒng），以及ELID金剛（gāng）石砂 輪修整、延性磨削係統等單元。目前 正在研製的 Nanosys450 已經（jīng）進入 了裝配調試階段，1m口徑的大型非 球麵超精密加工設備（bèi）也進（jìn）入了設計 階段。

但（dàn）是與歐美******相比，我國在超 精密（mì）加工設（shè）備的研製（zhì）和生產等方麵 存在著較大的差距。研究力量分散， 沒有形成產品係列化和產（chǎn）業化的局 麵。單（dān）項技術指標盡管很高，但總（zǒng）體 技術水平落後，不（bú）足以滿足我國超精 密加工行業的需要，大部（bù）分還（hái）隻是停 留在研究型（xíng）機床的狀態。

我國在此領域的（de）基礎研究水平 雖有很（hěn）大（dà）提高，但在性能完備（bèi）性、可 靠性、與（yǔ）精度（dù）保持性（xìng）上還有較大的差 距（jù）。由於超精密機床設備技術含量 高，種類多（duō），批量（liàng）小，關鍵部件缺乏國 內配套產品（pǐn）支持等原因，國（guó）內超精密 專用加工與檢（jiǎn）測設（shè）備與國外相比有 更（gèng）大的（de）差距，阻礙了我國（guó）高新技術的 發展和國（guó）防現代化發（fā）展的步伐，具體 表現在（zài）以下幾個方麵：

（1）設備的總體性能。對於一 些複雜形狀的零件加工，需要兩軸以 上的超精（jīng）密加（jiā）工設備才能完成，例如 Precitech公司和Moore公司已（yǐ）商品 化生產五軸超精密切削加工設備， 而 國內的金剛石切削設備目前隻做到了兩軸。

（2）綜（zōng）合精度指（zhǐ）標及穩定性。國內研製的超精密切削加工（gōng）設（shè）備無 論是主軸還是導軌（guǐ）的單項技術指標 與國外商品相比已經接近，但是從（cóng）設 備的總體技術指標（biāo）來看還有一定的 差距。國內加（jiā）工機床的麵型精度雖 然也可以達到亞微米級，但是對加工條件要求苛刻，更重（chóng）要的是不能穩定地（dì）達到亞微米級的麵型精度。

（3）控製係統方麵。Moore公 司自行（háng）開發的Delta Tau運動控 製係統、Precitech 公司自行開（kāi）發的 UPx™ Control System 等，都已經 在（zài）各自公司生產的設（shè）備上得（dé）到了很（hěn） 好（hǎo）的應用。國內研製（zhì）的超精（jīng）密加工 設備中（zhōng）的控製係統有的是自行開發 的，也有的是直接引（yǐn）進的通用型數控 係統，無論是控製係統的性能還是軟件等方麵都存在著較大（dà）的差距。

（4）超精密加工設備（bèi）的可靠性。 國外加工設備的商品化已經20多 年，產品的（de）成熟度和可靠性非常（cháng）高， 都已經經曆了時間和市場的考驗。 而國（guó）內目前大多數研究單（dān）位隻（zhī）是進 行了（le）一（yī）輪樣機的研製，還（hái）有（yǒu）很多基礎 技術不成熟（shú），設備可（kě）靠性（xìng）差（chà）。

（5）外觀造型設（shè）計及人性化設 計。國產（chǎn）設備在外觀造（zào）型設計（jì）及人 性化（huà）設計方麵與國外產品存在較大差距。

（6）機床附屬功能。國外超精（jīng） 密加（jiā）工設備上都有一些附屬但同時 又是必須的附件和功能，可以使操作 者能夠非常輕易地實現零件的加工， 如刀具（jù）測量與調整係統、工件（jiàn）誤差在 位測量係統等（děng）。而國內（nèi）研製的這些超精（jīng）密加工設備大多隻能依靠操（cāo）作 者的經驗和技能實現基本的加工（gōng）功 能。

（7）基礎元部件。國外超精密 基礎元部件都有專業的生產廠商， 如 Loadpoint 專業生產超精密主軸、超 精密導軌等，已經形成係列化、標準 化。而驅動電（diàn）機（jī）、編碼器、光柵等元 部件的生產國內還無法解決，隻能依 賴於（yú）進口（kǒu），但（dàn）又受到種種限（xiàn）製。

（8）機床的集成技術。從高精 度零件的加工，主軸導軌等部件的裝 配，到整（zhěng）台設（shè）備的裝配及係統調試， 都存在著（zhe）較大（dà）的差距。

超精密加工設備的展望

1 高精度、高（gāo）效率

高精度與高效率（lǜ）是超精密加工 永恒的（de）主（zhǔ）題。首先通過提高機（jī）床轉 速和刀具進給（gěi）速度來縮短加工時間。 以往商用超精密機（jī）床主軸轉速為 3000r/min，現已有 15000r/min的 機床出售。采用直線電機可（kě）大大提高進給回程速度，芯片封裝設（shè）備的運 動（dòng）加速度可達 10 g 以上。其（qí）次是通 過提高運動部件剛度來提高精度和 效率，如（rú）高剛度空氣軸承 ( 多孔質取 代小孔節流 )、液體靜壓軸係 ( 液壓 油和純水軸承) 等，還可采用補償軟 件進一步提高加工精度（dù）。

總（zǒng）的來說，固著磨粒（lì）加工不斷追 求著遊離磨粒的加工精度，而遊離 磨粒加工不斷追求的是固著磨粒加 工的效率。當前超精密加技術（如 CMP、EEM 等）雖能獲得極高的表 麵質量和表麵完整性，但以犧牲加工 效率為保證。超精密（mì）切削、磨削技 術雖然加工效率高，但無法獲得如 CMP、EEM 一樣的加工精（jīng）度。探索 能兼顧效（xiào）率（lǜ）與精度的加工方法，成為 超精密加（jiā）工領域研究的目標。半固 著磨粒加工方法的出（chū）現即體現了這 一趨勢。另外，電解磁力研磨、磁流（liú） 變磨（mó）料流加工等複合加（jiā）工方法（fǎ）的誕（dàn） 生（shēng）也是趨勢表麵（miàn）。

2 加工及檢測一體（tǐ）化

美國勞倫斯 · 利弗（fú）莫爾******實 驗室研製的 LODTM為達到幾十納 米形狀精度（dù），除環境控製******嚴格 外，加工設備同時（shí）也是在線監測設 備。此外，加工與檢測一體化還體 現在日本佳能公司的超光滑拋光機 （CSSP）以及英（yīng）國克林菲爾德大（dà）學 的精密工程研究所研製的OAGM2500 大型磨床上。目前（qián） Precitech 公司、Moore公司生產的商品化超 精密加工設備上（shàng）也配備了在線檢測 係統。

3 工藝整合化

當今企業間的競爭（zhēng）趨於（yú）白熱化， 高生產效率越來（lái）越成為企業賴以生 存的條件之一。在這樣的背景下， 出 現了以磨代研甚至以（yǐ）磨代拋 的（de）呼聲。另一方麵，使用一台設備完 成多種加工 ( 如車削、鑽削、銑（xǐ）削（xuē）、磨（mó） 削、光整等 ) 的趨勢越來越（yuè）明顯。

4 大型零件和微小結構的（de）超精（jīng）密加工

加工（gōng）航空、航天、宇航等領域需 要的大型光電子器件 ( 如（rú）大型天體 望遠鏡上的反射鏡 )，需要（yào）大（dà）型超精 密加工設備。加工微型電子機械、 光 電信息等領域需要的微型器件（jiàn） ( 如 微型傳感（gǎn）器、微型驅動元件（jiàn）等)，需要 微型超精密加工（gōng）設備 ( 但這並不是 說加工微小型工件一定需要微（wēi）小型 加工設備）。

大型零件的精密／超精密加工 較之一般零（líng）件更為困難，特別（bié）是大型 光學零件，不僅是因為這類零件對麵 形精度的要求很（hěn）高（一般達 λ ／幾 十），而且還要求表麵及表層無損傷。 例如，美國亞利桑（sāng）那大學斯迪瓦天（tiān） 文台大鏡（jìng）實驗室10m口徑的KECK 望遠（yuǎn）鏡，法國REOSC直徑（jìng）8.4m 天 文望遠係統反射鏡。激光核聚變、 激 光武器和空間像機（jī）等需要應用大量大型光學零件。近 20 年來出現了（le）多 種高精、高效加工（gōng）方（fāng）法以及對應（yīng）裝 備。微小零件是指尺寸在幾十微米 至幾毫（háo）米的零件，由於尺寸小，剛度 差，給超精（jīng）密加（jiā）工帶來很（hěn）大困難。為 減少對人類資源（yuán）的消耗和對環境的（de） 汙染（rǎn），產品微型化、集成化是一必然 趨勢（shì）。目前（qián）不少微電子、光電子產品、 宇航器（qì）等軍用產品（pǐn）中的微小零件愈 來愈多。例如，光纖通訊中所用光學透鏡（jìng），尺寸在 200μm，微驅動器中的 軸係等，這些零件不僅是三維立體結（jié） 構，因為運動還要求很（hěn）高的精度和鏡 麵的表麵，特別是這些微小零件壁厚 在（zài）幾十微米至幾微米，加工後表麵機 械物理性能的改變，常常使整個零件 或係統出現故障（zhàng），造成嚴重事故。

5 超精密加工技術向更高精度的層次發展

超（chāo）精密（mì）加工技術正受到毫（háo）微米 精度的（de）挑戰，還麵（miàn）臨微機械加工的要 求（qiú），傳統的加工也麵臨不適應的局 麵。因此從戰略上必須重視（shì）這（zhè）些發 展。例如在微機械的製造技術領域（yù）， 微機械與微機械加（jiā）工已是當前超精（jīng） 密加工技術延伸的一個重要方麵。 它與傳統的（de）機械加工有著很（hěn）大差異（yì）， 並逐漸成為超精（jīng）密加工技術領域的 一種嶄新的動向，起到了推動超精密加工技術發展的作用。LIGA技術 就是這種趨勢典型的產物，電加工向 微細加工的發展也是重要表現。由 STM、AFM 等 組 成 的 SPM 係 統 已 經應用到機（jī）械加工領域，超精密加工 的（de）表（biǎo）麵質量通過這類測量儀表的計 量，使加工的技術水平（píng）向更高層次發 展。這些技（jì）術的發展不僅推動了微（wēi） 機械技術的發展，而且也促進了傳統（tǒng） 機械加工的（de）進步。

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