自從中國將裝備製造業列為******發展戰略後，中國的裝備（bèi）製造業取得了突飛猛進的發展，很多大型裝備的製造能力都已經躍（yuè）居世界******水平，甚至（zhì）成為世界的******水平（píng），但中國製造業（yè）總體還是落後的，其落後就在於精（jīng）密（mì）製造的落後。
超精密加工技術是現代高（gāo）技術戰爭的重要支撐技術，是現（xiàn）代高科技產業和科學技術的發展基礎，是現代製造科學的發展方向。
現代科學技術（shù）的發展以試（shì）驗為（wéi）基（jī）礎，所需試驗儀器和設備幾乎無一不需要（yào）超精（jīng）密加工技術的支撐。由宏觀製造進（jìn）入微（wēi）觀製造是未來製造業發展趨勢之一，當前超精密加工已進入納米尺度，納米製造是超（chāo）精（jīng）密加工前沿的課題。世（shì）界發達******均予以高度重視。
01
超精密加工（gōng）的發展階段
目前的超精密加工，以（yǐ）不改變工件材料物理特性（xìng）為（wéi）前提，以獲得極（jí）限的形狀精度、尺寸精度（dù）、表（biǎo）麵粗糙度、表麵完整性（xìng）(無或極少的表麵損傷，包括微裂紋（wén）等缺陷、殘餘應力、組織變化（huà）)為目標。
超精密加工的研究內容（róng），即影響（xiǎng）超（chāo）精密加工精度的各種因素包括：超精密（mì）加工機理、被加工材料、超（chāo）精密（mì）加工設備、超精密加工工具、超精密加工夾具、超精密加工的檢測與（yǔ）誤差補償、超精密加（jiā）工環境(包括恒溫、隔（gé）振、潔淨控製等)和超精密加工工藝等。一直（zhí）以（yǐ）來（lái），國內外學者圍繞這些內容展開了係統的研究。超精密加工（gōng）的（de）發展經（jīng）曆了（le）如下（xià）三個階段。
1）20世紀50年代至80年代，美國率先發展了以單點金剛石切削為代表的超精密加工（gōng）技術，用於航天、國防、天文（wén）等領域激光核聚變反射鏡、球麵（miàn）、非球麵大型零件的加工。
2）20世（shì）紀80年代至90年代（dài），進入民間工業的應用初期。美國的（de）摩爾（ěr）公司、普（pǔ）瑞泰克公司，日本的東芝和（hé）日立，以及歐洲的克（kè）蘭菲爾德等公司在政府的支持下，將超精密加工設備的商品化，開始用於民用（yòng）精密光學（xué）鏡（jìng）頭的製造。單超精密加工設（shè）備依然稀少（shǎo）而昂貴，主要（yào）以專用機的形式訂製。在這一時期還出現了可加工硬質金屬和硬脆（cuì）材料的超精密金剛石磨削技術及磨床，但其（qí）加工（gōng）效率無法（fǎ）和（hé）金剛石車床（chuáng）相比（bǐ）。
3）20世紀90年代後，民用超精（jīng）密加工技術逐漸成熟。在汽車、能源、醫療器材、信息、光（guāng）電和通信等產業的推動下，超精密加工技術廣（guǎng）泛應用於非球麵光學鏡片、超精密模具、磁盤驅動器磁頭、磁盤基板、半導體基片等零件的加工。隨著超精密加工設備的相關技術，例如精（jīng）密主軸部件、滾動導軌、靜壓導軌、微量進給驅動裝置、精密（mì）數控係統、激光（guāng）精密檢測係統等逐漸成熟，超精（jīng）密加工設（shè）備成（chéng）為工業界常見的生產設備。此外，設備精度也逐漸接近納米級水平、可加工工件（jiàn）的尺（chǐ）寸範圍也變得（dé）更大，應用越來越廣（guǎng）泛。隨著數控技術的發（fā）展，還出現了超精密五軸銑削和飛切技術。已經可以加工非軸對稱非球麵等（děng）複雜零件。
02
國外超精密加工的發展情況
超精密加工技術在國際上處於領先地位（wèi）的******有（yǒu）美國、英國和日本。這些******的超精密加工技術不僅總體成套水平高，而且商品化的（de）程度也非常高。
美國50年代末發展了（le）金（jīn）剛石刀具的超精密切削技術，稱（chēng）為SPDT技術（Single Point Dia-mond Turning）或（huò）微英寸技術（1微英寸＝0.025μm），並發展了相應的（de）空氣軸承（chéng）主軸的（de）超（chāo）精密機床，用（yòng）於加（jiā）工激光核聚變反射鏡、戰（zhàn）術導彈及載（zǎi）人飛（fēi）船用球麵、非球麵大型零件等。
金剛石刀具的（de）超精密切削加工
在大型超精密機床（chuáng）方麵，美國的（de）LLL******實驗室於1986年研製（zhì）成功兩台大型超精金（jīn）剛石（shí）車床（chuáng）：一台為加工直徑2.1m的臥式DTM-3金剛石車床，另一台為加工直徑1.65m的（de）LODTM立（lì）式大型光學金剛石車床。其中，LODTM立式大型光學金剛石車床被公認為世界上精度***高（gāo）的（de）超精密機床。美國後來又研（yán）製出大型6軸數控精密研磨機，用（yòng）於大型光學反射鏡的（de）精密研磨加工。
英國（guó）克（kè）蘭菲爾德技術學院所屬的克蘭菲爾德精密工程研究所（suǒ）（簡稱CUPE）是（shì）英（yīng）國超精密加工技術（shù）水平的（de）獨特代表。如CUPE生產的Nanocentre（納米加工中心）既可進行超精密車削，又帶有（yǒu）磨（mó）頭，也（yě）可進行超精密（mì）磨削，加工工件的形狀精度可達0.1μm，表麵粗（cū）糙度Ra<10 nm。
Cranfield精密加工中（zhōng）心於1991年研製成（chéng）功OAGM-2500多功能三坐（zuò）標聯動數控磨床（chuáng）（工作台麵積2500mm×2500mm），可加工（磨削、車削）和測量精密自由曲麵。該機床采（cǎi）用加工件拚合方法，還可加工出天文望遠鏡中直（zhí）徑7.5m的大型反射鏡。
OAGM-2500大型cnc超精（jīng）密磨床
日本對（duì）超精密加工技術的研究相對於美、英來說起步較晚（wǎn），但是當今世界上超精密加（jiā）工技術（shù）發展***快的******。
03
我國（guó）超（chāo）精密加工的發展情況
在（zài）過去相當長一段時期（qī），由於受到西方******的禁運限製，我國進口國外超精密機床嚴（yán）重受限。但當1998年（nián）我國（guó）自己的（de）數控超精密機床研製成功後，西方******馬（mǎ）上對（duì）我國開禁，我國現在已經進口了多（duō）台超精密機床。
我國（guó）北京（jīng）機床研究（jiū）所、航空精密機械研究所（航空（kōng）303）、哈爾濱工業大學、國防科（kē）技大學等單位現在已能生產若幹種超精密數控金剛石機床。
北京（jīng）機床研究所是國（guó）內進行超精密加工技術研究的主（zhǔ）要單位之一，研製出了多種（zhǒng）不同類型的超精密機床、部件和相關的高精度測試儀器等，如精度達0.025μm的精密軸承、JCS—027超精密車床、JCS—031超精密（mì）銑床、JCS—035超精密車床（chuáng）、超精密車床數控係統、複印機感光鼓加工機床、紅外（wài）大功（gōng）率（lǜ）激光反射鏡、超精密振（zhèn）動－位移測微儀等，達到了（le）國（guó）內領先、國際******水平。
NAM-800 型納米數控車床是北京機床研究所***新一代（dài）的納米級加工機床。它是當今數控技術、伺服技術（shù）、機械製造技術******的（de）統一。該（gāi）機（jī）床（chuáng）為（wéi）我國***前沿的科技（jì）發展提供了良好的加工手段。
NAM-800 型納米數控（kòng）車床
航空精密機械（xiè）研究所（suǒ）在超（chāo）精（jīng）密主軸、花崗岩坐標測量機等方麵進行了深（shēn）入研究及產（chǎn）品生產。
哈爾濱工業大學在金剛石超精密（mì）切削（xuē）、金剛石刀具晶體定向（xiàng）和刃磨、金剛石微粉砂輪電解在線修整技術等方（fāng）麵進行了卓有成效的研究。
清華大學在集成電路超精密加（jiā）工設備、磁盤加工及檢測設（shè）備、微位移工作台、超精密砂帶磨（mó）削和（hé）研（yán）拋、金剛石微（wēi）粉砂輪超精密（mì）磨削（xuē）、非圓截麵超（chāo）精密切削等方（fāng）麵進行了（le）深入研究，並有相應產品問世。
此外， 中科院長春光學精密機械與物（wù）理研究所、華中理工大（dà）學（xué）、沈陽******機床廠、成都工具（jù）研究所、國防科技（jì）大學等都進（jìn）行了這一領域的研究， 成績顯著。
但總的來說， 我國在超精密加工機床的效率、精（jīng）度、可靠性， 特別（bié）是規格（大尺寸） 和技術配套性（xìng）方麵與國外相比， 與生產實際要求相比， 還有相當大的差距。另（lìng）外，複雜曲麵的精密加工也一（yī）直是我國製造業發展（zhǎn）的壁壘，而製造業的發展關係著******經濟的長遠發展問題，仍需投入大量的（de）研究。
在多年的（de）打拚中不斷完善，不斷改進，不（bú）斷創新，在實踐中積累了豐富的經驗與掌握了（le）特殊（shū）的加工工藝，無論從高精密機械樣機加工（gōng），高精密零件加工，高精密模（mó）型樣機加工，北京cnc數控（kòng）加工，北京（jīng）夾具工裝加（jiā）工 ，尺寸精度還是外觀品（pǐn）質都（dōu）令客戶（hù）拍手。所（suǒ）做產品受到諸多國內外知名企業的好評，產品遠（yuǎn）銷東南亞。
04
精密加工的發展趨勢（shì）
1
高精度、高效（xiào）率
高精度與高效率是超精密加工永恒的主題（tí）。總的來說，固著磨粒加工不斷追求著遊（yóu）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（jì）術如CMP、EEM等雖能獲得極（jí）高的表麵質量和表麵完整性，但以犧牲（shēng）加（jiā）工效率為保證。超精（jīng）密切削、磨削（xuē）技術雖然加工（gōng）效率高（gāo），但無法獲得如CMP、EEM的加工精度。探索能兼顧效率與精度的（de）加工方法，成為超精密（mì）加工領域研究人員的目標。半固著磨粒加工方法的出（chū）現即體現了這一趨勢。另（lìng）一方麵表現為（wéi）電解磁力研磨、磁（cí）流變磨料流加工等複合（hé）加工方法的誕生。
2
工藝整合化
當今企業間的競爭趨於白（bái）熱化，高生產效率越來越（yuè）成為企業賴以生存的（de）條件。在這樣（yàng）的背景下，出現了以磨代（dài）研甚至以磨代拋的呼（hū）聲。另一方麵，使用一台設（shè）備完（wán）成多種加工(如車削、鑽削、銑削、磨削、光整)的趨勢越來越（yuè）明顯。
3
大型化、微型化（huà）
為加工航空（kōng）、航天、宇航等領域需要（yào）的大型光（guāng）電子（zǐ）器件(如大型天體望（wàng）遠鏡上的反射鏡)，需要建立大型超精密加（jiā）工設備。為加工微型電子機械、光電（diàn）信息（xī）等領域需要的微型器件(如微型（xíng）傳感器、微型驅動元件（jiàn）等)，需要微型超精密（mì）加工設備(但這並不是說加工微（wēi）小型工件一定需要微小型加工設備)。
超精密加工技（jì）術（shù）正迎來一個（gè）繁榮的時代（dài）。超精密切削、超精密磨削、超精密研磨與拋（pāo）光技術已取得（dé）長足的進展，加工後工件表麵精度可達納米級或亞納米級，並（bìng）且加工方（fāng）法日趨多樣化。在流量計傳感器的生產（chǎn）製造中，為了達到產品的高精度測量，精密加工技（jì）術保證了產品的加工精度。
來源：傳感器技術
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