關鍵詞：精密加工技術,超（chāo）精密加工,南京精密加工廠
超精密加工技術是現代高技術戰爭的重要（yào）支撐技術，是現代高科技產業和科（kē）學技術的發展基（jī）礎，是現代製造科學的發（fā）展方向。
現代科（kē）學技術的發展以試驗為基礎，所需試驗儀器和設備幾乎無一不需要超（chāo）精密加工技術的支撐。由（yóu）宏觀製（zhì）造進入微觀製造是未來（lái）製造業發展趨勢之一，當前超精密加（jiā）工已進入納米尺度，納米製造是超精密（mì）加工前（qián）沿的課（kè）題（tí）。世（shì）界發（fā）達國家均予以高度（dù）重視。
01超（chāo）精密加工（gōng）的發展階段
目前的（de）超精密加工，以不改變工件材料物理特性為前（qián）提，以獲得極限的形狀精度、尺寸精度、表麵粗糙（cāo）度、表麵完整性(無（wú）或（huò）極少的表麵（miàn）損傷，包括微裂紋等缺陷、殘餘應力、組織變化)為目標。
超精密加工的研究內（nèi）容，即影響（xiǎng）超精密加工（gōng）精度的各種因素包括：超精（jīng）密加工機理（lǐ）、被加工材料、超精密加工設備、超精密加工工具、超（chāo）精密加工夾具、超精（jīng）密加工的檢測與誤差補償（cháng）、超精密加工環境(包括恒溫（wēn）、隔振、潔淨控製等)和超精密加工工藝等。一直以來，國（guó）內外學者圍繞這些內容展開了（le）係統的研究。超精密加（jiā）工（gōng）的發展經曆了如下三（sān）個（gè）階段。
1)20世紀50年代至80年代，美國率先（xiān）發展了（le）以單點金剛石（shí）切削為代表的超精密加工技術，用於航天、國防（fáng）、天文等領域激光（guāng）核聚（jù）變反射鏡、球麵、非球麵大型零件的加工。
2)20世紀80年代至90年（nián）代，進入民間工（gōng）業的應用初期。美國的摩爾公司、普瑞泰克（kè）公司，日本的東芝和（hé）日立，以及歐洲的克蘭菲爾德等公（gōng）司在政府的支持下，將超精密加工設（shè）備的商（shāng）品化，開始（shǐ）用於民用精密光學鏡頭的（de）製造。單（dān）超精密加工設備依（yī）然稀少而昂貴，主要以專用機的形式訂製。在這一時期還（hái）出現（xiàn）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（mó）床，但其加工效率（lǜ）無法和金剛石車床相比。
3)20世紀90年代後，民用超精密加工（gōng）技術逐漸成熟。在汽車、能源、醫療器材、信息、光電和通信等（děng）產業的推動下，超精密（mì）加工技術廣泛（fàn）應用於非球麵光學鏡片、超（chāo）精密模具（jù）、磁盤驅（qū）動器（qì）磁頭、磁盤基板、半導（dǎo）體基片等零件的加工。隨著超精密加（jiā）工設備的相關（guān）技術，例如精密主軸部（bù）件、滾動導軌、靜壓導軌、微量進給驅（qū）動裝置、精密數控係（xì）統、激光精密檢測係統等逐漸成熟，超精密加工設備成為工業界常見的生產設備（bèi）。此外，設備（bèi）精度也逐漸（jiàn）接近納米級水平、可加工工件的尺寸範圍也變得更大，應用越來越廣泛。隨著（zhe）數控（kòng）技術的發展，還出現了超精密五軸銑削和飛切技術。已經（jīng）可以加工（gōng）非軸對稱非球麵等複雜零件。
02國外超精密加工的發展（zhǎn）情況
超精密（mì）加工（gōng）技（jì）術在國際上處於領先地位的國家有美（měi）國、英國和（hé）日（rì）本。這些國家的超精密加（jiā）工技術不僅總體成套水平高，而（ér）且商品化的程度也非常高。
美國50年代末（mò）發展了金剛石刀具的超精密切削技術，稱為（wéi）“SPDT技術”(Single Point Dia-mond Turning)或“微英寸技術”(1微英寸=0.025μm)，並發展了相應的空氣軸承主軸的超精密機（jī）床，用於加工激光核聚變反射鏡、戰術導彈及載人飛（fēi）船用球麵、非球麵大型零件等。
在（zài）大型超精密機床方麵，美國的（de）LLL國家實驗室於1986年研製（zhì）成功兩台大型超精金剛石車床：一（yī）台為加工直徑2.1m的（de）臥式DTM-3金剛石車床，另（lìng）一台為加工直徑1.65m的LODTM立式大型光學金（jīn）剛石（shí）車床。其中，LODTM立（lì）式大型光學金剛石車床被公認為世界上精度最高的超精密機床。美國後來又研製出大型6軸數（shù）控精密研磨機，用於大型光學反射鏡的精密研磨加（jiā）工。
英國克蘭菲爾德技（jì）術學院所屬的克蘭菲爾德精密工程研究（jiū）所(簡稱CUPE)是英國超精密加工技（jì）術水平的獨（dú）特代（dài）表。如CUPE生產的Nanocentre(納（nà）米加工中心)既可進行超精（jīng）密車削，又帶有磨頭，也可進行超精密磨削，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（jiā）工中心於1991年研製成（chéng）功OAGM-2500多功能三坐標（biāo）聯動數控磨床(工作台麵積（jī）2500mm×2500mm)，可加工(磨削、車削)和測量精（jīng）密自由曲麵。該機床采用加工件拚合方法，還可加工出（chū）天文望遠鏡中直徑（jìng）7.5m的大（dà）型反射鏡。
日本對超精密加工技術的研究相對於美、英來說起步較晚，但是當今世界上超精密加工（gōng）技術發展最快的國家。
03我國超精密加工的發展情況
在過去相當長一段時期，由於受到西方國家的禁運限製，我國進口國外超精密機床（chuáng）嚴重受（shòu）限。但當1998年我國自己的數控（kòng）超精密機（jī）床研製成功後，西方國家馬上對我國開禁，我國現在已經進口了多台超精密（mì）機床。
我國北京機床研究所、航空精密機械研究所(航空303)、哈（hā）爾濱工業大學、國防科技大學等單位現在已能生產若幹種超精密數控金剛石機（jī）床（chuáng）。
北京機床研究所是國內（nèi）進行超精密加工技術研究的主要單位之一，研製出了（le）多種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（jīng）度達0.025μm的精（jīng）密（mì）軸承（chéng）、JCS—027超精密車床、JCS—031超精密銑床、JCS—035超精（jīng）密車床、超精密車（chē）床數控係統（tǒng）、複印機感光鼓加工機床、紅外大功率激光反射鏡、超精密（mì）振動-位移測微儀（yí）等，達到了國內領先、國際（jì）先進水平。
NAM-800 型納米數（shù）控車床是北京機床研（yán）究（jiū）所最新一代的納米級（jí）加工機床。它是當今數控技術、伺服技術（shù）、機械製造技（jì）術完美的統一。該機床為我國最前沿的科技發展提供了良好的加工（gōng）手（shǒu）段。
航（háng）空精密機械研究所在超精密主軸、花崗岩坐標測量機（jī）等方麵進行了深入研究及產品生產。哈爾濱工（gōng）業大學在金剛石超精密切削、金剛石刀具晶體定向和刃磨、金剛石微粉砂輪電解（jiě）在線修整技術等方麵進行了卓有成效的研究。
清華（huá）大學在（zài）集成電路（lù）超精密加工設備、磁盤加工及檢測設備（bèi）、微位移（yí）工作台、超精密砂帶磨削和研拋、金剛石微粉砂輪超（chāo）精密磨削、非圓截麵超精密切（qiē）削（xuē）等方麵進行了深入研究，並（bìng）有相應（yīng）產品（pǐn）問世。
此外， 中科院長春光（guāng）學精密機械與物理研究所、華中理工大學、沈陽第一機床廠、成都工具研究所、國防科技（jì）大學等都進行了這一領域（yù）的研究， 成績顯著。
但總的來說， 我國在（zài）超（chāo）精密加工機床的效率、精度、可靠性（xìng）， 特別是規格(大尺（chǐ）寸) 和技術配套性方麵與國外相（xiàng）比， 與生產實際要求相比， 還有相當大（dà）的差距。另外，複雜曲麵的精密加工也一直是我國製造業發（fā）展的壁壘，而（ér）製造業的發（fā）展（zhǎn）關係著國家經濟的（de）長遠發展問題（tí），仍（réng）需投入大量的研究。
04精密加工的發展趨勢
(1)高精度、高效率
高精度（dù）與高效率是超（chāo）精密加工永恒的主題。總的來說，固著磨粒加工（gōng）不斷追求著遊離磨粒（lì）的加工精度，而遊離磨粒加工不（bú）斷追求的是固著磨粒加（jiā）工的效率。當（dāng）前超精密加技（jì）術如CMP、EEM等雖能獲（huò）得極高的表麵質量和表麵完整性，但以犧牲加工效率為保（bǎo）證。超精密（mì）切削（xuē）、磨削技術雖然加工效（xiào）率高，但無法獲得如CMP、EEM的加工精（jīng）度（dù）。探索能兼顧效率與精（jīng）度的加工方法，成為超精密加工領域研究人員（yuán）的目標。半固著磨粒（lì）加工方法的出（chū）現即體現了這一趨勢。另一方麵表現為電解磁力研磨（mó）、磁流變磨料流加（jiā）工等複合加工方法的誕生。
(2)工藝整合化
當今企業間的競爭趨於白熱化，高生（shēng）產效率越來越成為企業賴以生存的條件。在這樣的（de）背景下，出現了“以磨代研”甚至“以磨代（dài）拋”的呼聲。另一（yī）方麵，使用一台設備完成多種加工(如車削、鑽削、銑削、磨削、光（guāng）整)的趨勢越來越明顯。
(3)大型化、微型化
為加工航空、航天、宇航等領域需要的大型光電子器件(如大型天體望遠鏡上的反射鏡)，需要建立大型超精密加工設備（bèi）。為加工微型電（diàn）子機械、光電（diàn）信息等（děng）領域需要的微型器件(如微型傳感器、微型驅動元（yuán）件等)，需要微型（xíng）超精密加工設備(但這並（bìng）不是說加工微小型工件一定需（xū）要微小型加工設備)。
超精密（mì）加工技術（shù）正迎來（lái）一個（gè）繁榮的（de）時代。超精密切削、超精密磨削、超精密研磨與（yǔ）拋光技（jì）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，並且加工方（fāng）法（fǎ）日趨多樣化。在流量計傳感器（qì）的生產製造中，為了達到產品的高精度測量，精（jīng）密加工技（jì）術保證了產品的加（jiā）工精度。
