浅谈精密加工技术的发展浅谈精密加工技术的发展内容摘要精密加工已经成为在国际竞争中取得成功的关键技术。发展尖端技术，发展国防工业，发展微电子工业等都需要精密和超精密加工制造出来的仪器设备。当代的超精密工程是现代制造技术的前沿，也是明天技术的基础。本文通过对砂带研磨、精密切削、超精密磨削、珩磨、精密研磨和抛光等几种传统精密加工方法的论述对比，论述现有的传统精密加工方法；再通过对北京机床研究所、哈尔滨工业大学精密工程研究所和长春光机所等科研机构的最新精密加工发展来论述目前国内精密加工发展趋势及前景；同时通过对美国、英国、日本、乌克兰等发达国家最新的精密加工技术发展情况来论述目前国外精密加工技术的发展方向及前景，最后论述的精密加工和超精密加工的几点问题，以期能为我国精加工技术的发展提供参考。关键词：精加工；超精密；发展；应用I 浅谈精密加工技术的发展光电信息等领域需要的微型器件如微型传感器、微型驱动元件等，需要微型超精密加工设备但这并不是说加工微小型工件一定需要微小型加工设备。智能化、自动化、柔性化 超精密加工中的工艺过程控制策略与控制方法也是目前的研究热点之一。以智能化设备降低加工结果对人工经验的依赖性一直是制造领域追求的目标。加工设备的智能化程度直接关系到加工的稳定性与加工效率，这一点在超精密加工中体现更为明显。目前，即使是台湾的部分半导体工厂，生产过程中关键的操作依然由工人手工完成。．技术集成化程度不断提升。加工技术朝着与相关专业技术高集成度的方向发展。虽然超精密加工的单元部件的技术仍在发展，但最基础的静压技术、控制技术、测试技术等已经发展到一定阶段，只有从新的材料、新的工艺、新的理论突破入手才能有较大的进展。此外综合应用各种单元技术并结合工艺技术的集成技术已经成为一种新的发展趋势。!在线检测4实现加工计量一体化 尽管现在超精密加工方法多种多样4但都尚未发展成熟。例如4虽然 (*、 等加工方法已成功应用于工业生产4但其加工机理尚未明确。主要原因之一是超精密加工检测技术还不完善4特别是在线检测技术。从实际生产角度讲4实现超精密加工技术与控制技术相结合4同时采用计算机补偿技术4实现在线测量控制技术是保证产品质量和提高生产率的重要手段。5绿色化 磨料加工是超精密加工的主要手段4磨料本身的制造、磨料在加工中的消耗、加工中造成的能源及材料的消耗、以及加工中大量使用的加工液等对环境造成极大负担。各国研究人员对  加工产生的废液、废气回收处理展开了研究。绿色化的超精密加工技术在降低环境负担的同时4提高了自身的生命力。! 浅谈精密加工技术的发展国外精密加工技术发展趋势美国美国是开展超精密加工技术研究最早的国家，也是迄今处于世界领先地位的国家。早在  年代末，由于航天等尖端技术发展的需要，美国首先发展了金刚石刀具的超精密切削技术，称为“ 技术”（$%678.$%9$.%:;-%$%6）或“微英寸技术”（ 微英寸<），并发展了相应的空气轴承主轴的超精密机床。用于加工激光核聚变反射镜、战术导弹及载人飞船用球面非球面大型零件等等。如美国 实验室和 = 工厂在美国能源部支持下，于 5  年 ! 月研制成功大型超精密金刚石车床  型，该机床可加工最大零件 、重量 >6 的激光核聚变用的各种金属反射镜、红外装置用零件、大型天体望远镜（包括 ? 光天体望远镜）等，该机床的加工精度可达到形状误差为  %（半径），圆度和平面度为%，加工表面粗糙度为 %该机床与该实验室 5  年研制 @大型超精密车床一起仍是现在世界上公认的技术水平最高、精密度最高的大型金刚石超精密车床。现在国外生产的中型超精密机床产品的精度已明显提高，美国 ..-8 公司 年生产的五轴联动 ( 超精密机床见图 ，可作为典型代表，该机床不仅可加工 精 密 回 转 体 非 球 曲 面 ， 并 可 加 工 精 密 自 由 曲 面 。 机 床 空 气 轴 承 主 轴 转 速~-#$%，主轴回转误差≤。液体静压导轨由无刷直线电机驱动，直线度误差≤#，定位精度 。图 美国 ..-8 的 ( 五轴超精密机床 图 乌克兰新工作原理超精密机床英国英国克兰菲尔德技术学院所属的克兰菲尔德精密工程研究所（简称 A）享有较高声誉，它是当今世界上精密工程的研究中心之一，是英国超精密加工技术水平的独特代表。如 A 生产的 )%.B8%9-8纳米工中心既可进行超精密车削，又带有磨 头 ， 也 可进 行 超 精 密 磨削 ， 加 工 工 件 的 形 状 精 度 可达  ， 表 面 粗 糙 度 浅谈精密加工技术的发展C%。英国著名的 (-%D87: 大学精密工程研究所也先后研制出 @*( 六轴数控超精密磨床，)%.B8%98-、)%.B8%98-非球面光学零件车床和大型超精密金刚石镜面车床。其中在 55 年研制成功的大型超精密机床 @*(与@、 同为公认水平最高的超精密机床。@*( 机床可以用于超精密车削、磨削和坐标测量。工作台面积 ++，其加工形位精度可达 。机床的 E 向和 = 向导轨采用液体精压导轨，3 向采用空气静压导轨。日本日本对超精密加工技术的研究相对于美，英来说起步较晚，但是当今世界上超精密加工技术发展最快的国家日本的研究重点不同于美国，前者是以民品应用为主要对象，后者则是以发展国防尖端技术为主要目标所以日本在用于声、光、图象、办公设备中的小型、超小型电子和光学零件的超精密加工技术方面，是更加先进和具有优势的，甚至超过了美国。 世纪 ! 年代初，日本成立了超精密加工技术委员会，制定了技术发展规划，成为此项技术发展速度最快的国家。日本现有  多家超精密加工机床研制公司，重点开发民用产品所需的加工设备，力图使其设备系列化，并成批生产了多品种商品化的超精密加工机床。日本的超精加工机床生产厂家有  多家，产品大多采用 高分辨率的 ) 系统和激光干涉仪测量，纳米级光刻已超过了美国，居世界领先地 位。超精加工机床的加工精度已达 亚微米级  以下，粗糙度达 ， 最高 水 平 的机 床 已 用 于 制 造超 大 规 模 集 成 电 路 ， 刻 线 宽 度 可 达。乌克兰乌克兰某研究所研制成新工作原理超精密机床，如图  所示，工作时金刚石车刀围绕刀具转轴旋转，刀尖的运动轨迹为通过工件中心点的一个圆，工件旋转而形成加工的球面。调整刀具转轴箱轴心，以得到不同的转角 F，可以加工出不同曲率半径的球面。F 为正值时，加工出的工件表面为凹球面2F< 时，可切出工件的平端面2F 为负值时，加工出的工件表面为凸球面。加工非球曲面时，先将机床调整到接近的球面，加工时金刚石车刀再作补充进给 G，即可加工出要求的非球曲面。这机床的主要优点是加工球面和平面时，完全不需导轨的直线运动直线导轨很难加工到如此高的精度，故加工精度和表面质量都很高，此外这种机床结构比较简单和紧凑。5 浅谈精密加工技术的发展精密加工技术精密加工技术精密加工是指加工精密范围为 ，表面精糙度为  的加工技术要求。精密加工技术主要包括：微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。超精密加工技术超精密加工是指 被 加工零件的 尺 寸 精度高于 ，表面 粗糙度  小 于，以及所用机床定位精度的分辨率和重复性高于  的加工技术，亦称之为亚微米级加工技术，且正在向纳米级加工技术发展。我们知道，这个界限是有限的，随着加工技术的进步不断变化，今天的超精密加工可能就是明天的一般加工。超精密加工技术主要包括：超精密加工的机理研究，超精密加工的设备制造技术研究，超精密加工工具及刃磨技术研究，超精密测量技术和误差补偿技术研究，超精密加工工作环境条件研究。二者面临的问题目前精密加工所能达到的加工精度距加工的极限还有相当的距离。国外有人声称已开发了以原子级去除单位的加工方法，但目前还未在实际生产中得到应用。为了促进精密加工技术的发展，应深入研究和探讨下列几个问题。基于新原理的加工方法。努力开发加工单位极小的精密加工方法，必须在加工机理的本身就使其误差分散在 % 以下的水平。目前加工单位比较小的加工方法主要有弹性破坏加工、化学加工、离子束加工、电子束加工、等离子体加工等。目前的金刚石切削和金刚石砂轮精密磨削从其加工机理上看，其加工单位就很大。开发精密的机械机构。不论是加工装置还是测量装置，都需要精密的机械机构，包括导轨、进给机构及轴承等，超精密空气静压导轨是目前最好的导轨，其直线度可达~#，通过补偿技术还可以进一步提高直线度，但是它没有液体静压导轨的刚性大。同时，由于空气静压导轨的气膜厚度只有  左右，所以在使用过程中，要注意防尘。另外，在导轨的设计中，还可以用多根导轨并联来均化气膜的误差。用高弹性合金、红宝石制造的滚动导轨，系统误差在  左右，随机误差可能超过 。开发高精度的测试系统。在目前的超精密加工领域中，对加工精度的测量主要有两种方法；激光检测和光栅检测，而光栅的应用最为广泛。目前光栅的测量精度可达 % 级，如北京光电仪研究中心的光栅系统可达 ，俄罗斯的全息光栅系统 浅谈精密加工技术的发展达 %，( 光栅系统的分辨率可达 ，测量范围为 。开发系统误差小、精度高和可靠性高的检测仪器和控制装置的前提是开发高性能的传感器以及伺服从动机构。如果开发出高性能的传感器以及伺服机构及高精度、高速度、和高可靠性的读出装置，就可通过使用计算机进行检测、分析及计算，以提高检测精度。开发适用于精密加工并能获得高精度、高表面质量的新型材料 例如最近开发超微粉烧结金属、非结晶金属、超微粉陶瓷、非结晶半导体陶瓷、复合高分子材料等。只要在上述的一个方面取得发展或突破，必将导致精密加工技术的高速发展。 浅谈精密加工技术的发展研究和探讨精密加工技术努力开发加工单位极小的精密加工方法，必须在加工原理的本身就使其误差分散在 % 以下的水平。目前加工单位比较小的加工方法主要有弹性破坏加工、化工加工、离子束加工、等离子加工等。目前的金刚石切削和金刚石砂轮精密磨削从其加工原理上看，其加工单位就很大。开发精密的机械机构不论是加工装置还是测量装置，都需要精密的机械机构，包括导轨、进给机构及轴承等，超精密空气静压导轨是目前最好的导轨，其直线度可达 ～#，通过补偿技术还可以进一步提高直线度，但是它没有液压静压导轨的刚性大。同时，由于空气静压导轨的气膜厚度只有  左右，所以在使用过程中，要注意防尘。另外，在导轨的设计中，还可以用多根导轨并联来均化气膜的误差。用高弹性合金 、 红 宝石 制造 的 滚 动导轨 ， 系 统 误差 在  左 右 ，随 机误 差 不 超过，确保产品的可靠性。目前超精密加工所使用的磁悬浮轴承主轴精度低于空气静压轴承主轴，空气静压轴承主轴的回转精度可达 ，国外可达到 ，但这仍然无法满足纳米加工对主轴的精度要求。要想提高空气静压轴承的回转精度就必须提高轴承的回转精度，而空气静压轴承精度是轴承部件圆度的 #～#，所以，要得到 % 的回转精度，轴和轴套的圆度要达到 ，同时为了气体流出的均匀性，对于纳米的主轴，多采用此类加工方法。开发高精度的测试系统在目前的超精密加工领域中，对加工精度的测量主要有两种方法；激光检测和光栅的测量，而光栅的测量应用最为广泛，精度可达 % 级，如北京光电仪研究中心的光栅系统可达 ，俄罗斯的全息光栅系统达 %，( 光栅系统的分辨率可达 ，测量范围为 。开发系统误差小、精度高和可靠性高的检测仪器和控制装置的前提是开发高性能的传感器以及祠服从机构。如果开发出高性能的传感器以及祠服从机构及高精度、高速度和高可靠性的读出装置，就可以通过使用计算机进行检测、分析及计算，以提高检测精度。与超精密加工有关的技术问题还有很多方面，如湿度控制技术、振动控制技术、环境控制技术等。比如材料的弹性变形和热变形，就很难使材料的去除加工达到原子 浅谈精密加工技术的发展级的精度，长  的钢制零件，要控制其热变形在  以内，就必须控制温度变化在 ．H以内，这在加工领域还很难实现。只要在上述的一个方面取得发展或突破，必将引导精密加工技术的高速发展。开发适用于精密加工并能取得高精度、高表面质量的新型材料例如最近开发超微粉烧结金属、非结晶金属、超微粉陶瓷、非结晶半导体陶瓷、复合、高分子材料等。只要在上述的方面一个取得发展或突破，必将导致精密加工技术的高速发展。 浅谈精密加工技术的发展结论先进制造技术的发展与超精密加工技术的发展息息相关，超精密加工已经成为各个行业在国际竞争中取得成功的关键技术。鉴于先进制造技术的迅猛发展，对精度的要求也越来越高，常规工艺已越来越不能满足高精度制造的要求，迫切需要精密超精密加工技术来支持。因此，我们需要不断地探讨适合于未来制造业精密加工的新原理、新方法、新材料等技术，以适应不断发展的现代制造工业的需要。近些年来，我国的超精密加工技术虽然取得了长足的发展，但与发达国家相比还有很大差距。充分了解国内外超精密加工技术的发展状况，并开展与之相关的理论和实验研究。目前，很多学者正在这方面做着大量的研究和实验，相信不久的将来，超精密加工会取得长足进展。 浅谈精密加工技术的发展参考文献庞滔等超精密加工技术北京1国防工业出版社， 王先速精密加工技术实用手册北京1机械工业出版社，5李圣怡超精密加工机床新进展机械工程学报，!温诗铸纳米摩擦学北京1清华大学出版社， 贺大兴， 盛伯浩超精密加工技术的发展现状与趋势新技术新工艺，吴敏镜超精密加工的技术基础和创新新技术新工艺，!!吴明根我国超精密加工廉价化对策航空精密制造技术，5 杨辉，吴明根现代超精密加工技术航空精密制造技术， ， 浅谈精密加工技术的发展目 录内容摘要............................................................................................................................I引 言.................................................................................................................................11 精密加工技术的发展现状...........................................................................................2砂带研磨...........................................................................................................2精密切削...........................................................................................................2超精密磨削.......................................................................................................2珩磨...................................................................................................................3精密研磨...........................................................................................................3抛光...................................................................................................................42 国内精密加工技术发展现状.......................................................................................5北京机床研究所...............................................................................................5哈尔滨工业大学精密工程研究所...................................................................5其他研究所.......................................................................................................5超精密加工技术发展趋势...............................................................................63 国外精密加工技术发展趋势.......................................................................................8美国...................................................................................................................8英国...................................................................................................................8日本...................................................................................................................9乌克兰...............................................................................................................94 精密加工技术.............................................................................................................10精密加工技术.................................................................................................10超精密加工技术.............................................................................................10二者面临的问题.............................................................................................105 研究和探讨.................................................................................................................12精密加工技术.................................................................................................12开发精密的机械机构.....................................................................................12 浅谈精密加工技术的发展开发高精度的测试系统.................................................................................12开发适用于精密加工并能取得高精度、高表面质量的新型材料.............136 结论.............................................................................................................................14参考文献.........................................................................................................................15 浅谈精密加工技术的发展引 言为了满足现代先进制造与加工技术的需要，提高生产效率和改善零件的加工质量，精密加工技术和超精密加工技术已成为目前高科技技术领域的基础，超精密加工技术已成为社会生产发展的一个重大趋势。超精密加工技术起源于美国 20 世纪 60 年代初期(于 1962 年首先研制成功超精密车床)，它是为了适应现代高科技发展需要而兴起的一种机械加工新工艺。它综合应用了机械技术发展的新成果及现代电子技术、计算机技术和测量技术等新技术，超精密加工的加工精度目前正在向纳米级发展。超精密加工是发展尖端技术产品不可缺少的关键性加工手段，不管是军事工业，还是民用工业都需要这种先进的加工技术。例如，与现代飞机、潜艇、导弹性能和命中率有关的惯导系统的精密陀螺、激光核聚变的反射镜、大型天体望远镜的透镜和多面棱镜、卫星的姿态轴承、大规模集成电路的硅片、计算机磁盘、复印机磁鼓和激光打印机的多面镜等都需要进行超精密加工。同时，超精密加工技术的发展也促进了机械、液压、电子、半导体、光学、传感器和测量技术以及材料科学的发展。因此，可以说超精密加工担负着支持最新科学技术进步的重要使命，也是衡量一个国家科学技术水平的重要标志之一。而我国尚处于研发阶段。超精密加工技术，美国、日本和西欧一些工业发达国家对它都很重视，并投入大量人力、物力和财力来开发这项新技术。 浅谈精密加工技术的发展精密加工技术的发展现状砂带研磨砂带研磨是用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工，属于涂附磨具削加工的范畴，有生产率高、表面质量好，使用范围广等特点。国外在砂带材料及制作工艺上取得了很大的成就，有了适应于不同场合的砂带系列，生产出通用和专用的砂带磨床，而且自动化程度不断提高（己有全自动和自适应控制的砂带磨床），但国内砂带品种少，质量也有待提高，对机床还处于改造阶段。砂带磨削属于软性磨削方式，是一种具有磨削、研磨、抛光多种作用的复合加工工艺。砂带磨削能够加工表面质量及精度要求高的各种形状的工件。砂带磨削不但可以加工常见的平面、内外圆表面的工件，还能以极高的效率加工表面质量及精度要求都较高的大型或异型件。可用于大面积板材的抛磨加工，金属带材或线材的连续抛磨加工，长径比很大的工件内、外圆抛磨，复杂异型工件的抛磨。精密切削也称金刚石刀具切削（），是用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削加工，主要用于铜、铝等不宜磨削加工的软金属的精密加工，如计算机用的磁鼓、磁盘及大功率激光用的金属反光镜等，比一般加工精密要高  个等级。例如用精密车削加工的液压马达转子柱塞孔圆柱度为 ～，红外反光镜的表面粗糙度～，还具有较好的光学性质。从成本上看，用精密切削加工的光学反射镜，与过去用镀铬经磨削加工的产品相比，成本大约是后者的一半或几分之一。但许多因素对精密切削的效果有影响，所以要达到预期的效果很不容易。同时，金刚石刀具切削较硬的材料时磨损较快，如切削黑色时磨损速度比切削铜  倍，而且加工出的工件的表面粗糙度和几何形状精度均不理想。超精密磨削用精确修整过的砂轮在精密磨床上进行的微量磨削加工，金属的去除量可在亚微米级甚至更小，可以达到很高的尺寸精度、形位精度和很低的表面粗糙度值。尺寸精度 ，表面粗糙度 ，效率高，应用范围广泛，从软金属到淬火钢、不锈钢、高速钢等难切削材料，及半导体、玻璃、陶瓷等硬脆非金属材料，几乎所有的材料都可以利用磨削进行加工。但磨削加工后，被加工的表面在磨削力及磨削热的作用下金相组织要发生变化，易产生加工硬化、淬火硬化、热应力层、残余应力层和磨削裂纹等缺陷，需要合理管控。超精密磨削不仅要得到镜面级的表面粗糙度，还要保证能够获得精确的几何形状 浅谈精密加工技术的发展和尺寸。目前超精密磨削的加工目标是 ~ 的平滑表面，也就是通过磨削加工而不需抛光即可达到要求的表面粗糙度。砂轮的修整技术相当关键。尽管磨削比研磨更能有效地去除物质，但在磨削玻璃或陶瓷时很难获得镜面，主要是由于砂轮粒度太细时，砂轮表面容易被切屑堵塞。日本理化学研究所学者大森整博士发明的电解在线修整铸铁纤维结合剂砂轮技术可以很好地解决这个问题。主要的修整方法还有电化学在线控制修整、干式 、电化学放电加工、激光辅助修整、喷射压力修整等。珩磨珩磨是用油石砂条组成的珩磨头，在一定压力下沿工件表面往复运动，加工后表面粗糙度可达 ，最好可到 ，主要用来加工铸铁及钢，不宜用来加工硬度小韧性好的有色金属。珩磨主要用于加工孔径为 ～ 毫米或更大的各种圆柱孔，如缸筒、阀孔、连杆孔和箱体孔等，孔深与孔径之比可达 ，甚至更大。在一定条件下，珩磨也能加工外圆、平面、球面和齿面等。圆柱珩磨的表面粗糙度一般可达 ～ 微米，精珩时可达  微米以下，并能少量提高几何精度，加工精度可达 !～。平面珩磨的表面质量略差。精密研磨精密研磨是与抛光通过介于工件和工具间的磨料及加工液，工件及研具作相互机械磨擦，使工件达到要求尺寸与精度的加工方法。精密研磨与抛光对于金属和非金属工件都可以达到其他加工方法所不能达到的精度和表面粗糙度，被研磨表面的粗糙度"，加工变质层很小，表面质量高，精密研磨的设备简单，主要用于平面、圆柱面、齿轮面及有密封要求的配偶件的加工，也可用于量规、量块、喷油嘴、阀体与阀芯的光整加工。但精密研磨的效率低，如干研速度一般为 #$%，湿研速度为 #$%。对加工环境要求严格，防止有大磨料或异物混入时，将使表面产生很难去除的划伤。精密研磨技术近年来亦有不少进展，特别是精研大直径硅基片用于大规模集成电路的技术有很大提高。硅基片要求极严，不仅要求表面粗糙度值极小、没有划伤、平面度好，而且要求表面没有加工变质层。我国现在己能生产 ~ 寸的硅基片，正研制加工  寸的硅基片，但都是采用国外引进的工艺，使用进口的设备。亟需自主研究开发 ~ 寸硅基片的制造工艺和生产设备。 浅谈精密加工技术的发展抛光抛光是利用机械、化学、电化学的方法对工件表面进行的一种微细加工，主要用来降低工件表面粗糙度，常用的方法有：手工或机械抛光、超声波抛光、化学抛光、电化学抛光及电化学机械复合加工等。手工或机械抛光是用涂有磨膏的抛光器，在一定的压力下，与工件表面做相对运动，以实现对工件表面的光整加工。加工后工件表面粗糙度 "，可用于平面、柱面、曲面及模具型腔的抛光加工。手工抛光的加工效果与操作者的熟练程度有关。超声波抛光是利用工具端面做超声振动，通过磨料悬浮液对硬脆材料进行光整加工，加工精度 ~，表面粗糙度 。超声抛光 设备简单，操作、维修方便，工具可用较软的材料制作，而且不需作复杂的运动，主要用来加工硬脆材料，如不导电的非金属材料，当加工导电的硬质金属材料时，生产率较低。化学抛光是通过硝酸和磷酸等氧化剂，在一定的条件下，使被加工的金属表面氧化，使表面平整化和光泽化。化学抛光设备简单，可以加工各种形状的工件，效率较高，加工的表面粗糙度一般为 "，但腐蚀液对人体和设备有损伤，污染环境，需妥善处理。主要用来对不锈钢、铜、铝及其合金的光亮修饰加工。电化学抛光是利用电化学反应去除切削加工所残留的微观不平度，以提高零件表面光亮度的方法。它比机械抛光具有较高的生产率和小的表面粗糙度：一般可达，若原始表面为 ~，则 抛光后可提高到 ~ ，加工后工件具有较好的物理机械性能，使用寿命长，但电化学抛光只能加工导电的材料。随着电化学加工技术的发展，还产生了多种新型的复合加工方法，例如超精密电解磨削、电化学机械复合光整加工、电化学超精加工等。它们主要以降低工件的表面粗糙度 值 为 目 的 ， 加 工 去 除 量 很 小 ， 一 般 在 ~ ， 对 于 表 面 粗 糙 度 达 到 ~ 的外圆，平面、内孔及自由曲面均可一道工序加工到镜面，表面粗糙度 ，甚至更低。电化学机械加工属于一种加工单位极小的精密加工方法，从原理上讲加工精度可以达到原子级，所以加工精度具有大的潜力，但由于左右其加工精度的因素目前还不是很清楚，所以在实际应用中，其加工表现出一定的不稳定性，这在很大程度上限制了它在工业生产中的应用。国内精密加工技术发展现状北京机床研究所目前我国超精密轴系已基本形成系列化，并已达到实用化和商品化程度。北京机床研究所是国内进行超精密加工技术研究的主要单位之一，研制出了多种不同类型的 浅谈精密加工技术的发展超精密机床、部件和相关的高精度测试仪器等，如精度达  的精密轴承&! 超精密车床、& 超精密铣床、& 超精密车床、超精密车床数控系统、超精密振动位移测微仪等，达到了国内领先、国际先进水平。北京机床所还在近几年研制成功了 '( 亚微米数控车床，其主轴精度、重复定位精度、加工件尺寸精度、形状精度及表面粗糙度均优于 ，)*  超精密数控车床等一系列精密机床已经实现商业化生产。图  为北京机床研究所研制的加工直径 的超精密车床。图  超精密数控车床北京机床所图  超精密数控车床哈工大哈尔滨工业大学精密工程研究所目前哈尔滨工业大学精密工程研究所的超精密 ' 晶体加工机床，工件最大尺寸 +，铣刀直径 ,。哈尔滨工业大学精密工程研究所研制开发的亚微米超精密加工机床标志着我国超精密机床技术已达到了国际水平，其在金刚石超精密切削、金刚石刀具晶体定向和刃磨、金刚石微粉砂轮电解在线修整技术等方面进行了卓有成效的研究。图  为哈尔滨工业大学研制的加工 ' 晶体大平面的超精密铣床。' 晶体可用于光学倍频，是大功率激光系统中的重要元件。必须承认，在超精密机床技术方面，我们与国外先进水平相比还有相当大的差距，国产超精密机床的质量水平尚待进一步提高。其他研究所长春光机所的二元光学元件激光直接写入设备可实现极坐标和直角坐标写入，写入最大口径 ,，位移灵敏度 ，回转速度 ~-#$%，回转轴系径向跳动 。国防科技大学研制的非球面加工机床可加工最大口径  的光学玻璃，其加工零件表面粗糙度为 ~%。中国航空工业第一集团公司  所研制 )%./0/ 机床有很多创新设计，其加工零件精度可达 ~，其在超精密主轴、花岗岩坐标测量机等方面进行了深入研究及产品生产。中科院长春光学精密机械研究所、华中理工大学、沈阳第一机床厂、成都工具研究所、国防科技大学等 浅谈精密加工技术的发展都进行了这一领域的研究，成绩显著。河南理工大学机械与动力工程学院精密与超精密研究方面也取得了很好的成绩1院采用超声珩磨加工方法，实现了工程陶瓷缸套内圆面的高效延性加工，加工效率比普通加工方法高  倍，加工精度达到 ~!，表面粗糙度 ，圆度 ，圆柱度 #2采用二维超声振动磨削、二维超声振动磨削研磨和二维超声振动磨削抛光工艺对纳米 3* 复相陶瓷大型检测平板纳米表面高效制造。获得的大型超精密检测平板大于 ++表面粗糙度达到 ~，平面度可达到  级平板要求，表面基本无破碎和微裂纹。超精密加工技术发展趋势超精密加工是一个系统工程，即精密工程。影响超精密加工精度的因素很多，如被加工材料、刀具、机床、控制和监测系统及加工环境等因素，这些因素的综合参数性能决定了超精密加工的精度。要达到理想效果，就必须按系统工程的方法来处理各个因素。因此，超精密加工的发展趋势也是这些因素越来越达到理想、极限的尺度，以达到更高的加工精度，更好的加工质量。超精密加工将向以下几个方向发展1高质量、高精度、高效率 高精度与高效率是超精密加工永恒的主题。加工精度持续提高，精度指标在深亚微米级、纳米级、亚纳米级方向不断迈进。如今超精密加工的许多技术指标都已经以纳米为单位，而且在继续朝着突破纳米界限的方向发展。当前超精密加技术如 、 等虽能获得极高的表面质量和表面完整性，但以牺牲 加工效 率 为 保 证。超 精 密 切削、 磨 削 技术虽然 加 工 效 率 高 ， 但 无 法 获 得 如、 的加工精度。探索能兼顾效率与精度的加工方法，成为超精密加工领域研究人员的目标。半固着磨粒加工方法的出现即体现了这一趋势，另一方面表现为电解磁力研磨、磁流变磨料流加工等复合加工方法的诞生。对工件材料的要求越来越严格。被加工材料在化学成分、物理力学性能、化学性能、加工性能上均有严格要求，将向着质地均匀、性能稳定、外部内部均无宏观和微观缺陷的材料方向发展，工件材料组织结构的均匀性将提高到新的水平组织结构均匀性，将研究某些特殊用途的超精密元件材。工艺整合化，发展模块化超精密加工机床 当今企业间的竞争趋于白热化，高生产效率越来越成为企业赖以生存的条件。在这样的背景下，出现了以磨代研，甚至以磨代抛的呼声。另一方面，使用一台设备完成多种加工如车削、钻削、铣削、磨削、光整的趋势越来越明显。大型化、微型化 为加工航空、航天、宇航等领域需要的大型光电子器件如大型天体望远镜上的反射镜，需要建立大型超精密加工设备。为加工微型电子机械、