關鍵詞：精密加工技術,超精密加工,南京精密加工廠
超（chāo）精密加工技術是現代高技術戰爭（zhēng）的重要支撐技術，是現（xiàn）代高科（kē）技產（chǎn）業和科學技術的發展（zhǎn）基礎，是現（xiàn）代製造科學的發展方向。
現代科學技術的發展（zhǎn）以試驗為基礎，所需試驗（yàn）儀器和設備幾乎無一不需要超精密加工（gōng）技術的（de）支撐。由宏觀製（zhì）造進入微觀製造是未來製造業（yè）發展（zhǎn）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（chāo）精密加工前沿的課題。世界發（fā）達國家均（jun1）予以高度重視。
01超精密（mì）加工（gōng）的發展（zhǎn）階段
目前的超精密加工，以不改變工件材料物理特（tè）性為前提，以獲得極限的形狀精度、尺寸（cùn）精度、表麵粗糙度、表麵完整性(無或極少的（de）表（biǎo）麵損傷，包括微裂紋（wén）等（děng）缺陷、殘（cán）餘應力、組織變化（huà）)為目標。
超精密加工的研究內容，即影響超精密加工精度的各種因素包括：超精密加工機（jī）理、被加工材料、超精密加工設備、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、超精密加工（gōng）環境(包括恒溫、隔振、潔淨控製等)和超（chāo）精（jīng）密加工工（gōng）藝等。一直以來，國內外學者圍繞這些內容展開了（le）係統的研究。超精密加工的發展經曆（lì）了如下三個階段。
1)20世紀50年代（dài）至80年代，美（měi）國率先發展（zhǎn）了（le）以單點金剛（gāng）石切削為代表（biǎo）的超精密加工技術，用於航天、國防、天文等領域激光核聚變反射（shè）鏡、球麵、非球麵大型零件的加工。
2)20世紀80年代（dài）至（zhì）90年代，進入民間工業的應用初期。美（měi）國（guó）的摩爾公司、普瑞泰克公司（sī），日本的東芝和日立（lì），以及歐（ōu）洲的克蘭菲爾德等公司在政府（fǔ）的支持下（xià），將超（chāo）精密加工設備的商品化，開始用於民用精（jīng）密光學鏡頭的製造。單超精密加工設備依然稀少而昂貴，主要以專用機的形式訂製。在這一時期還出現了可加工（gōng）硬質金屬和硬脆材料的超精密（mì）金剛石磨削技術及磨床，但其加工效率無法和金剛石車床相比（bǐ）。
3)20世（shì）紀90年代後，民用超精密加工技術逐漸成熟。在汽車、能源、醫療（liáo）器材（cái）、信息、光電和通信等（děng）產業的（de）推動下，超精密加工技術廣泛應用於非球麵光學鏡片、超精密模具、磁盤驅（qū）動器磁頭、磁盤基板、半（bàn）導體基片等零件的加工。隨著超精密加工（gōng）設備的相關技（jì）術，例（lì）如精密主軸部件、滾（gǔn）動（dòng）導軌、靜壓導軌、微量進給驅動裝置、精密數控係統、激光精密檢測係統等逐漸成熟（shú），超精密加工設備成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、可加工工件的尺寸範圍也變得更大，應用越來越廣（guǎng）泛。隨（suí）著數控技術的發展，還出現了超精（jīng）密五軸銑（xǐ）削和飛切技術。已經（jīng）可以加（jiā）工非軸對稱非球麵等複雜零件（jiàn）。
02國外超精密（mì）加工的發展情況
超精密加工技術在（zài）國際上處於領先地位的國家有美國、英國和日本。這些國家的（de）超精密加工技術不僅總體成套水平高，而且商品化的程度（dù）也非常高。
美國50年代末發展了金剛石刀具的超精密切削技術，稱為“SPDT技術”(Single Point Dia-mond Turning)或“微英（yīng）寸技（jì）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床，用（yòng）於加工激光核聚變反射鏡、戰術導彈及載人飛船用球（qiú）麵、非球麵大型零件等。
在大型超精密機床方麵，美國的LLL國家實驗室於1986年研製成功兩台大型超（chāo）精（jīng）金剛石車床：一台為加工直徑2.1m的臥式DTM-3金剛石（shí）車床，另（lìng）一台為加工直徑1.65m的LODTM立式大型光學金剛石車（chē）床。其中，LODTM立式大型光學金剛（gāng）石（shí）車床被公認為世界上精度最高的超精（jīng）密機床。美國（guó）後（hòu）來又研製出大型6軸數控精密研磨機，用於大型光學反射鏡的（de）精密研磨（mó）加工。
英國克蘭菲爾德技術學院所屬的克蘭（lán）菲爾德精（jīng）密工程研究所(簡稱CUPE)是英國超精密加（jiā）工技術水平的獨特代表。如CUPE生（shēng）產的Nanocentre(納（nà）米（mǐ）加工中心)既可進行超精密車（chē）削，又（yòu）帶有磨頭，也可進行超精密磨削，加（jiā）工工件的形狀精度可達0.1μm，表麵粗糙度Ra<10 nm。
Cranfield精密加工中心於1991年研（yán）製成功OAGM-2500多功（gōng）能三坐標聯動數控磨床(工作台麵積2500mm×2500mm)，可加工(磨削、車削)和測量（liàng）精（jīng）密自由曲麵。該機床采用加工件（jiàn）拚合方法，還可加工出天文望遠鏡中直徑7.5m的大型反射鏡。
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（shì）界上超精密加工技術發（fā）展最快的（de）國家。
03我國超精密加工的發展情況
在過去相當長一段時（shí）期，由於受到西方國家的禁運限製，我國進口（kǒu）國外超精密機（jī）床嚴重受限（xiàn）。但當1998年我國自己的數控超精密機床研製成功後，西方（fāng）國家馬上對我國開禁，我國（guó）現在（zài）已經進口了多台超精密機床。
我國（guó）北京機（jī）床研（yán）究（jiū）所、航（háng）空精（jīng）密機械研究所(航空303)、哈爾濱工業大學、國防（fáng）科技大學等單位現在已能生產若幹種超精（jīng）密數控金剛（gāng）石機（jī）床（chuáng）。
北京機床研究（jiū）所是國（guó）內進行超精密加工技術研究的主要單位之一（yī），研製（zhì）出了多種（zhǒng）不同類型的超精密機床、部（bù）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超精密銑床、JCS—035超精密車床、超精密車（chē）床數控係統（tǒng）、複（fù）印機感光鼓加工機床、紅外大功（gōng）率激光反射鏡、超精（jīng）密振動-位移測微儀等，達到了國內領先、國際先（xiān）進水平（píng）。
NAM-800 型納米數控車床（chuáng）是北京機床研究所最新一代的納米（mǐ）級加工機床（chuáng）。它（tā）是當今數控技（jì）術、伺（sì）服技術、機械製造技術完美（měi）的統一。該機床為我國最（zuì）前沿的科技發展提供了良好的加工手段。
航空精密機械研究所在超精密（mì）主軸、花崗岩坐標測量機等方麵進行了深入研究及產品生產。哈爾濱工業大學在金剛石超精密切削、金剛石刀具晶體（tǐ）定向和刃磨、金（jīn）剛石微粉砂輪電解在（zài）線修整技術等方麵進行了卓有成（chéng）效的研究。
清華大學在集成電路超精密加（jiā）工設備、磁盤加（jiā）工及檢測設備、微位移工作台、超精密砂帶磨削和研拋、金剛石微粉砂輪超精密磨削、非圓截麵超精密切削等方麵進行（háng）了深入研究，並有相（xiàng）應（yīng）產品問世。
此外， 中（zhōng）科院長春（chūn）光學精密機械與物理研究所、華中理（lǐ）工大學、沈陽第一機（jī）床廠、成都工具研究所（suǒ）、國防科技大學等都進行了這一領域的研究（jiū）， 成績顯著。
但總的來說， 我國在超精密加工機床（chuáng）的效率、精度、可靠性， 特別是規格(大尺（chǐ）寸) 和技術配（pèi）套性方麵與國外（wài）相比， 與（yǔ）生產實際要求相（xiàng）比， 還有相當大的差距。另外，複雜曲麵的精密加工也一直是我國製造（zào）業發展（zhǎn）的壁壘（lěi），而製造業的發展關（guān）係著國家經濟的長遠發展問題，仍需投入大量的研究。
04精密加工的發展（zhǎn）趨（qū）勢
(1)高精度、高效率
高精度與高效率（lǜ）是超精（jīng）密加（jiā）工永恒的主題。總的（de）來說，固（gù）著磨粒加工不（bú）斷追求著遊離磨粒的加工精度，而遊離磨粒加工不（bú）斷追求的是固著（zhe）磨粒加工（gōng）的效率。當前超精密加技術如CMP、EEM等雖能獲得極高的（de）表麵（miàn）質量和表麵完整性，但以犧牲加工效（xiào）率為保證。超（chāo）精密切削、磨削技術（shù）雖然（rán）加工效（xiào）率高，但無法獲得（dé）如CMP、EEM的加工精度（dù）。探索能兼顧效率與精度的加（jiā）工方（fāng）法，成為超精密加工領域研究人員的目標。半固著磨粒加工方法的出現即體現了這一趨勢。另一方麵表現為電解磁力研磨、磁流變（biàn）磨料流（liú）加工等複合加工方法的誕生。
(2)工藝整（zhěng）合化
當（dāng）今企業（yè）間的競爭趨於（yú）白熱化，高生產效率越來越成為企業賴以生存的條件。在這樣的背景下，出現了（le）“以磨代研”甚（shèn）至“以（yǐ）磨代拋”的呼聲。另一（yī）方麵，使用一台設備完成多（duō）種加工(如車削、鑽削、銑削、磨削（xuē）、光整)的（de）趨勢（shì）越來越（yuè）明顯。
(3)大型化、微型化
為加工航空、航天、宇航等領域需（xū）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（jiàn）立大型（xíng）超精密加工設備。為加工微型電子機械、光電信息等領（lǐng）域需要的微型器件(如微型傳（chuán）感器、微型驅動（dòng）元件（jiàn）等)，需要微型（xíng）超精密加工設備（bèi）(但這並不是說加工微小型工件一定需要微小型加工設備)。
超精密（mì）加（jiā）工技術正迎來一個繁榮的時代。超精密切削、超精密磨削、超精密研磨與拋光技術已取得長足（zú）的進展（zhǎn），加工後工件表麵精度可達納米（mǐ）級或亞納米級，並且加工方法日（rì）趨多樣化。在流（liú）量計傳感器的生（shēng）產製造中，為了達到產品的高精度測（cè）量，精密（mì）加工技術保證了產品的加工精度。
