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精密超精密加工技术精密及超精密加工对尖端技术的发展起着十分重要的作用。
当今各主要工业化国家都投入了巨大的人力物力,来发展精密及超精密加工技术,它已经成为现代制造技术的重要发展方向之一。
本节将对精密、超精密加工和细微加工的概念、基本方法、特点和应用作一般性介绍。
一、精密加工和超精密加工的界定精密和超精密加工主要是根据加工精度和表面质量两项指标来划分的。
这种划分是相对的，随着生产技术的不断发展，其划分界限也将逐渐向前推移。
1．一般加工一般加工是指加工精度在10µm左右（IT5~IT7）、表面粗糙度为R a0.2µm~0.8µm的加工方法，如车、铣、刨、磨、电解加工等。
适用于汽车制造、拖拉机制造、模具制造和机床制造等。
2．精密加工精密加工是指精度在10µm~0.1µm（IT5或IT5以上）、表面粗糙度值小于R a0.1µm的加工方法，如金刚石车削、高精密磨削、研磨、珩磨、冷压加工等。
用于精密机床、精密测量仪器等制造业中的关键零件，如精密丝杠、精密齿轮、精密导轨、微型精密轴承、宝石等的加工。
3．超精密加工超精密加工一般指工件尺寸公差为0.1µm~0.01µm数量级、表面粗糙度R a 为0.001µm数量级的加工方法。
如金刚石精密切削、超精密磨料加工、电子束加工、离子束加工等，用于精密组件、大规模和超大规模集成电路及计量标准组件制造等方面。
二、实现精密和超精密加工的条件精密和超精密加工技术是一项内容极为广泛的制造技术系统工程，它涉及到超微量切除技术、高稳定性和高净化的工作环境、设备系统、工具条件、工件状况、计量技术、工况检测及质量控制等。
其中的任一因素对精密和超精密加工的加工精度和表面质量，都将产生直接或间接的不同程度的影响。
1．加工环境精密加工和超精密加工必须具有超稳定的加工环境。
因为加工环境的极微小变化都可能影响加工精度。
精密和超精密加工的机床设备技术引言精密和超精密加工技术在现代制造业中扮演着重要的角色。
为了满足高质量、高精度、高效率的加工需求，机床设备技术不断得到改进和发展。
本文将介绍精密和超精密加工的机床设备技术，并探讨其在制造业中的应用。
1. 精密加工的机床设备技术精密加工是指在工程加工中，对尺寸精度和表面质量要求较高的加工方法。
精密加工的关键在于机床设备的稳定性、刚性和精度。
以下是精密加工机床设备的几个关键技术：1.1 数控技术数控技术是精密加工中最为关键的技术之一。
通过数控技术，可以实现机床的高精度和高效率加工。
数控技术的应用可以大大提高生产效率，并且减少操作人员的工作强度。
1.2 精密传动系统精密传动系统是精密加工机床设备的核心组成部分。
精密传动系统的设计与制造涉及到轴承、传动装置、伺服驱动装置等多个方面。
通过精确的传动系统，可以提高机床的精度和稳定性。
1.3 线性驱动技术线性驱动技术是现代机床设备中的重要发展方向之一。
相比传统的滚动轴承驱动，线性驱动技术能够实现更高的速度和更高的精度。
线性驱动技术可以用于各种类型的机床设备，包括数控机床和超精密加工机床。
2. 超精密加工的机床设备技术超精密加工是指在微米甚至纳米级别下进行加工的技术。
超精密加工在光学、光电子、半导体等领域具有重要的应用。
以下是超精密加工机床设备技术的几个关键技术：2.1 超精密控制系统超精密控制系统是实现超精密加工的关键技术之一。
通过超精密控制系统，可以实现对微小位移和应力的精确控制。
超精密控制系统需要具备高精度、高灵敏度和高稳定性的特点。
2.2 超精密磨削技术超精密磨削技术是超精密加工的核心技术之一。
超精密磨削技术可以实现对工件表面的精确修整和光洁度的提高。
超精密磨削技术需要借助特殊材料和磨削工具，并配合高精度的机床设备。
2.3 超精密检测技术超精密加工过程中，对工件的检测和测量要求非常高。
超精密检测技术可以实现对工件尺寸、形状和表面质量的高精度测量。
1、通常将加工精度在0.1-1um、加工表面粗糙度R在0.02-0.1um之间的加工方法称为精密加工。
而将加工精度高于0.1um、加工表面粗糙度R小于0.01um的加工方法称为超精密加工。
2、提高加工精度的原因：提高制造精度后可提高产品的性能和质量，提高其稳定性和可靠性；促进产品的小型化；增强零件的互换性，提高装配生产率，并促进自动化装配。
3、精密和超精密加工目前包含三个领域：超精密切削；精密和超精密磨削研磨‘精密特种加工。
4、金刚石刀具的超精密切削加工技术，主要应用于两个方面：单件的大型超精密零件的切削加工和大量生产的中小型零件的超精密切削加工技术。
5、金刚石刀具有两个比较重要的问题：晶面的选择；切削刃钝圆半径。
6、超稳定环境条件主要是指恒温、防振、超净和恒湿五个方面的条件。
7、我国应开展超精密加工技术基础的研究，其主要内容包括以下四个方面：1）超精密切削、磨削的基本理论和工艺。
2）超精密设备的关键技术、精度、动特性和热稳定性。
3）超精密加工的精度检测、在线检测和误差补偿。
4）超精密加工的环境条件。
5）超精密加工的材料。
8、超精密切削实际选择的切削速度，经常是根据所使用的超精密机床的动特性和切削系统的动特性选取，即选择振动最小的转速。
9、超精密切削实际能达到的最小切削厚度和金刚石刀具的锋锐度、使用的超精密机床的性能状态、切削时的环境等都直接有关。
10、为实现超精密切削，刀具应具有如下性能：1）极高的硬度、极高的耐磨性和极高的弹性模量，以保证刀具有很长的寿命和很高的尺寸耐用度。
2）切削刃钝圆能磨得极其锋锐，切削刃钝圆半径r值极小，能实现超薄切削厚度。
3）切削刃无缺陷，切削时刃形将复印在加工表面上，能得到超光滑的镜面。
4）和工件材料的抗粘结性好、化学亲和性小、摩擦因素低，能得到极好的加工表面完整性。
11、SPDT——金刚石刀具切削和超精密切削。
12、晶体受到定向的机械力作用时，可以沿平行于某个平面平整地劈开的现象称为解理现象。
精密超精密加工技术综述作者：周甚来源：《科技风》2016年第09期摘要：人类发展主要因素在于科技的创新性革命。
新型科技不断出现，为人类创造出生活、工作、学习的全新体验。
然而，科学技术的发展，也正悄然改变着生产技术。
诸如对制造工艺所以提出的更高要求等。
所以，本文从精密超精密加工技术角度出发，综合分析该技术对人类发展所起到的作用，以期能够借助本文的研究和阐释，帮助读者更加客观的了解精密超精密加工技术。
关键词：精密加工；超精密加工随着科技的发展，工业生产中所涉及仪器，必然呈现出精密化发展趋势。
因此，精密超精密加工技术研究，除了可以解决当前加工水平较低的问题，同时也为未来发展奠定基础。
从技术上来看，精密超精密技术，主要用于切削、磨削和抛光。
并针对原材料的硬脆特性，所以，此类技术被称之为精密超精密技术。
而虽然硬脆材料在我国的应用频率较低，但随着高新产业发展的需要，其必然成为主要被加工材料形式。
精密超精密加工技术的使用，是指对现有材料加工特性基础上，所采取的精度更高的技术。
所以，精密超精密加工技术，也是一种不断创新和衍生的概念。
就当前加工环境来看，最早产生该技术应是上世纪50年代，由于对工业生产要求的提升，新型加工技术逐渐引入到工业事业。
进入90年代末期，一些特殊产业开始广泛使用精密加工，并将精度控制在0.1-1ym之间。
而随着科技的发展，0.1ym已经无法满足更高精度的需求，故而产生了相对“极致”的超精密加工技术。
1 国外发展状况精密超精密加工技术理念源自国外。
从世界各国产品特征可以发现，该技术早期主要应用在美国、英国和日本。
美国的精密加工技术，源自于航天事业发展的需求，并于50年代末，创造出金刚石刀具切割。
而此时得到广泛瞩目的“SPDT技术”，在目前仍旧是精密加工重要手段之一，原因在于其只能够实现0.025vm的极限。
而由于金刚石器械的实现，美国的军工业、精密仪器生产工业，开始纷纷寻求精度更高的方式。
1984年，美国LLL实验室，在金刚石刀具的基础上研发，希望借助金刚石原材料，研发出精度更高的切割技术。
焦作大学机电系毕业论文摘要.【摘要】超精密加工技术发展方向是：向高精度、高效率方向发展；向大型化、微型化方向发展；向加工检测一体化方向发展；机床向多功能模块化方向发展。
本世纪的精密加工发展到超精密加工历程比较复杂且难度大，目前超精密加工日趋成熟，已形成系列，它包括超精密切削、超精密磨削、超精密研磨、超精密特种加工等。
尽管超精密加工迄今尚无确切的定义，但是它仍然在向更高的层次发展。
超精密加工将向高精度、高效率、大型化、微型化、智能化、工艺整合化、在线加工检测一体化、绿色化等方向发展。
在不久的将来，精密加工也必将实现精密化、智能化、自动化、高效信息化、柔性化、集成化。
创新思想及先进制造模式的提出也必将为精密与超精密技术发展提供策略。
环保也是机械制造业发展的必然趋势。
【关键词】超精密加工发展趋势发展策略后续研发IAbstractUltra-precision machining technology development direction is: towards high-precision, high-efficiency direction; to large-scale, micro-oriented development; to detect the direction of integration process; machines to multi-modular direction. Precision machining of the century to the development of ultra-precision machining process is more complex and difficult, the current ultra-precision machining matures, has formed a series, which includes the ultra-precision machining, ultra precision grinding, ultra-precision grinding, ultra-precision special processing. Despite the ultra-precision machining so far no precise definition, but it is still in development to a higher level. Will be ultra-precision machining precision, high efficiency, large-scale, miniaturization, intelligence, process integration technology, online processing and testing integration, green and other direction. In the near future, and will also achieve precision machining precision, intelligence, automation, information technology and efficient, flexible, integrated. Innovative ideas and advanced manufacturing mode are also bound to raise precision and ultra-precision technology development strategy. Environmental protection machinery manufacturing industry is the inevitable trend of development目录1 引言 (1)2 超精密加工的发展前景 (2)2.1高精度、高效率 (2)2.2大型化、微型化 (2)2.3智能化 (2)2.4工艺整合化 (2)2.3在线加工检测一体化 (2)2.6绿色化 (2)3精密加工技术在未来在机械加工领域的发展趋势 (4)3.1精密化 (4)3.2智能化 (4)3.3自动化 (4)3.4高效化 (5)3.5信息化 (5)3.6柔性化 (5)3.7集成化 (6)4精密和超精密加工技术的发展策略 (7)4.1整合、创新思想的运用 (7)4.2先进的制造模式应用 (7)5超精密加工设备的特点 (9)6特种加工发展方向及研究 (10)6.1特种加工发展方向 (10)6.2特种加工的研究 (10)7现状及国内外发展趋势 (12)7.1超高速加工 (12)7.2超精密加工 (12)8“十五”目标及主要研究内容 (13)8.1“十五”目标 (13)8.2主要研究内容 (13)小结 (15)参考文献 (16)致谢 (17)1【引言】往往我们一提到超精密这个词，就会觉得它很神秘，但同任何复杂的高新技术一样，经过一段时间的熟悉和掌握，都会被大众所了解，也就不再是所谓的高科技了，超精密加工也是这样。
精密和超精密加工论文（6000个字）一、精密和超精密加工的概念与范畴通常，按加工精度划分，机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。
目前，精密加工是指加工精度为1~0.1?;m，表面粗糙度为Ra0.1~0.01?;m的加工技术，但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的，今天的精密加工可能就是明天的一般加工。
精密加工所要解决的问题，一是加工精度，包括形位公差、尺寸精度及表面状况；二是加工效率，有些加工可以取得较好的加工精度，却难以取得高的加工效率。
精密加工包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。
传统的精密加工方法有砂带磨削、精密切削、珩磨、精密研磨与抛光等。
a.砂带磨削是用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工，属于涂附磨具磨削加工的范畴，有生产率高、表面质量好、使用范围广等特点。
b.精密切削，也称金刚石刀具切削(SPDT)，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，比一般切削加工精度要高1~2个等级。
c.珩磨,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，加工后的表面粗糙度可达Ra0.4~0.1?;m，最好可到Ra0.025?;m，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。
d.精密研磨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摩擦，使工件达到所要求的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Ra≤0.025?;m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、齿轮齿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。
对精密和超精密加工技术的认识一、引言精密加工技术是一种高精度、高效率的制造方法，广泛应用于电子、航空航天、医疗器械等领域。
而超精密加工技术则是在精密加工技术的基础上进一步提高了加工的精度和表面质量。
本文将对精密和超精密加工技术进行深入的探讨和分析。
二、精密加工技术的概念和应用精密加工技术是一种通过在加工过程中控制和调整各种工艺参数，使加工零件达到高精度要求的加工方法。
它主要包括数控加工、激光加工、电火花加工等多种技术手段。
精密加工技术在电子领域的应用尤为广泛，如半导体芯片加工、PCB板制造等。
三、精密加工技术的特点和优势1. 高精度：精密加工技术可以实现亚微米甚至纳米级别的加工精度，满足对零件精度要求极高的应用领域。
2. 高效率：精密加工技术采用自动化控制和高速切削等方法，加工效率高，能够大大提高生产效率和产品质量。
3. 灵活性：精密加工技术具有灵活性强的特点，可以根据不同产品的要求进行个性化加工，满足市场需求的多样化。
四、超精密加工技术的概念和原理超精密加工技术是在精密加工技术的基础上，通过进一步提高加工设备的精度和加工工艺的控制精度，实现更高精度加工的一种技术手段。
超精密加工技术主要包括超精密车削、超精密磨削、超精密拓扑等方法。
五、超精密加工技术的应用领域超精密加工技术在光学仪器、航空航天、精密仪器等领域具有广泛的应用。
例如，在光学仪器领域，超精密加工技术可以用于制造高精度的光学元件，提高光学系统的分辨率和成像质量。
六、精密和超精密加工技术的发展趋势随着科技的进步和工业制造的需求，精密和超精密加工技术也在不断发展和创新。
未来的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 加工精度的提高：随着需求的增加，对加工精度的要求也越来越高，未来的精密和超精密加工技术将进一步提高加工的精度和表面质量。
2. 加工效率的提高：随着自动化技术和智能化技术的发展，精密和超精密加工技术将更加高效，加工速度更快，生产效率更高。
精密及超精密加工技术通常，按加工精度划分，机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。
目前，精密加工是指加工精度为1~0.1?;m，表面粗糙度为Ra0.1~0.01?;m的加工技术，但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的，今天的精密加工可能就是明天的一般加工。
精密加工所要解决的问题，一是加工精度，包括形位公差、尺寸精度及表面状况；二是加工效率，有些加工可以取得较好的加工精度，却难以取得高的加工效率。
精密加工包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。
传统的精密加工方法有砂带磨削、精密切削、珩磨、精密研磨与抛光等。
精密成型加工的发展现状与应用精密铸造成形、精密模压成形、塑性加工、薄板精密成形技术在工业发达国家受到高度重视，并投入大量资金优先发展。
70年代美国空军主持制订“锻造工艺现代化计划”，目的是使锻造这一重要工艺实现现代化，更多地使用CAD／CAM，使新锻件的制造周期减少75%。
1992年，美国国防部提出了“军用关键技术清单”，其中包含了等压成型工艺、数控计算机控制旋压、塑变和剪切成形机械、超塑成型／扩散连接工艺、液压延伸成型工艺等精密塑性成型工艺。
国外近年来还发展了以航空航天产品为应用对象的“大型模锻件的锻造及叶片精锻工艺”、“快速凝固粉末层压工艺”、“大型复杂结构件强力旋压成型工艺”、“难变形材料超塑成形工艺”、“先进材料(如金属基复合材料、陶瓷基复合材料等)成形工艺”等。
我国的超塑成形技术在航天航空及机械行业也有应用，如航天工业中的卫星部件、导弹和火箭气瓶等，采用超塑成形法制造侦察卫星的钦合金回收舱。
与此同时，还基本上掌握了锌、铜、铝、钦合金的超塑成形工艺，最小成形厚度可达0．3mm，形状也较复杂。
此外，国外已广泛应用精密模压成形技术制造武器。
常用的精密模压成形技术，如闭塞式锻造、采用分流原理的精密成形及等温成形等国外已用于军工生产。
目前，精密模压技术在我国应用还较少，精度也较差，国外精度为±0.05—0.10mm，我国为±0.1—0.25mm。
《精密和超精密加工技术》学习总结11机械1班 2011411011070. 引言精密和超精密加工技术不仅直接影响尖端技术和国防工业的发展，还影响着国家的机械制造业的国际竞争力，因此，全球各国对此十分重视！本文就从超精密切削、精密和超精密磨削、精密研磨与抛光、精密加工的机床设备和外部支撑环境、微纳加工技术等相关的超精密加工技术进行研究与总结。
1. 超精密切削超精密切削是国防和尖端技术中的重要部分，受到了各国的重视和发展。
一、超精密切削的切削速度选择超精密切削所使用的刀具是天然单晶金刚石刀具，它是目前自然界硬度最高的物质，具有耐磨性好、热传导系数高和有色金属间摩擦系数小。
因此，在加工有色金属时，切削温度低，刀具寿命很高，亦可使用1000-2000m/min的高速切削。
而这一点（切削速度并不受刀具寿命的制约）是和普通切削规律不同的。
超精密切削的速度选择是根据所使用的超精密机床的动特性和切削系统的动特性所决定的，即选择振动最小的转速。
换而言之，要高效地切削出高质量的加工表面，就应该选择动特性好，振动小条件下最高转速的超精密机床。
例如沈阳第一机厂圣工场的SI-255液体静压主轴的超精密车床在700-800r/min时振动最大，故要避开该转速范围，选择低于或者高于该速度范围进行切削，则可得到较好的加工表面。
二、超精密切削时刀具的磨损和寿命天然单晶金刚石刀具超精密切削应用于加工铝合金、无氧铜、黄铜、非电解镍等有色金属和某些非金属材料，比如激光反射镜、雷达的波导管内腔、计算机磁盘等。
判断金刚石刀具是否破损或磨损而不能继续使用的标准是根据工件加工的表面粗糙度有无超过规定值。
而金刚石刀具的切削路程的长度则是其寿命长短的标志。
倘若切削条件正常，刀具的耐用度可达数百千米。
但是在实际使用中，金刚石刀具常是达不到这个耐用度，因为加工过程中切削刃会产生微小崩刃而不能继续使用，而这主要是由于切削时的振动或切削刃的碰撞引起的。
因此，金刚石刀具只能使用在机床主轴转动非常平稳的高精度机床上，而刀具的维护对机床的要求亦是如此。
精密和超精密加工的机床设备技术1. 简介精密和超精密加工技术在现代制造业中起着至关重要的作用。
为了实现高精度和高表面质量的加工需求，针对性的机床设备技术得到了广泛的应用。
本文将介绍精密和超精密加工所需的机床设备技术。
2. 精密加工的机床设备技术精密加工是指在加工过程中，控制加工误差在较小范围内的一种加工方式。
想要实现精密加工，需要借助一系列的机床设备技术。
2.1 高精度机床高精度机床是实现精密加工的基础设备。
在高精度机床中，采用了高刚性的机床结构，以及高精度的导轨和滚珠丝杠等传动装置。
此外，还需要使用高精度的测量系统来监测加工过程中的误差，从而实现对加工精度的控制。
2.2 高精度传动系统在精密加工中，传动系统的精度直接影响到加工结果的质量。
传统的机床传动系统中常使用链式传动、皮带传动等方式，但这些方式的精度较低。
为了实现高精度传动，现代机床采用了蜗轮蜗杆传动、滚珠丝杠传动等方式，这些传动方式具有较高的传动精度和刚性。
2.3 高精度数控系统数控系统在精密加工中起到了重要的作用，它能够实现对加工过程中各个工艺参数的准确控制。
高精度的数控系统可以提供更精确的位置控制，从而保证加工结果的高精度。
3. 超精密加工的机床设备技术超精密加工是指在纳米尺度下进行的精密加工，其加工精度要求更高。
超精密加工需要采用更为先进的机床设备技术。
3.1 纳米机床纳米机床是实现超精密加工的关键设备。
它具有更高的刚性和稳定性，以及更高的位置精度和热稳定性。
纳米机床采用了新的材料和结构设计，以满足超精密加工的要求。
3.2 纳米传感器和测量技术在超精密加工中，需要更加精确的测量和控制技术。
纳米传感器和测量技术可以实时测量加工过程中的各种参数，包括加工力、温度、振动等，从而实现对加工过程的准确控制。
3.3 纳米控制系统超精密加工中的控制系统需要具备更高的精度和快速响应能力。
纳米控制系统采用了更高精度的位置控制算法，并配备了更先进的控制器，能够实现对加工过程中微小误差的实时调整。
超精密加工综述一前言精密超精密加工技术是2O世纪6O年代发展和完善起来的，现已成为当代高技术产品的关键制造技术。
近2O年来，精密超精密加工不仅进入到国民经济的各个领域，而且正从单件小批量生产方式走向规模生产，可以预见，随着新产品的不断涌现，精密超精密加工的应用范围将进一步扩大[1]。
当前，精密加工是指加工精度为1～O．1m，表面粗糙度为0．2～0．01m的加工技术；而超精密加工则是指加工精度高于0．1m、表面粗糙度小于0．025m，以及所用机床定位精度的分辨率和重复性高于0．01m的加工技术[2]。
超精密技术在现代制造领域中，占有极为重要的地位。
它不仅是制造尖端设备、现代武器、机电产品和光电元件的关键技术，而且也是取得国际竞争优势的重要技术之一。
美国是超精密加工技术研究与开发起步最早的国家。
60年代初，为了发展航空航天技术、计算技术、激光技术和自动控制技术等尖端技术，组织了一批工人和实验室进行超精密加工技术的研究。
经过30余年的发展，这类公司、企业已有下数十家公司与实验室，是美国精密加工技术的典型单位。
日本虽起步较晚，但利用其机械和电子工业的成果，大量引进国外先进技术并使之日奉化。
此外，日本很重视应用研究，已成为当今世界上超精密技术发展最快的国家。
超精密机床的厂商二三十家，其中比较闻名的有东芝机械、不二越、理研、江黑制作所等。
超精密加工的技术水平在国际上领先，可以与美国相抗衡。
目前已达到o．1ttna 的高度，预计到2013年将会突破亚微米级加工而进入纳米级加工。
在本领域，发展较快的国家还有英国、德国、荷兰等。
实现零件超精密加工的途径主要有两条：一是用高精密加工机床，加工高精度零件；二是用误差补偿技术，来提高零件的加工精度。
但这个界限随着加工技术的进步不断变化，今天的精密加工可能就是明天的一般加工[3]。
二现状评述1 加工方法根据加工方法的机理和特点，精密和超精密加工方法可以分为去除加工、结合加工和变形加工三大类。
就先进制造技术的技术实质性而论，主要有精密和超精密加工技术和制造自动化两大领域1。
前者包括了精密加工、超精密加工、微细加工，以及广为流传的纳米加工，它追求加工上的精度和表面质量的极限，可统称为精密工程；后者包括了设计、制造和管理的自动化，它不仅是快速响应市场需求、提高生产率、改善劳动条件的重要手段，而且是提高产品质量的有效方式。
两者有密切联系，许多精密和超精密加工要靠自动化技术才能达到预期目标，而不少制造自动化则有赖于精密加工才能达到设计要求。
精密工程和制造自动化具有全局性的、决策性的作用，是先进制造技术的支柱。
精密和超精密加工与国防工业有密切关系。
导弹是现代战争的重要武器，其命中精度由惯性仪表的精度所决定，因而需要高超的精密和超精密加工设备来制造这种仪表。
例如，美国“民兵”型洲际导弹系统的陀螺仪其漂移率为0.03～0.05°/h，加速度计敏感元件不允许有0.05μm的尘粒，它的命中精度的圆概率误差为500m；MX战略导弹(可装载10个核弹头)，由于其制导系统陀螺仪精度比“民兵—Ⅲ”型导弹要高出一个数量级，因而其命中精度的圆概率误差仅为50～150m。
对射程4000km的潜射弹道导弹，当潜艇的位置误差对射程偏差的影响为400m、潜艇速度误差对射程偏差的影响为800m、惯性平台的垂直对准精度对射程偏差的影响为400m时，要求惯性导航的陀螺仪的漂移精度为0.001°/h、航向精度在1′以上、10小时运行的定位精度为0.4～0.7海里，因此，陀螺元件的加工精度必须达到亚微米级，表面粗糙度达到Ra0.012～0.008μm。
由此可知，惯性仪表的制造精度十分关键。
如1kg重的陀螺转子，其质量中心偏离其对称轴为0.5nm时，就会造成100m的射程误差和50m的轨道误差；激光陀螺的平面反射镜的平面度为0.03～0.06μm，表面粗糙度要求为Ra0.012μm以上；红外制导的导弹，其红外探测器中接受红外线的反射镜，其表面粗糙度要求达到Ra0.015～0.01μm［2］。
中国机械工程CHINA MECHANICAL ENGINEERING1999年 第10卷 第5期 Vol.10 No.5 1999精密加工和超精密加工技术综述王先逵 吴丹 刘成颖 摘要 论述了精密加工和超精密加工技术的范畴、加工方法、系统结构及其在先进制造技术中的作用和地位；分析了21世纪初期对它的需求和技术发展趋势，并提出了相应的技术发展前沿，归总了技术发展特点。
关键词 精密加工 超精密加工 先进制造技术 机械制造 中国图书资料分类法分类号 TH16 Review of Precision and Ultra-precision Machining Technology Wang Xiankui(Tsinghua University,Beijing,China) Wu Dan Liu Chengying p 570-576 Abstract：In this paper the range, machining method and system structure of the precision and ultra-precision machining technology, and the action and position in advanced manufacturing technology are discussed,its requirement in the early 21 century is analysed,the interrelated front technology development is advanced and the feature of technology developed is induced. Key words:precision machining ultraprecision machining AMT machinery manufacturing收稿日期：1998—12—07 从先进制造技术的实质而论，主要有精密加工技术和超精密加工技术、制造自动化两大领域［1］：前者包括精密加工、超精密加工、微细加工及纳米加工，它追求加工上的精度和表面质量的极限，可统称为精密工程；后者包括设计、制造和管理的自动化，它不仅是快速响应市场需求、提高生产率、改善劳动条件的重要手段，而且是保证产品质量、提高和稳定加工质量的有效举措。
两者有密切联系，许多精密加工和超精密加工要靠自动化技术才能达到预期目标，而不少制造自动化有赖于精密加工才能得以准确实现。
精密工程和制造自动化具有全局性的、决定性的作用，是先进制造技术的支柱。
1 精密加工和超精密加工的技术内涵 通常按加工精度划分，可将机械加工分为一般加工、精密加工、超精密加工。
由于生产技术的不断发展，划分的界限将随着历史进程而逐渐向前推移，过去的精密加工对今天来说已经是普通加工，因此，其划分的界限是相对的，并且在具体数值上至今没有固定的界说。
1.1 精密加工和超精密加工的范畴 当前，精密加工是指加工精度为1 μm～0.1 μm、表面粗糙度为0.1 μm～0.025 μm的加工技术；超精密加工是指加工精度高于0.1 μm、表面粗糙度小于0.025 μm的加工技术。
因此，超精密加工又称之为亚微米级加工。
超精密加工已进入纳米级精度阶段，故出现了纳米加工及其相应的纳米技术。
从精密加工和超精密加工的范畴来看，它应该包括微细加工、超微细加工、光整加工、精整加工等加工技术。
微细加工技术是指制造微小尺寸零件的加工技术，超微细加工技术是指制造超微小尺寸零件的加工技术，它们是针对集成电路的制造要求提出的，由于尺寸微小，其精度是用尺寸额绝对值来表示，而不是像一般尺寸那样，用所加工尺寸与尺寸误差的比值来表示。
光整加工一般是指降低表面粗糙度和提高表面层力学机械性质的加工方法，不着重于加工精度的提高，其典型加工方法有珩磨、研磨、超精加工及无屑加工等。
实际上，这些加工方法不仅能提高表面质量，而且可以提高加工精度。
精整加工是近年来提出的一个新的名词术语，它与光整加工是对应的，是指既要降低表面粗糙度和提高表面层力学机械性质，同时又要提高加工精度的加工方法，可弥补光整加工的不足。
1.2 精密加工和超精密加工方法 根据加工方法的机理和特点，精密加工和超精密加工方法可以分为去除加工、结合加工和变形加工3大类，见表1。
去除加工是从工件上去除一部分材料。
结合加工是利用理化方法将不同材料结合在一起，又分为附着（Deposition）、注入（Injection）和连接（Join-ted）3种。
附着加工是在工件表面上覆盖一层物质，是一种弱结合，典型的加工方法是镀；注入加工是在工件表面注入某些元素，使之与基体材料产生物化反应，是具有共价键、离子键、金属键的强结合，用以改变工件表层材料的力学机械性质；连接加工是将两种相同或不同材料通过表1 精密加工和超精密加工分类加工机理主要加工方法示例去除加工 （分离加工）电物理加工电化学加工力学加工、力溅射热蒸发、热扩散、热溶解电火花加工（电火花成形、电火花线切割）电解加工、蚀刻（电子束曝光）、化学机械抛光切削、磨削、研磨、抛光、珩磨、超声波加工、离子溅射加工、等离子加工、喷射加工电子束加工、激光加工、脱碳处理、气割结合加工附着加工(沉积加工)化学电化学热、热熔化力物理化学镀、化学气相沉积电镀、电铸真空蒸镀、熔化镀离子镀（离子沉积）、物理气相沉积注入加工(渗入加工)化学电化学热、热扩散力物理氧化、氮化、活性化学反应阳极氧化晶体生长、分子束外延、掺杂、渗碳、烧结离子束外延、离子注入连接加工热物理、电物理化学激光焊接、气焊、电焊、快速成形加工化学粘接变形加工 （流动加工）热流动、表面热流动粘滞流动分子定向锻造、热流动加工（气体火焰、高频电流、热射线、电子束、激光）铸造、液体流动加工（金属、塑料等压铸、注塑）液晶定向物化方法连接在一起。
变形加工是利用力、热、分子运动等手段使工件产生变形，改变其尺寸、形状和性能。
从材料在加工过程中的流动来分析，去除加工是使材料逐渐减少，一部分材料变为切屑，这种流动称之为分散流；结合加工是使材料逐渐增加，这种流动称之为汇合流；变形加工是使材料基本不变，这种流动称之为直通流。
近年来，提出了电铸、晶体生长、分子束外延、快速成形等加工方法，突破了传统加工概念，特别是快速成形加工是一种利用离散/堆积成形技术的分层制造，是一种接合法。
从加工方法的机理、特点和传统来分类，精密加工和超精密加工又可分为传统加工、非传统加工和复合加工。
传统加工是指刀具切削加工、固结磨料和游离磨料的磨削加工；非传统加工是指利用电能、磁能、声能、光能、化学能、核能等对材料进行加工和处理；复合加工是采用多种加工方法的复合作用，进行优势互补，相辅相成。
当前，在制造业中，占主要地位的仍是传统加工方法，而非传统加工和复合加工是其重要的发展方向。
精密加工和超精密加工的范畴还包括微细加工和超微细加工、精整加工和光整加工：它们的加工方法大多相同，只是加工的技术要求、侧重点、目标相异而已，例如研磨加工在精密加工中要求达到高精度和高表面质量，在微细加工中要求加工微细尺寸，在光整加工中主要要求低表面粗糙度，在精整加工中则同时强调了精度与表面质量。
2 精密加工和超精密加工的体系结构2.1 精密加工系统工程 精密加工和超精密加工的发展已从单纯的技术方法形成制造系统工程，简称精密工程，其系统的体系结构见图1。
它以人、技术、组织为基础，涉及超微量去除、结合、变形加工技术图1 精密加工系统工程体系结构，高稳定性和高净化的加工环境、检测与误差补偿，工况监测与质量控制，被加工材料等。
精密工程是一个制造系统［2］，其系统由物质分系统、信息分系统、能量分系统构成。
它与普通制造系统有许多相同的共性技术、基础和关键问题，但在精度上要高得多。
精密工程的技术难度大、产品要求高、投资很大，除基础共性技术外，产品个性比较突出，其实施大多靠产品投资支持，因此，以产品为核心更为重要。
2.2 影响精密加工和超精密加工的因素 影响精密加工和超精密加工的因素很多［3］，现择主要因素论述如下。
2.2.1 加工机理 近年来，新工艺、新加工方法不断出现，应充分注意寻求新的加工手段。
在传统加工方法中，金刚石刀具超精密切削、金刚石微粉砂轮超精密磨削、精密高速切削、精密砂带磨削等已占有重要地位；在非传统加工中，出现了电子束、离子束、激光束等高能束加工、微波加工、超声加工、蚀刻、电火花、电化学加工等多种方法；特别是复合加工，如磁性研磨、磁流体抛光、电解研磨、超声珩磨等，都是在加工机理上有所创新。
在加工机理上的突破还表现在明确提出了去除加工、结合加工和变形加工，特别是以快速成形制造为代表的“堆积”加工的出现，在加工技术上具有里程碑意义。
2.2.2 被加工材料 精密加工和超精密加工应该用相应的材料，对其化学成分、物理力学性能、加工性均有严格要求：应该质地均匀，性能稳定，无外部及内部微观缺陷。
其化学成分的误差应在10-2～10-3数量级，不能含有杂质。
其物理力学性能，如拉伸强度、硬度、延伸率、弹性模量、热导率、膨胀系数等应达到10-5～10-6数量级。
冶炼、铸造、辗轧、热处理等工艺过程中，应严格控制熔渣过滤、辗轧方向、温度等，使材质纯净、晶粒大小匀称、无方向性，并能满足物理、化学、力学等性能上的要求。
2.2.3 加工设备及其基础元部件 对精密加工和超精密加工所用的加工设备应有以下一些要求： (1)高精度 包括高的静精度和动精度，主要的性能指标有几何精度、定位精度和重复定位精度、分辨率等。
(2)高刚度 包括高的静刚度和动刚度，除本身刚度外，还应注意接触刚度，同时应考虑由工件、机床、刀具、夹具所组成的工艺系统刚度。
(3)高稳定性 设备在经运输、存储以后，在规定的工作环境下，在使用过程中应能长时间保持精度、抗干扰、稳定工作。
因此，设备应有良好的耐磨性、抗振性等。
(4)高自动化 为了保证加工质量，减少人为因素影响，加工设备多用数控系统实现自动化。
由于加工设备的质量与基础元部件密切相关，所以应注意基础元部件的质量。
2.2.4 加工工具 主要是指刀具、磨具及刃磨技术。
对于金刚石刀具超精密切削，值得研究的问题有金刚石刀具的超精密刃磨，使其刃口钝圆半径达到2 nm～4 nm，同时应解决其检测方法，刃口钝圆半径与切削厚度关系密切，若极薄切削的厚度欲达10 nm，则刃口钝圆半径应为2 nm。
在切削时其精确对刀是非常重要的，它直接影响加工精度、表面粗糙度和加工效率。
对于磨具当前主要是金刚石微粉砂轮超精密磨削，这种砂轮有磨料粒度、粘接剂、修整等问题，通常采用粒度为W20～W0.5的微粉金刚石，粘接剂采用树脂、铜、纤维铸铁等。
