精密超精密加工技術綜述

摘 要：人類發展主要因素在于科技的創新性革命。新型科技不斷出現，為人類創造出生活、工作、學習的全新體驗。然而，科學技術的發展，也正悄然改變著生產技術。諸如對制造工藝所以提出的更高要求等。所以，本文從精密超精密加工技術角度出發，綜合分析該技術對人類發展所起到的作用，以期能夠借助本文的研究和闡釋，幫助讀者更加客觀的了解精密超精密加工技術。

關鍵詞：精密加工；超精密加工

隨著科技的發展，工業生產中所涉及儀器，必然呈現出精密化發展趨勢。因此，精密超精密加工技術研究，除了可以解決當前加工水平較低的問題，同時也為未來發展奠定基礎。從技術上來看，精密超精密技術，主要用于切削、磨削和拋光。并針對原材料的硬脆特性，所以，此類技術被稱之為精密超精密技術。而雖然硬脆材料在我國的應用頻率較低，但隨著高新產業發展的需要，其必然成為主要被加工材料形式。

精密超精密加工技術的使用，是指對現有材料加工特性基礎上，所采取的精度更高的技術。所以，精密超精密加工技術，也是一種不斷創新和衍生的概念。

就當前加工環境來看，最早產生該技術應是上世紀50年代，由于對工業生產要求的提升，新型加工技術逐漸引入到工業事業。進入90年代末期，一些特殊產業開始廣泛使用精密加工，并將精度控制在0.1-1ym之間。而隨著科技的發展，0.1ym已經無法滿足更高精度的需求，故而產生了相對“極致”的超精密加工技術。

1 國外發展狀況

精密超精密加工技術理念源自國外。從世界各國產品特征可以發現，該技術早期主要應用在美國、英國和日本。

美國的精密加工技術，源自于航天事業發展的需求，并于50年代末，創造出金剛石刀具切割。而此時得到廣泛矚目的“SPDT技術”，在目前仍舊是精密加工重要手段之一，原因在于其只能夠實現0.025vm的極限。而由于金剛石器械的實現，美國的軍工業、精密儀器生產工業，開始紛紛尋求精度更高的方式。1984年，美國LLL實驗室，在金剛石刀具的基礎上研發，希望借助金剛石原材料，研發出精度更高的切割技術。在美國能源部的幫助下，LLL實驗室通過計算機控制的方式，創造出DTM-3型切割床，這是當時人類社會所能夠實現精度最大的大型切割儀器，并將誤差控制在28am。在1984年，LLL實驗室通過之前的研究成果，再次將加工車床升級，并大幅度提升加工精度，最終獲得LODTM型車床。雖然歷經了三十余年的發展，但該型號的超精密切割機床，仍舊是人類世界所能夠實現精度最高的儀器之一。

英國在精密超精機技術的研究上，并沒有延續美國使用金剛石的方式。而英國得到發展的主要因素，在于其CUPE研究所作為舉世聞名的精密超精密技術研究的組織。隨著CUPE得到關注，市場資金不斷融入，使其得到了充足的支持，并創造了Nanocentre中心。中心的成立，讓歐洲地區對超精度切割、打磨的需求，不在需要遠渡大西洋，僅在英國便能夠實現精度較高的超精度處理。

日本雖然在精密超精密技術的起步較晚。但是，其精密器械加工，并不弱于美、英等國家。甚至到如今，日本已經成為精密超精密技術頂尖國家之一。而不同的是，日本此類技術不僅服務于軍事、航空等領域，包括大部分民用產品，也多采取精密超精密技術加工。這也使得日本同類產品的銷量，可以在全世界范圍內遙遙領先。

2 國內發展狀況

不可否認，我國精密超精密技術的研發和使用，與發達國家之間仍舊存在著巨大的差異。但是，從航天航空、軍事武器等方面進步速度來看。可以表明，中國的精密超精密技術應用，已經初步達到世界前列。

國內此類技術的應用，始于上世紀70年代，并于80年代出現了達到世界水準的加工成果。但由于此時國內更注重的是經濟發展，技術的革新和創造遭到民眾忽視。進入80年代后期，北京機床研究所逐漸出現在民眾視野。其生產的精密軸承和車床，開始用于民間工業生產。例如JCS-027、JCS-035等車床，均滿足了國際上對超精密加工的標準。而該組織所研發的NAM-800車床，已經成為航天航空和竣工的主要機床型號；哈爾濱工業大學（哈工大）在精密超精密技術的研究，也為國家此類技術領域發展做出巨大貢獻。

哈工大以美國的金剛石切割理念為基礎，不斷轉變金剛石的切割特性，借此創造以金剛石為原材料的新型技術，最終推出金剛石微砂輪技術等新型技術模式，并達到世界超精密加工技術的標準；清華大學作為我國理科第一學府，促進人類發展的研究同樣不會甘落于人后。其微位移工作臺、磁盤加工等方面的成果，均在理論層面上超出國際水準。

更為重要的是，清華大學擁有豐富的商業經驗，隨著研究成果的出現，大量合作項目同步執行，為我國精密超精密的發展做出前所未有的貢獻。

除此外，國防科大、北京理工等院校，在精密超精密技術的研究，也是促進我國此類技術不斷發展的重要助力。

3 結語

精密超精密技術是我國實現整體經濟發展的必要助力。因此，社會各界應當對此類技術更多的關注，并促進相關領域的研究，以使我國能夠在精密超精密領域，逐漸占據世界頂尖行列。而本文研究除了客觀的闡述該技術外，更希望能夠以其發展歷史，對同業研究學者有所啟發。

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作者簡介：周甚（1992-），男，漢族，廣東湛江人，本科，研究方向：機械制造及其自動化。