【正文】 面的超精密加工技術(shù)在較短時間內(nèi)能很快適應(yīng)航空、航天、武器等國防現(xiàn)代化的需要。 目前國外各種非球面加工工藝正處于比較成熟階段，從大到幾米直徑小到幾毫米直徑，從單件到大批量，從高精度到一般精度的非球面光學(xué)零件都能加工。哈勃望遠(yuǎn)鏡上的大型非球面反射鏡超精密加工所用的 OAGM2500 六軸 CNC 超精密磨床的研制也正是出自該實驗室，該機床主要用于光學(xué)玻璃等硬脆材料的加工，其加工形狀精度可達到 0． 1μm。非球面曲面根據(jù)材料的不同采用不同的加工方法。慣導(dǎo)器件的關(guān)鍵部件激光陀螺中由于采用了非球面反射鏡，不僅大大縮小了體積，更重要的是大大提高了控制精度以及控制穩(wěn)定 性。目前用一個執(zhí)行元件來實現(xiàn)大范圍的納米級定位是比較困難的。測量范圍可達 200μm。一般隧道電流通過探針尖端的一個原子，因而其橫向分辨率為原于級。 (2)可以制作高度達數(shù)百微米至一千微米，高度比 大于 200 的三維立體微結(jié)構(gòu)。 2． 2． 1 超精密機械加工技術(shù) 超精密機械加工方法有單點金剛石和 CBN超精密切削、金剛石和 CBN超精密磨削等多點磨料加工，以及研磨、拋光、彈性發(fā)射加工等自由磨料加工或機械化學(xué)復(fù)合加工等。 利用納米粒子的催化特性、極大的化學(xué)活性、 極大的表面積、優(yōu)異的電磁特性、光學(xué)特性等可以制造具有奇異功能的產(chǎn)品，如抗紫外線、抗可見光、抗紅外線、抗電磁等的功能織物。在軍事主要有以下：有害化學(xué)戰(zhàn)劑 報警傳感器、敵我識別、靈巧蒙皮、分布式戰(zhàn)場傳感器網(wǎng)絡(luò)、微機器人電子失能系統(tǒng)、昆蟲平臺等應(yīng)用。隨著納米技術(shù)的發(fā)展。加工過程中工具與工件間沒有 宏觀的切削力，只要精密地控制單個脈沖放電能量并配合精密微量進給就可實現(xiàn)極微細(xì)的金屬材料的去除，可加工微細(xì)軸、孔、窄縫、平面以及曲面等。 1． 4 超精密特種加工 1． 4． 1 電子束加工 離子束加工是指在真空中將陰極 (電子槍 )不斷發(fā)射出來的負(fù)電子向正極加速，并聚焦成極細(xì)的、能量密度極高的束流，高速運動的電子撞擊到工件表面，動能轉(zhuǎn)化為勢能，使材料熔化、氣化并在真空中被抽走。日本理化學(xué)研究所學(xué)者大森整博士發(fā)明的電解在線修整 (ELID)鑄鐵纖維結(jié)合劑(CIFB)砂輪技術(shù)可以很好地解決這個問題。 1． 2 超精密磨削 超精密磨削技術(shù)是在一般精密磨削基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 1． 1 超精密切削加工 超精密切削加工的特點是采用金剛石刀具。從提高精度方面，從精密加工發(fā)展到超精密加工，這也是世界各主要發(fā)達國家致力發(fā)展的方向。 它與當(dāng)代一些主要科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有密切的關(guān)系，是當(dāng)代科學(xué)發(fā)展的一個重要環(huán)節(jié)，超精密加工技術(shù)的發(fā)展促進了機械、液壓、電子、半導(dǎo)體、光學(xué)、傳感器和測量技術(shù)以及材料科學(xué)的發(fā)展。機床本身采取恒溫、防振以及隔振等措施，還要有防止污染工件的裝置。 目前超精密磨削的加工對象主要是玻璃、陶瓷等硬脆材料，磨削加工的目標(biāo)是范成 3—5nm的平滑表面，也就是通過磨削加工而不需拋光即可達到要求的表面粗糙度。超精密研磨加工出的球面不球度達 0． 025ttm，表面粗糙度達 RaO． 003μm。 1． 4． 2 離子束加工 在真空將離子源產(chǎn)生的離子加速、聚焦使之撞擊工件表面。 1． 4． 6 復(fù)合加工 復(fù)合加工是指采用幾種不同能量形式、幾種不同的工藝方法，互相取長補短、復(fù)合作用的加工技術(shù)，例如電解研磨、超聲電解加工、超聲電解研磨、超聲電火花、超聲切削加工等，可比單一加工方法更有效，適用范圍更廣。美國、日本及西歐等國家均投入了大量的人力、物力進行開發(fā)，并己在航空、航天、醫(yī)療及民用產(chǎn)品等方面得到了一定應(yīng)用。微型機電系統(tǒng)與微電子技術(shù)的綜合集成，導(dǎo)致了專用集成微型儀器 (ASIM)的出現(xiàn)。納米加工技術(shù)包含機械加工、化學(xué)腐蝕、能量束加工以及 STM加工等許多方法。 離子束加工濺射去除、沉淀和表面處理，離子束輔助蝕刻亦是用于納米級加工的研究開發(fā)方向。 LIGA產(chǎn)品的應(yīng)用涉及面廣泛，如加工技術(shù)、測量技術(shù)、自動化技術(shù)、汽車及交通技術(shù)、電力及能源技術(shù)、航空及航天技術(shù)、紡織技術(shù)、精密工程及光學(xué)、微電子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)和化學(xué)工程等。 2． 3． 1 納米測量技術(shù) 以表面性貌等為測量對象，納米級測量技術(shù)的主要發(fā)展方向有光干涉測量技術(shù)和掃描顯微技術(shù)。 此外，利用電致材料、靜電或磁軸承式結(jié)構(gòu)，以及靜電致動的高精度定位控制技術(shù)也向納米級精度發(fā)展，也可采用摩擦驅(qū)動裝置和絲杠定位元件通過特殊的方法也納米級的定位。其中關(guān)鍵部件之一的激光核聚變反射鏡即為一非球面反射鏡，采用非球面反射鏡替代成組透鏡，主要減少了反射次數(shù)，減小了功率損失。對于其它一些高硬度的脆性材料目前是主要通過超精密磨削和超精密研磨、拋光進行加工。此外，對于硬脆材料的非球面形狀的加工，超精密研磨、拋光也是一種有效的手段，日本在這方面投入的資金和人員較多，取得了一定成果。 國內(nèi)從八十年代初開始了超精密加工技術(shù)的研究，比國外整整落后了二十年。 (3)機床位移測量裝置的研究 。對于平面偶件，主要采用超精密磨削、研磨或超精密車削等，對于圓柱面及球面偶件主要采用研磨、磨削、滾壓、傷磨、金剛石及 CBN鉸削等工藝。應(yīng)達到的技術(shù)指標(biāo)如下： 圓柱度： O． 1——O． 3μm 徑向配合精度： O． 3——0． 8μm 粗糙度： Ra0． O05——0． 02μm 4． 2． 3 大批量外因、柱體、球及平面偶件的超精密研磨技術(shù) 進行可用于大批量生產(chǎn)用的研磨圓柱體、球及平面的超精密研磨裝置及其相應(yīng)加工工藝的研究，此技術(shù)可用于柱塞泵、慣導(dǎo)中超精密軸承精化、平面反射鏡等元件的加工，可直接用于