超精密機(jī)床的研發(fā)和制造技術(shù)是一項(xiàng)前沿性的技術(shù)，將引領(lǐng)機(jī)床的加工精度不斷向著人類(lèi)未曾涉及的技術(shù)領(lǐng)域深入邁進(jìn)。超精密機(jī)床技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已拓展到我們?nèi)粘Ｉ畹脑S多方面，并正在豐富和改變著我們的生活。當(dāng)我們滿眼于制造業(yè)繁雜的加工設(shè)備中，我們應(yīng)該知道有一類(lèi)機(jī)床很少出現(xiàn)在行業(yè)展覽會(huì)中，但其卻是發(fā)達(dá)國(guó)家非常重視并且采取措施加以控制的機(jī)床，這就是超精密機(jī)床，而超精密機(jī)床體現(xiàn)著一個(gè)國(guó)家精度技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力。
高精度是數(shù)控機(jī)床的主流趨勢(shì)
在過(guò)去的30年里，世界范圍的機(jī)床技術(shù)得到了很大程度的發(fā)展，機(jī)床技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)也呈現(xiàn)出多元化的特點(diǎn)，比如高精度的趨勢(shì)、高速運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)、多運(yùn)動(dòng)軸的趨勢(shì)、高可靠性的趨勢(shì)、多功能復(fù)合化趨勢(shì)、可重構(gòu)的趨勢(shì)、低能耗環(huán)保的趨勢(shì)以及智能化的趨勢(shì)等，但在所有的趨勢(shì)中，最能夠體現(xiàn)發(fā)展主流的趨勢(shì)應(yīng)該是高精度和智能化的趨勢(shì)。高精度是數(shù)控機(jī)床的主流發(fā)展趨勢(shì)，并且超精密加工的精度比精密加工精度還要高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。
事實(shí)上，超精密加工技術(shù)所涉及的技術(shù)領(lǐng)域非常豐富。關(guān)鍵前沿研究包括設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)部件、測(cè)量分析、工藝技術(shù)、主機(jī)制造技術(shù)和機(jī)床應(yīng)用條件技術(shù)六方面內(nèi)容。領(lǐng)先的核心技術(shù)涵蓋：精密超精密主軸關(guān)鍵結(jié)構(gòu)制造技術(shù)、精密超精密直線運(yùn)動(dòng)部件關(guān)鍵結(jié)構(gòu)制造技術(shù)、高分辨率運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)、機(jī)床關(guān)鍵零部件的加工工藝制造技術(shù)、部件抵御外部干擾的特性技術(shù)、高穩(wěn)定性快速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)與制造技術(shù)、多運(yùn)動(dòng)軸機(jī)床的嵌套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，以及針對(duì)目標(biāo)零件制造的機(jī)床集成制造技術(shù)等內(nèi)容。
滿足超精密技術(shù)的應(yīng)用需求
我國(guó)航天航空遙感、激光核聚變、國(guó)防武器系統(tǒng)、天文探測(cè)等先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)大口徑非球面光學(xué)元件的需求日益增加，但國(guó)外部分高尖端光學(xué)加工設(shè)備和技術(shù)對(duì)我國(guó)實(shí)行禁運(yùn)。目前，我國(guó)大口徑非球面零件加工工藝流程的相關(guān)科研工作已經(jīng)開(kāi)展，但成熟度還較低。同時(shí)，自行研制的設(shè)備加工精度與國(guó)外水平相比較低，優(yōu)勢(shì)單位的有效聯(lián)合不足，還存在大口徑光學(xué)零件加工和超精密加工技術(shù)的結(jié)合程度較低等問(wèn)題。
今后我國(guó)超精密加工技術(shù)要解決大口徑非球面零件的數(shù)字化加工工藝，提高我國(guó)光學(xué)加工領(lǐng)域的核心競(jìng)爭(zhēng)力和整體技術(shù)水平，解決禁運(yùn)問(wèn)題并替代進(jìn)口。譬如，對(duì)直徑900毫米的超精密銑磨機(jī)床來(lái)說(shuō)，該項(xiàng)目為十一五國(guó)家863計(jì)劃先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域重點(diǎn)項(xiàng)目，主要解決航空航天、激光核聚變等大型光學(xué)器件的超精密制造。
對(duì)于今后超精密機(jī)床的重點(diǎn)應(yīng)用方向，硬車(chē)削、硬銑削加工將被大量應(yīng)用，光整硬車(chē)削將代替磨削。超精密機(jī)床技術(shù)適用于加工汽車(chē)零件、軸承環(huán)、注射模具、液壓閥、滾珠、絲杠、螺母等，可以對(duì)不銹鋼、鑄鐵、塑料、石墨、綠陶瓷等材料進(jìn)行高精度車(chē)削。超精密機(jī)床技術(shù)的應(yīng)用可大幅提高生產(chǎn)率和精度，一些汽車(chē)零件的加工效率和表面質(zhì)量將優(yōu)于磨削。因?yàn)榭梢愿汕邢?，將更有利于環(huán)保。此外，超精密機(jī)床技術(shù)應(yīng)用于硬切削機(jī)床將大大提高機(jī)床刀具的壽命。