隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，國防領域、微電子工業(yè)領域、生物工程以及太空機械領域也是步入了空前的發(fā)展階段，對設備的的精密多維細微零件的要求也是日漸苛刻。三維微小零件在結構、材料、尺寸和零件表面的特異性、多樣性、高精度、高質感也是成為了三維細微零件和微型設備的裝置最為標志性性的特征，在材料使用、功能鑒定、使用年限、可靠性等方面要求也是非常之高，筆者從超精密微機械制造技術的含義、國內研究成果、發(fā)展現(xiàn)狀、動態(tài)對超精密生產技術進行整理和歸納，對超精密微機械制造技術做出大膽的未來趨勢走向，為以后國家的超精密技術研究和生產提供一定的參考依據(jù)。
    超精密微機械的主要發(fā)展時期還是集中于21世紀，微機械的不斷進步在使得人們生活質量不斷提高的同時它的迅猛發(fā)展將在21 世紀中后期促使所有工業(yè)領域產生一場革命性的變化。超精密微機械又稱作“三微制造技術”由微電子器件制造、微機電系統(tǒng)制造和微光電子器件制造三個領域構成，目前世界內的微型無人機、超速高空飛行器、四代機等均由三微技術在獨立支撐，而且，微機電系統(tǒng)及微機電器件是機載設備發(fā)展的主要方向之一。
    1.  超精密微機械制造技術的內涵和應用
    1.1 內涵
    超精密微機械制造（Micromanufacturing）系統(tǒng)是建立在以微小機械零件（以微米、納米計）加工制造為研究對象的基礎上，利用集成化、系統(tǒng)化的理論與技術，根據(jù)三維微小零件在結構、材料、尺寸和零件表面的特異性、多樣性、高精度、高質感的要求進行有機的制造和組合優(yōu)化，在較小的空間內完成整體機械的組裝。其目的就是實現(xiàn)“小機床加工小零件”的理念，是有別于MEMS 的微制造方法與技術。
    美國WTEC（World Technology eva lua-tion Center）對其含義定義為：可加工各種不同材料（包括半導體材料以外的）、具高精度（10^-3～10^-5m）及微尺寸零件 （10um～10mm）的3D 非光刻材料的加工；
    日本東北大學廚川研究室定義為：最小尺寸在亞毫米級（Sub-mili），精度約在亞微米級（Sub-micron）微小零件的加工。主要分為磨料加工、切削加工以及其它加工三大類；
    歐盟4M研發(fā)組的定義則簡單很多，定義為：指可制作各種不同材料的各種微細加工及成形制造。
    1.2 應用
    超精密微機械技術及其產品被廣泛應用于醫(yī)療、航空、航天、電子領域、國防領域等方面；醫(yī)療領域主要包括有：血管擔架和支架、生物智能芯片、血管微生物、微小型外科手術、器官機器人等方面；航天航空領域的應用主要有：衛(wèi)星的小部件制造、微衛(wèi)星的制造、微機械能量推進系統(tǒng)、激光陀螺等方面；電子領域則包括有：微機械馬達、電子封存、微型裝配和微型夾持等技術方面；國防軍事領域主要有：隔空的彈藥引信、微型導彈定為發(fā)射系統(tǒng)、光學元件、微星傳感設備、微光防控系統(tǒng)等方面。從木目前的發(fā)展現(xiàn)狀上來看，微機電系統(tǒng)制造技術是發(fā)展微型飛機的核心技術，想要進一步發(fā)展微型機械的制造技術和微機械的發(fā)展更新，就必須發(fā)展航空微機電系統(tǒng)制造技術, 建立相應的研究開發(fā)基地, 逐步形成航空微機電制造產業(yè)。
    2.  發(fā)展動態(tài)
    2.1 國內外的研究成果
    超精密微機械加工設備技術上日本也是一直處于世界的前言地位，在2004年和2010年FANUC 公司分別推出了ROBOnano超高精密微加工機床，這一機床具備了3D多維自由曲面加工生產的能力，從系統(tǒng)上解決了超高精密微切削加工技術上的難題。這一技術的實現(xiàn)加之該機床獨配的摩擦驅動蠕動系統(tǒng)、電機驅動凸輪主軸和完美刀架，使得儀器的蠕動型微滑臺實現(xiàn)摩擦力驅動，并精準度定為在24nm，通過優(yōu)化機械的驅動模式，也實現(xiàn)了400 m/s 的平滑進給，雖然主軸的電機耗能只有1.5W,但轉速卻依舊保持10，000rpm及以上。
    國內眾多學者通過研究ROBOnano超高精密微加工機床，也是取得了一定的、卓見成效的成果。哈爾濱工業(yè)大學精密工程研究所在2008年研究制造出小型超精密三軸聯(lián)動數(shù)控銑床，其主軸轉數(shù)遠超國內的一般水準最高轉數(shù)高達160，000rpm，同時，工作臺位置精度達±0.5 um /75mm、回轉精度達1um、刀具的最小直徑更是達到了0.15mm。北京理工大學研發(fā)的超精密微小型車銑加工機械實現(xiàn)了超微小部件的三維加工和高頻群脈沖電加工技術，銑頭主軸 的最高轉速可達到60000rpm，還可以四軸聯(lián)動，重復定位方面的精度定為超過國際同類水平。長春理工大學通過細切削加工與微磨擦磨損機理不斷的研究和努力，在2009年成功研制了微機械小部件微小切削功能的微摩擦磨損測試儀，主軸的最改好轉速達到了6000rpm、進給精度達到±1 um、回轉精度也是達到了世界水準±2u m。與此同時，北京航空精密機械研究所、清華大學機械制造研究所、西北工業(yè)大學與香港城市大學也是在超精密微機械領域上下足了功夫，并取得一定的成果。
    2.2 微切削基礎理論
    隨著微機械的不斷發(fā)展，切削加工方法加工介觀尺度零件的工藝技術越來越受到廣大學者的追捧和焦點；所以，如何深入研究微切削過程弄清切屑形成機理、如何理解和剖析切屑形成的非線性動態(tài)過程等關鍵問題也是被廣泛的提出，故而最小切削極限的概念也是應運而生。最小切削極限的概念是指：切深或進給必須超過某一臨界值，才能形成切屑，研究者們通過有限元法分析或利用切削實驗來估計，然后利用有限元分析正交切削中刀具鈍圓半徑的影響。
    3.  發(fā)展趨勢
    我國在超精密微機械制造基礎理論、集成技術、加工技術、系統(tǒng)理論等方面與日本、美國等強國之間存在著一定的差距，還有很多需要去凾待研究解決的問題和矛盾，特別是在除去醫(yī)藥、防控、航天等方面外更加貼切實際的實用化微機械系統(tǒng)的設計和相關技術。微機械的研究還應該投入更多的精力和資金，為最大程度的實現(xiàn)微機械的發(fā)展和進步做好雄厚的實力基礎，筆者認為中國以后的微機械發(fā)展重點會慢慢轉移到以下方面：微切削加工技術經(jīng)濟性和可靠性評價、微切削機理、微切削應用技術、微切削工藝研究、實用化微制造系統(tǒng)的設計原理方法與相關應用技術研究。
    4.  結語
    MEMS生產制造技術是近幾年來被廣泛關注的新興科學，被廣泛的營運與國家安全、國家交流和時代進步當中去，我們要清楚的認識到，因為個國家之間的起步時間相差不大，所以在為我們打開國內外市場、加強國內外微機械制造知識的交流提供了良好的機遇。超精密微機械的專用型非常強，固有的操作系統(tǒng)很長時間都可能不會產生變更，但是社會人士更加關注的是微機械的成品更多的應用于實際的生活當中。技術是人類不斷進步的結晶，我們要充分利用國內的優(yōu)勢, 在質量、性能、價格、維修等方面下功夫, 迅速占領國內市場, 并可能利用價格的優(yōu)勢打入國際市場。相信在微機械的不斷進步下，人類文明將掀開一片更加廣闊的天空，中國的綜合實力也會更加強勁一分。