隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，國防領(lǐng)域、微電子工業(yè)領(lǐng)域、生物工程以及太空機械領(lǐng)域也是步入了空前的發(fā)展階段，對設(shè)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(jié)構(gòu)、材料、尺寸和零件表面的特異性、多樣性、高精度、高質(zhì)感也是成為了三維細微零件和微型設(shè)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(shù)的含義、國內(nèi)研究成果、發(fā)展現(xiàn)狀、動態(tài)對超精密生產(chǎn)技術(shù)進行整理和歸納，對超精密微機械制造技術(shù)做出大膽的未來趨勢走向，為以后國家的超精密技術(shù)研究和生產(chǎn)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(zhì)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(lǐng)域產(chǎn)生一場革命性的變化。超精密微機械又稱作“三微制造技術(shù)”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(lǐng)域構(gòu)成，目前世界內(nèi)的微型無人機、超速高空飛行器、四代機等均由三微技術(shù)在獨立支撐，而且，微機電系統(tǒng)及微機電器件是機載設(shè)備發(fā)展的主要方向之一。
    1.  超精密微機械制造技術(shù)的內(nèi)涵和應(yīng)用
    1.1 內(nèi)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(chǔ)上，利用集成化、系統(tǒng)化的理論與技術(shù)，根據(jù)三維微小零件在結(jié)構(gòu)、材料、尺寸和零件表面的特異性、多樣性、高精度、高質(zhì)感的要求進行有機的制造和組合優(yōu)化，在較小的空間內(nèi)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(shù)。
    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(dǎo)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(xué)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(yīng)用
    超精密微機械技術(shù)及其產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、航空、航天、電子領(lǐng)域、國防領(lǐng)域等方面；醫(yī)療領(lǐng)域主要包括有：血管擔(dān)架和支架、生物智能芯片、血管微生物、微小型外科手術(shù)、器官機器人等方面；航天航空領(lǐng)域的應(yīng)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(lǐng)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(shù)方面；國防軍事領(lǐng)域主要有：隔空的彈藥引信、微型導(dǎo)彈定為發(fā)射系統(tǒng)、光學(xué)元件、微星傳感設(shè)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(shù)是發(fā)展微型飛機的核心技術(shù)，想要進一步發(fā)展微型機械的制造技術(shù)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(shù), 建立相應(yīng)的研究開發(fā)基地, 逐步形成航空微機電制造產(chǎn)業(yè)。
    2.  發(fā)展動態(tài)
    2.1 國內(nèi)外的研究成果
    超精密微機械加工設(shè)備技術(shù)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(chǎn)的能力，從系統(tǒng)上解決了超高精密微切削加工技術(shù)上的難題。這一技術(shù)的實現(xiàn)加之該機床獨配的摩擦驅(qū)動蠕動系統(tǒng)、電機驅(qū)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(qū)動，并精準度定為在24nm，通過優(yōu)化機械的驅(qū)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(zhuǎn)速卻依舊保持10，000rpm及以上。
    國內(nèi)眾多學(xué)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(xué)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(zhuǎn)數(shù)遠超國內(nèi)的一般水準最高轉(zhuǎn)數(shù)高達160，000rpm，同時，工作臺位置精度達±0.5 um /75mm、回轉(zhuǎn)精度達1um、刀具的最小直徑更是達到了0.15mm。北京理工大學(xué)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(shù)，銑頭主軸 的最高轉(zhuǎn)速可達到60000rpm，還可以四軸聯(lián)動，重復(fù)定位方面的精度定為超過國際同類水平。長春理工大學(xué)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(zhuǎn)速達到了6000rpm、進給精度達到±1 um、回轉(zhuǎn)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(xué)機械制造研究所、西北工業(yè)大學(xué)與香港城市大學(xué)也是在超精密微機械領(lǐng)域上下足了功夫，并取得一定的成果。
    2.2 微切削基礎(chǔ)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(shù)越來越受到廣大學(xué)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(guān)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(yīng)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(chǔ)理論、集成技術(shù)、加工技術(shù)、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(shè)計和相關(guān)技術(shù)。微機械的研究還應(yīng)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(chǔ)，筆者認為中國以后的微機械發(fā)展重點會慢慢轉(zhuǎn)移到以下方面：微切削加工技術(shù)經(jīng)濟性和可靠性評價、微切削機理、微切削應(yīng)用技術(shù)、微切削工藝研究、實用化微制造系統(tǒng)的設(shè)計原理方法與相關(guān)應(yīng)用技術(shù)研究。
    4.  結(jié)語
    MEMS生產(chǎn)制造技術(shù)是近幾年來被廣泛關(guān)注的新興科學(xué)，被廣泛的營運與國家安全、國家交流和時代進步當(dāng)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(nèi)外市場、加強國內(nèi)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(chǎn)生變更，但是社會人士更加關(guān)注的是微機械的成品更多的應(yīng)用于實際的生活當(dāng)中。技術(shù)是人類不斷進步的結(jié)晶，我們要充分利用國內(nèi)的優(yōu)勢, 在質(zhì)量、性能、價格、維修等方面下功夫, 迅速占領(lǐng)國內(nèi)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。