隨著航空航天，國防工業(yè)，電子產業(yè)，現代醫(yī)學和生物工程技術的快速發(fā)展，對于三維微小零件的精度（其尺寸在微米到毫米級）迫切需求。本文對內涵的整理和敘述，對超精密微機械制造技術國內外的研究現狀和發(fā)展趨勢，并對未來的超精密微機械制造技術的發(fā)展趨勢進行了總結，為先進制造技術領域的研究和規(guī)劃我們的未來發(fā)展方向。
    超精密微機械制造技術領域是在第二十世紀80年代初期90年代逐漸發(fā)展的新興科學領域。它的迅猛發(fā)展將在二十一世紀為幾乎為所有的工業(yè)領域帶來翻天覆地變化。微系統(tǒng)與微制造的產品廣泛應用于軍事，醫(yī)療，航空航天，電子等軍用和民用領域。本文對其內涵的整理和敘述，超精密微機械制造技術的國內外研究現狀和發(fā)展趨勢，為今后我國先進制造技術研究計劃提供可參考的意見。
    什么是超精密微機械制造技術
    微制造系統(tǒng)是針對微小機械零件這個特殊加工對象，采用系統(tǒng)的，集成的理論和技術，根據工件結構和具體要求把供料、加工、檢測、搬運等步驟有效的融合起來，在狹小的空間內對微型零件進行制造。它的目地是實現“小零件用小機床加工”的概念，不同于MEMS微制造技術和方法。它必將成為非硅材料的加工（如金屬，陶瓷等）的最有效的小零件的加工方式，可以從根本上解決了小型零件的加工難題。
    超精密微機械制造技術重點研究的對象尺寸在10m~ 10mm，處理復雜的幾何形狀的小部件。具有能耗低，體積小，生產靈活，效率高。降低了制造系統(tǒng)及零件的尺寸，不僅節(jié)省能源，還節(jié)省了生產空間和資源，符合節(jié)能，環(huán)保的生產方式，是綠色制造業(yè)的發(fā)展方向。
    國內及國外研究現狀及發(fā)展趨勢
    2.1.微機械加工設備的技術
    目前，國內已有多所高校對微小制造系統(tǒng)，微小切削技術領域展開研究。已獲得一些令人可喜的成就。哈爾濱工業(yè)大學精密工程研究所于2007開發(fā)的一個小型超精密三軸數控銑床，主軸最高轉速160000 RPM，回轉精度達到1米，工作臺定位精度達到0.5米/±75mm，重復定位精度達±0.25m，刀具采用進口的刀具，最小可達到0.15mm。北京理工大學研發(fā)的用于引信機構微小型金屬承載構件加工的精密微小型車銑加工中心，針對于對微小型構件三維加工和高頻群脈沖電加工技術研究，c軸轉速8000rpm，銑頭主軸轉速60000rpm，可以四軸聯動，重復定位精度已達到國際先進水平。清華大學，南京航天航空大學，北京航空精密機械研究所都積極開展針對微型機床研究。此外，在香港城市大學開發(fā)的建模與西北工業(yè)大學合作，對微制造系統(tǒng)仿真進行研究。
    長春理工大學一直在精密和超精密加工技術中微細切削加工與微機械制造技術、微磨擦磨損機理、激光精密加工技術、硬脆材料精密加工技術、微光機電一體化技術方面進行長時間的研究，。在微加工和微摩擦磨損機理的研究的基礎上，成功地研發(fā)了微切削功能的微摩擦磨損測試機，主軸轉速6000rpm，旋轉精度達到了±2米，±1米的進給精度，微磨擦測力傳感器使用了雙平衡機構，從而實現了同時測定正壓力和摩擦力；利用儀器的模塊化設計，可使摩擦測量頭與微切削刀頭更換，從而實現微切削作用，對微切削的機理進行研究。在激光精密加工技術方面，于2005開發(fā)出特殊材料的微型零件精密激光去除的裝置，機器的加工精度已達到微米級。在微傳感器技術測試技術和微控制技術等領域開展了一系列的研究，并取得了一系列令人可喜成果，為微處理單元和微制造系統(tǒng)的設計，制造，積累了一定的寶貴經驗。
    2.2.特殊工藝
    超精密加工需要在潔凈的環(huán)境中才可進行的，其中蝕刻技術的關鍵特征，一般用在光刻，微機械元件的硅襯底上形成光攝影，生成零件的幾何形狀，進一步的處理，方法：
    2.2.1.刻蝕方法。腐蝕是形成微機械深加工的主要途徑。首先把光刻之后的硅用腐蝕劑侵蝕，移除犧牲層保留處理層，制作成工件，再經過清洗后得到的工件。腐蝕法有濕式和干式兩種方法，干法分為離子法和激光法，而濕法分為溶液法和陽極法。而溶液法由于操作簡單，使用成本低廉，處理效果好，加工范圍廣而被廣泛使用。常見的腐蝕劑溶液有EDP，KOH，H2N2三種，按照比例，對腐蝕速率及溫度的控制，使其生成掩膜SiO2或Si3N4，從而滿足硅體蝕刻的選擇性，掩蔽，超精密的高水平的各向異性。激光腐蝕法則是通過調整激光蝕刻的輻射劑量，幾乎任何形狀的微機械結構都可以此方法加工，這是其他腐蝕法所辦不到的。
    2.2.2.沉積的方法。沉積過程中，外延生長是一種常見的技術。此技術的特點是將外延生長層與基底材料保持相同的結晶取向，這極大的提高了材料外延長層縱向或是橫向的加工能力，以產生所需的結構，把添加硼技術結合硅外延生長技術結合起來，可以生產高精度立體微機械零件。三維微機械LIGA技術沉積技術和光刻技術的結晶工藝，它采用X射線，使波長保持在0.1-1納米，對涂覆在底部上的PMMA感光材料光刻，可達1mm深，電鑄金屬從而產生感光材料的微觀結構，并以其為模具注塑成型塑料產品。
    超精密微機械制造技術的發(fā)展走勢
    3.1.微切割技術。關鍵技術包括微零件的加工設備，主要是具有高轉速的主軸系統(tǒng)，精確定位技術，精密工作臺的運動與控制的微機械加工設備與技術；微切削刀具材料和刀具的制造技術；微切削中刀具及工件的快速裝夾技術，微切削中和測試監(jiān)控技術。
    3.2.微切削機理。主要是熱——機械耦合應力作用下的不均勻變形，微尺度下的本構方程的工件材料，微切削區(qū)的位錯應力，尺寸效應，非均勻應變等對剪切變形和剪切效應的影響；最小切削量對切屑形狀，已加工的表面形成，切割應力，切削溫度的影響，和工件材料的微觀結構對表面粗糙度和表面損傷的影響，微切削的模擬仿真技術，微切削理論和技術體系。
    3.3.微切削過程。微機械加工工藝，包括各種新型材料如不銹鋼，鈦合金，不銹鋼，鋁合金，陶瓷等非金屬材料及各種復合材料，顯微切割的CAD / CAM技術。
    3.4.微加工技術，經濟和可靠性的評估。
    3.5.微加工的研究和設計原理及實用的微制造系統(tǒng)的方法和相關的應用技術。