超加工技術是20世紀60年代發展和完善起來的，現已成為當代高技術產品的關鍵制造技術。近20年來，超加工不僅進入到國民經濟的各個，而且正從單件小批生產方式走向規模生產，可以預見，隨著新產品的不斷涌現，超加工的應用范圍將進一步擴大。而我國超加工技術起步較晚，技術水平與發達   相比也有   差距，因此，尋求超加工新的方法并探討其影響因素就成為目前迫在眉睫的問題。

　　一、超加工技術簡介

　　目前，超加工是指精度在0.1~0.01μm，表面粗糙度Ra值在0.03~0.05μm的加工技術，如金剛石刀具超切削、超磨料加工、超特種加工和復合加工等。它適用于元件、計量標準元件、大規模和規模集成電路的制造。而且，超加工的精度正處在亞納米級工藝，日趨向納米級工藝發展。

　　二、超加工方法

　　根據加工方法的機理和特點，超加工方法可以分為去除加工、結合加工和變形加工三大類。

　　(一)去除加工

　　去除加工又稱為分離加工，是從工件上去除一部分材料，傳統的機械加工方法，如在鑄鐵平板上完成的車削、銑削、磨削、研磨和拋光，以及特種加工中的電火花加工、電解加工等，均屬這種加工方法。

　　(二)結合加工

　　結合加工利用物化方法，將不同材料結合在一起。按結合的機理不同，它又分為附著、注入和連接加工三種。

　　1.附著加工又稱為沉積加工，是在工件表面上覆蓋一層物質，是一種弱結合，其中典型的加工方法是鍍；2.注入加工又稱為滲入加工，是在工件表面上注入某些元素，使之與基體材料產生物理化學反應，是具有共價鍵、離子鍵、金屬鍵的強結合，用以改變工件表層材料的力學機械性質，如滲碳、滲氮等；3.連接加工將兩種相同或不同材料通過物化方法連接在一起，如焊接、粘接等。

　　(三)變形加工

　　變形加工又稱為流動加工，利用力、熱、分子運動等手段，使工件產生變形，從而改變其尺寸、形狀和性能。

　　三、超加工技術的影響因素

　　影響超加工技術的因素很多，主要表現為以下幾點：

　　(一)加工機理

　　近年來，在傳統加工方法中，金剛石刀具超切削、金剛石微粉砂輪超磨削、高速切削、砂帶磨削等已占有重要地位；在非傳統加工中，出現了電子束、離子束、激光束等   加工、微波加工、超聲加工、蝕刻、電火花和電化學加工等多種方法，特別是復合加工，如磁性研磨、磁流體拋光、電解研磨、超聲研磨等，在加工機理上均有所創新，尤其以成型為代表的“堆積”加工，在加工技術具有里程碑意義。

　　(二)被加工材料

　　超加工的零件，其材料的化學成分、物理力學性能、加工工藝性能均有嚴格要求。例如，要求被加工材料質地均勻、性能穩定、無外部及內部微觀缺陷，不能含有雜質；其物理力學性能，如拉伸強度、硬度、延伸率、彈性模量、熱導率和膨脹系數等應達到   數量級；材料在冶煉、鑄造、輾軋、熱處理等工藝過程中，應嚴格控制熔渣過濾、輾軋方向、溫度等，使材質純凈、晶粒大小勻稱、無方向性，能滿足物理、化學、力學等性能要求。

　　(三)加工設備及其基礎元部件

　　對超加工所用的加工設備有下列要求：1.。包括高靜精度和高動精度，主要的性能指標有幾何精度、定位精度和重復定位精度、分辨率等，如主軸回轉精度、導軌運動精度、檢驗平板精度、分度精度等；2.高剛度。包括高靜剛度和高動剛度，除本身剛度外，還應注意接觸剛度，以及由工件、機床、刀具、夾具所組成的工藝系統剛度；3.高穩定性。設備在經運輸、存儲以后，在規定的工作環境下使用，應能長時間保持、抗干擾及穩定性。設備應具有良好的、抗振性等；4.高自動化。為了加工質量，減少人為因素影響，加工設備多采用數控系統實現自動化。

　　(四)加工工具

　　加工工具主要是指刀具和磨具。用金剛石刀具超切削，值得研究的問題有：金剛石刀具的超刃磨，其刃口鈍圓半徑應達到2~4nm，同時應解決其檢測方法，刃口鈍圓半徑與切削厚度關系密切，若切削的厚度欲達到10nm，則刃口鈍圓半徑應為2nm。磨具當前主要采用金剛石微粉砂輪超磨削，這種砂輪有磨料粒度、粘接劑、修整等問題，通常采用粒度為W20~W0.5的微粉金剛石，粘接劑采用樹脂、銅、纖維鑄鐵等。

　　(五)檢測與誤差補償

　　超加工   具備相應的檢測方法，不僅要對工件表面質量進行檢驗，而且要檢驗加工設備和基礎元部件的精度。其尺寸和形位精度可用電子測微儀、電感測微儀、電容測微儀、自準直儀等來測量；表面粗糙度可用電感式、壓電晶體式表面形貌儀等進行接觸測量，或用光纖法、電容法、超聲微波法和隧道顯微鏡法進行非接觸測量；表面應力、表面變質層、表面微裂紋等缺陷，可用X光衍射法、激光干涉法等來測量。檢測可采取離線的、在位的和在線的三種方式。

　　誤差預防是通過提高機床制造精度、加工環境等來減少誤差源對其影響；誤差補償是在誤差分離的基礎上，利用誤差補償裝置對誤差值進行靜態和動態補償，以誤差本身的影響，其中靜態誤差補償是根據事先測出的誤差值，在加工時通件或軟件進行補償；動態誤差補償是在在線檢測基礎上，在加工時進行實時補償。

　　(六)工作環境

　　超加工的工作環境是加工質量的   條件，環境因素主要指溫度。環境溫度可根據加工要求控制在±1℃~±0.02℃，甚至達到±0.0005℃。達到恒溫的辦法是采用多層套間，可逐步大恒溫間、小恒溫間，溫度控制的精度愈來愈高，再采用局部恒溫的方法，如恒溫罩，罩內還可用恒溫液噴淋，達到      的控制溫度。

　　基于超加工技術的重要性，對該技術的研究和都投入了大量的人力和財力，很多學者也在這方面做著大量的研究和實驗，相信在不久的將來超加工技術   會取得   大的進展。