微電子光電技術快速發(fā)展產品小型化、復合化、集成化背景下，為了實現微細復雜形狀微型構件加工，發(fā)端于超精密車床超精密加工機床正向自由度更多多軸控制超精密銑床多軸控制超精密加工心發(fā)展。由于控制技術進步，超精密加工機床及加工技術也獲得了很大進展。

　?。?）何謂超精密切削加工

　　超精密切削加工將正確制作刀具形狀復映到工件上加工方法，其特點用刀具刀尖切削工件，制成所需形狀，即根據機床“母性”原理運動實現復制。

　　制作微細形狀過程被稱為微細加工（或微細機械加工）。*，微細加工可以使用半導體制造技術，也可以使用微電子機械系統(tǒng)（MEMS）。但，采用光學粒子束加工技術并不擅長加工斜面曲面形狀，對被加工材料也有一定限制。就此而言，金剛石切削雖然屬于傳統(tǒng)機械加工，卻能夠應用于幾乎所有材料，因此所起作用很大。

　　源于超精密車床超精密加工機床正向具有更多自由度多軸控制超精密銑床超精密加工心轉變，主要用于加工需求量很大CD傳感器透鏡及其金屬模具、隱形鏡片、菲涅耳透鏡等具有復雜形狀微型構件。由于微電子光電技術快速發(fā)展以及對產品小型化、復合化、集成化要求，人們對這些產品加工效率十分關注。

　　（2）何謂多軸控制加工

　　通過控制機床直線運動軸、旋轉軸等軸系，巧妙地調節(jié)刀具（包括旋轉刀具非旋轉刀具）與工件位置與姿勢，就可以加工出各種各樣工件形狀。與普通機床一樣，超精密機床大多也由構成直交坐標系X、Y、Z三個直動軸其周圍A、B、C三個旋轉軸構成，為了使刀具工件加工點附近可處于任意位置姿勢，就需要對6個軸全部實施控制。此時刀具不能作自由旋轉運動，所以需要使用非旋轉刀具。而使用旋轉刀具時，無需對其旋轉軸位置進行控制，因此采用5軸控制就足夠了。這種4軸以上控制稱為多軸控制。一般加工很少同時進行5軸或6軸控制，但為了不進行重新設定就一次完成對復雜形狀加工，或工件加工部位以外部分與刀具發(fā)生干涉時，多軸控制加工就*。

　?。?）多軸控制超精密機床現狀

　　多軸控制超精密銑床或超精密加工心結構可以根據將刀具工件沿進給軸以納米精度進行定位結構來加以區(qū)分；也可以通過采用集成電機上絲杠來傳遞驅動（絲杠又可分為滾珠絲杠靜壓絲杠），還采用直接驅動方式直線電機來區(qū)分。為了實現低摩擦、高直線度地移動工作臺，被驅動工作臺導向方式也可分為滾動導軌靜壓（油、空氣）導軌。對于旋轉部分軸承也同樣如此。

　　現有幾種強調操作方便性加工性能超精密五軸控制加工機床已經上市銷售，其定位精度一般都達到了1nm。

　　為了超精密加工帶有自由曲面等三維復雜微細形狀，需要有作為旋轉刀具微小直徑金剛石球頭立銑刀，但這種刀具市場上并無銷售，所以數十年前，使用將微小直徑單晶金剛石刀頭切去片側，從旋轉軸心略微偏移（偏置）刀具（稱為近似球頭立銑刀）。但．如果通過多軸控制可以實現刀具傾斜加工以避免零速度切削，那么也就不需要采用偏置了?，F，已不需要使用近似球頭立銑刀，而使用常規(guī)球頭立銑刀通過多軸控制對帶有復雜曲面微小工件進行超精密加工。曲面加工所需NC數據可利用三維CAD系統(tǒng)或對模型進行掃描測量來獲得。

　　（4）對未來超精密加工要求

　　加工機床精度正從納米級向超納米級過渡。今后對超精密加工要求包括日益微型化刀具及其安裝換刀技術開發(fā)、便于操作微細加工用三維CAM與誤差補償技術，以及硬脆材料加工技術。