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精密和超精密加工技术简介

就***制造技术的技术实质性而论，主要有精密和超精密加工技术与制造自动化两大领域。前者包括了精密加工、超精密加工、微细加工，以及广为流传的纳米加工，它追求加工上的精度和表面质量的极限，可统称为精密工程；后者包括了设计、制造和管理的自动化，它不仅是快速响应市场需求、提高生产率、改善劳动条件的重要手段，而且是提高产品质量的有效方式。在工业计量中有很多需要检测的参数与位移量的变化有关，如力、流量、温度、速度、振动、密度、粘度等。两者密切联系，许多精密和超精密加工要靠自动化技术才能达到预期目标，而不少制造自动化则有赖于精密加工才能达到设计要求。

由于超精密加工的精度等级和表面质量都很高，因此，一定要有相应的检测手段，才能验证工件是否达到了相应的技术要求。在精密超精密加工和测量中，对测量技术提出了更为严格的要求，即要求测量误差比加工误差高一个数量级。又称为分离加工，是从工件上去除一部分材料，传统的机械加工方法，如车削、铣削、磨削、研磨和抛光等，以及特种加工中的电火花加工、电解加工等，均属这种加工方法。目前，超精密测量仪正向高分辨力、高准确度和高可靠性的方向发展。公司发展了分辨率均可以达到1?nm的测量元件；美国HP、zygo、英国Taylor等公司的测量仪器均可以满足纳米测量的需求。

1981年美国IBM公司研制成功的扫描隧道显微镜(STM)，将人们带到了微观世界。STM具有极高的空间分辨率(平行和垂直于表面的分辨率分别达到0.1?nm和0.01?nm，即可分辨出单个原子)，广泛应用于表面科学、材料科学和生命科学等研究领域，在一定程度上推动了纳米技术的产生和发展。1981年美国IBM公司研制成功的扫描隧道显微镜(STM)，将人们带到了微观世界。与此同时，基于STM相似原理与结构，相继产生了一系列利用探针与样品的不同相互作用来探测表面或界面在纳米尺度上表现出来性质的扫描探针显微镜(SPM)，用来获取通过STM无法获取的有关表面结构和性质的各种信息。