結(jié)構(gòu)和零件的微型化是技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢之一，開發(fā)經(jīng)濟(jì)上可行的微細(xì)加工技術(shù)對于微型技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。目前，產(chǎn)業(yè)化的微細(xì)制造技術(shù)主要用在半導(dǎo)體工業(yè)，它們僅僅對大批量生產(chǎn)是經(jīng)濟(jì)的；在印刷制版術(shù)行業(yè)里使用的微細(xì)制造技術(shù)對所加工的幾何形狀及所能加工的材料又有很大的局限性。與這兩種制造技術(shù)比較，微細(xì)切削加工可以彌補上述的缺點，因此，開發(fā)微細(xì)切削技術(shù)是微細(xì)制造技術(shù)的新領(lǐng)域。

    微細(xì)切削加工的第一批裝置是美國在60年代末開發(fā)的，主要用于加工光學(xué)件的表面，并由此誕生了超精加工技術(shù)。目前，在光學(xué)、電子和機(jī)械零件加工中達(dá)到了微米和亞微米的精度和幾十個納米的表面粗糙度。在八十年代末，德國的卡魯斯厄研究中心把微細(xì)切削用于在微型元件的表面上加工微細(xì)的紋理，制造微型熱交換器：它們對一個圓筒上的銅箔或鋁箔用單晶金剛石制造的刀尖進(jìn)行切槽，最終做成一個微型的、效率很高的熱交換器。

    直到九十年代，微細(xì)切削主要是用金剛石刀具加工有色金屬零件。隨著微型技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，要求能加工更多樣化的材料，尤其是對鋼和陶瓷的微細(xì)切削，成為微細(xì)切削技術(shù)的發(fā)展方向。

    金剛石——近乎理想的切削材料

    在超精加工領(lǐng)域，單晶金剛石刀具幾乎是唯一得到實用的刀具。金剛石摩擦系數(shù)低，導(dǎo)熱率高，這對切削過程很有利；它還有很高的硬度和可加工出接近原子尺寸級的鋒利刃口，而制作鋒利的刃口是微細(xì)切削領(lǐng)域中必須解決的關(guān)鍵技術(shù)。一個亞微米級的鋒利刃口可以加工出幾納米數(shù)量級的表面粗糙度。鋒利的刃口及很低的摩擦系數(shù)，可大大減小切削力，這有利于微細(xì)切削加工的精度，也降低了對超精加工機(jī)床剛性的要求。

    金剛石刀具適合加工鋁、純銅、黃銅以及銅鎳合金等。銅鎳合金有很高的硬度，在加工時可獲得極佳的表面質(zhì)量。金剛石不適合加工黑色金屬，為了使金剛石能夠加工鋼，正在開發(fā)一些裝置，有一個裝置效果很好。它把一個超聲振動疊加在刀具的運動上，切削時使刀具的接觸時間大大減少，從而降低了切削溫度，抑制了金剛石向石墨的轉(zhuǎn)化。

    微細(xì)切削來源于普通切削

    微細(xì)切削的知識實際上是從普通的切削加工中獲得的，包括車、銑、鉆、磨，在個別情況下，微細(xì)加工也用鋸削或刨削。

    目前研究最多、最成熟的是超精車削。例如制作壓制菲涅耳透鏡的有色金屬模具或制作表面粗糙度的樣塊。

    通過疊加一個由壓電晶體驅(qū)動的高頻振動到進(jìn)給機(jī)構(gòu)里，在與主軸回轉(zhuǎn)頻率和振動適當(dāng)同步時，能產(chǎn)生不旋轉(zhuǎn)對稱的加工表面，達(dá)到磨光的鏡面。目前，超精車削的技術(shù)水平已經(jīng)可加工出極微細(xì)的軸徑。

    在微細(xì)加工中，銑削也被認(rèn)為是最柔性的加工方法。用單齒的金剛石圓盤銑刀加工槽與前面所述的在薄膜上車槽比較，可以加工出各種角度交叉的槽?？捎糜谥圃靿褐乒鈱W(xué)柵格結(jié)構(gòu)的模具，如每毫米100線。已商品化的圓盤銑刀最小寬度約100μm。

    用金剛石制造的帶柄銑刀，直徑約300μm，也已經(jīng)商品化。這種銑刀的結(jié)構(gòu)為通用的直槽單齒銑刀，也可制成有端刃的雕刻刀，它特別適合加工只有幾微米厚的隔板。這種槽銑刀的缺點是最小的槽寬取決于刀具的直徑和裝夾的精度。