自20世紀80年代,，國內有關單位在研制氣體靜壓主軸及導軌等基礎上開始了單點金剛石切削加工設備的開發(fā)，90年代初北京機床研究所,、北京航空精密機械研究所等陸續(xù)研制成功結構功能簡單的超精密車床,、超精密鎖床等設備，可以進行平面,、外圓及內孔 等簡單特征的超精密切削加工,。國內超精密加工技術發(fā)展的里程碑是 非 球面曲面超精密加工設備的研制成功。光學非 球面零件由于具有優(yōu)越的光學性能,，可以提高成像質量并簡化光路和結構,，在軍工及民用行業(yè)得到了廣泛應用。當年只有歐美及日本等國能夠制造非 球面超精密加工設備,，而國內引進受限且價格昂貴,。于是 非 球面超精密加工設備的研制成為國家九五期間先進制造技術領域的重點任務，到九五末期,，北京航空精密機械研究所,、航天科技九院興華機械廠以及哈爾濱工業(yè)大學等單位陸續(xù)研制成功代表當時國內超精密加工最 高技術水平的非 球面超精密切削加工設備，打破了國外的技術封鎖,，隨之國內超精密加工技術在慣性器件,、光學制造等行業(yè)得到了較快的應用和發(fā)展，之后還陸續(xù)研制成功了中大口徑的非 球面超精密車床,。由于國內超精密加工設備的發(fā)展,，英,、美等國陸續(xù)解除了該類型超精密裝備對我國的禁運，并且設備價格一路下滑,，這對國內的超精密基礎部件研究和超精密加工裝備研制產生了很大的沖擊,，使我國多數(shù)超精密裝備研制單位并沒有形成完整的基礎研究能力與工程化及產業(yè)化規(guī)模。
隨著產品功能和性能的進一步提高,，從21世紀初開始對光學自由曲面,、微小精密零件以及微結構功能表面等需求日益迫切，對于用作儀器設備基準的花崗石平臺需求缺口日益擴大,，例如光學自由曲面能改善校正像差,、改善像質、擴大視場等系統(tǒng)性能,，同時能簡化光學系統(tǒng)結構,、減輕重量，因而已成為新一代光學系統(tǒng)的核心關鍵器件,，特別在光學成像系統(tǒng)中在軍工和民用領域具有廣泛的應用背景,；微結構功能表面的微結構具有紋理結構規(guī)則、高深寬比,、幾何特性確定等特點,，由于這些呈特定的拓撲結構分布的表面微結構使得元件具有某些特定的功能，如粘附性,、摩擦性,、潤滑性、耐磨損性等物理北學陛能等,。例如,，在航空、航天飛行器宏觀表面加工出微納結構形成功能性表面,，不僅可以減小飛行器的風阻,、摩阻，減小摩擦,，同時可避免結冰層形成,，提高空氣動力學、熱力學功能以及突防能力,，從而達到增速,、增程、降噪,、隱身等目的,。隨著高精度傳感器等器件結構的微小型化、工作部位尺寸及形位精度等級的亞微米化,，以及新型材料的應用,，微小結構零組件裝夾、定位,、找正的精細化,，刀具的小型化和加工進給量的微量化、非 接觸面型和尺寸測量顯微化等一系列技術難題對傳統(tǒng)精密超精密加工設備及工藝也提出了嚴峻挑戰(zhàn),。
原有的第 一代超精密加工設備已經(jīng)無法滿足復雜結構特征的超精密加工需求,，國內從事超精密加工技術研究的多家高校和研究所緊密跟 蹤國外的先進技術，在研究基于直線電機驅動的液體靜壓導軌,、超精密位置伺服控制主軸,、超精密數(shù)控系統(tǒng)及復雜曲面軌跡規(guī)劃及編程等關鍵技術的基礎上，研發(fā)了多軸超精密數(shù)控切削加工設備,，并開發(fā)了快速刀具伺服及慢拖板伺服超精密切削加工等工藝,，完成了太赫茲束控賦值曲面、微透鏡陣列,、雙正弦曲面等典型復雜曲面和微結構特征的超精密加工,，進一步縮小了與國外在超精密數(shù)控加工設備和工藝方面的差距。同時,，針對典型產品的工程化應用,，國內開發(fā)了超精密數(shù)控磨床、微結構特征大尺寸模輥超精密加工設備,、振動切削刀架等,，實現(xiàn)了典型模具材料的超精密加工，從而為實現(xiàn)光學功能元件的確定性,、經(jīng)濟性與柔性大批量復制生產奠定了基礎,。
隨著光學探測、空間遙感以及極大規(guī)模集成電路等領域的需求牽引,，對大口徑光學透鏡及反射鏡的高效超精密加工提出了要求,。大口徑高精度光學元件的制造一直是 超精密加工技術的重要研究方向之一，確定性超精密研拋是 其工藝原理,。確定性超精密研拋技術也稱為可控柔性加工技術,，其基本原理是 通過改變柔J性研拋頭的形狀、壓力,、運動形式等參數(shù),，得到研拋頭的去除函數(shù)，同時通過駐留時間的控制達到工件面型誤差的收斂,，最 終提高工件面型精度和表面質量,。確定量超精密研拋加工工藝技術的研究熱點包括可控性良好的研拋新原理新方法、殘余誤差的定量去除算法,、中高頻誤差控制和抑制技術等,。高精度非 球面光學零件(包括大型非 球面鏡,、高陡度非 球面鏡、離軸非 球面鏡和拼接子鏡,、自由曲面鏡等)的確定性超精密研拋工藝及加工設備已成為超精密加工技術發(fā)展的重點之一,。
近年來國內以空間遙感衛(wèi)星相機的大口徑光學透鏡、激光核聚變楔形透鏡,、極大規(guī)模集成電路紫外/極紫外光刻機物鏡等重大需求為牽引,，高校、中科院及各軍工集團的專業(yè)研究所等在小磨頭拋光的基礎上,，研發(fā)了一系列超精密數(shù)控研拋加工工藝及設備,，例如磁流變拋光、離子束拋光,、射流拋光,、應力盤拋光和氣囊拋光等，這些設備有的已接近國際先進水平,，并得到了較好的工程化應用,。
此外，在一些特殊的專業(yè)領域對超精密加工設備及工藝也提出了新的要求,，例如近年來發(fā)展的抗疲勞制造技術與第 一代成形制造技術及第 二代表面完整性制造技術相比,，可用于航空發(fā)動機主承力件、運動件以及連接件等關鍵構件(如齒輪,、軸承,、葉片、盤軸類零件,、對接螺栓等)的制造,，將會顯著提高航空武器裝備的使用壽命?？蛊谥圃旒夹g的核心技術之一是 精密超精密加工工藝,，提高關鍵構件的加工精度及表面質量、控制加工工件表面完整性,，提高構件的疲勞強度,，改善表面應力狀態(tài)及疲勞性能，最 終提高零件的疲勞壽命,。普通精密數(shù)控加工設備已經(jīng)無法滿足航空關鍵構件的抗疲勞制造需求,，針對不同材料、不同結構的航空構件需要采用超精密數(shù)控磨床,、超精密數(shù)控加工中心等通用超精密加工設備,，同時還需研發(fā)一些專用超精密加工設備，才能最 終達到航空關鍵構件抗疲勞制造技術的要求。
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