常有人認為制造業當中并不需要非常精密的技術，那么你錯了，高端制造業的競技場上，有一種被譽為“工業皇冠上的明珠”的技術，它就是超精密加工技術，超精密加工技術的發展史更是一部人類突破物理極限的史詩！

躋身超精密加工第一梯隊

很多行業其實都依賴超精密加工技術，比如7nm芯片制造需要的光刻機反射鏡，還有太空望遠鏡的鏡面拋光，甚至是核聚變裝置里的慣性約束元件，這些都離不開超精密加工技術，也正是超精密加工技術的突破，才讓我們能夠在元件加工當中實現原子級的精度控制。

因此這項技術不僅是衡量一個國家制造業水平的核心指標，更是突破“卡脖子”難題的關鍵戰場，誰能夠掌握超精密加工技術，誰就能夠站在全球第一梯隊，中國在該領域已經實現了納米級的精度控制，真的可以借用華為余承東的一句話“遙遙領先”。

當然了這并非筆者在吸引眼球，超精密加工技術通常是指加工精度優于0.1微米（100納米），表面粗糙度小于10納米的制造技術，傳統的精密加工通常在1到10微米，打個通俗的比喻就是在一根頭發絲的橫截面上雕刻出一個復雜的三維結構。

超精密加工突破源于“三核心”的躍升

超精密加工技術的突破其實主要源于這三個核心能力的巨大躍升，第一就是機床運動控制，中國哈工大研發的磁浮納米定位平臺如今已經可以實現0.5納米的移位。第二就是在刀具與能量束控制方面，傳統的金剛石刀具到飛秒激光，聚焦離子束加工方式也從機械式接觸切削擴展到非接觸式操控。

最后一個就是環境的干擾抑制，要知道超精密加工技術需要嚴格的環境，任何微小的干擾都會讓精度大打折扣，而中國科學院長光所建立的超凈實驗室，通過氣浮隔振地基和磁流變阻尼器，成功的將環境振動控制到0.05微米以下，從環境干擾抑制面來提高超精密加工的精度。

超精密技術演進史與應用

超精密技術的演進發展史，對于人類來說是一次又一次人類向物理極限發起的挑戰，1950年的時候，美國研發出首臺數控金剛石機床，能夠實現精度5微米的元件加工，可以說人類在工業制造上實現了巨大的突破。

1980年的時候，日本憑借著工匠精神，其超精密車削技術在當時幾乎壟斷了半導體設備市場，實現了光刻機透鏡加工誤差控制在λ/50（λ=632.8納米）。

而進入到21世紀后，隨著中國制造業的蓬勃發展，中國在高檔數控機床與基礎制造設備上，實現了五軸聯動加工中心定位精度0.1微米，成功的躋身全球第一梯隊。超精密加工技術可以說在各種領域都發揮著重要的作用。

首先就是生物醫療方面，比如人工晶狀體就需要依賴超精密注塑技術，其次就是在光學系統領域，比如詹姆斯·韋伯望遠鏡的鈹基主鏡，其面形精度需要達到6nm，這也是需要依賴超精密加工技術。

當然了航空航天領域、半導體制造領域都需要超精密加工技術，而納米級的精度也絕不是人類的極限，未來還會向亞納米級，量子級發起挑戰與沖鋒。

結語

雖然目前中國在超精密加工領域有著完整的技術鏈條，但是依然還面臨著諸多挑戰，比如跨尺度協同制造方面，如何宏觀零件與微觀特征實現一體化加工制造，比如1立方米元件上如何保持0.1微米級精度，如何將實驗室的成果落地，降低成本提高效率，這些都是需要后面的科研工作者前仆后繼，雖然中國起步比較晚，但是如今也已經站穩第一梯隊，所以沒有什么是能夠難倒中國人的，中國科技加油！