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)濟上可行的微細加工技術(shù)對于微型技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。目前，產(chǎn)業(yè)化的微細制造技術(shù)主要用在半導體工業(yè)，它們僅僅對大批量生產(chǎn)是經(jīng)濟的；在印刷制版術(shù)行業(yè)里使用的微細制造技術(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，微細切削加工可以彌補上述的缺點，因此，開發(fā)微細切削技術(shù)是微細制造技術(shù)的新領(lǐng)域。

    微細切削加工的第一批裝置是美國在60年代末開發(fā)的，主要用于加工光學件的表面，并由此誕生了超精加工技術(shù)。目前，在光學、電子和機械零件加工中達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切削用于在微型元件的表面上加工微細的紋理，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)應用領(lǐng)域的不斷擴大，要求能加工更多樣化的材料，尤其是對鋼和陶瓷的微細切削，成為微細切削技術(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，這有利于微細切削加工的精度，也降低了對超精加工機床剛性的要求。

    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。

    微細切削來源于普通切削

    微細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)動的高頻振動到進給機構(gòu)里，在與主軸回轉(zhuǎn)頻率和振動適當同步時，能產(chǎn)生不旋轉(zhuǎn)對稱的加工表面，達到磨光的鏡面。目前，超精車削的技術(shù)水平已經(jīng)可加工出極微細的軸徑。

    在微細加工中，銑削也被認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。可用于制造壓制光學柵格結(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。