“超精密機床的研發(fā)和制造技術(shù)是一項前沿性的技術(shù)，將引領(lǐng)機床的加工精度不斷向著(zhù)人類(lèi)未曾涉及的技術(shù)領(lǐng)域深入邁進(jìn)。超精密機床技術(shù)的應用領(lǐng)域已拓展到我們日常生活的許多方面，并正在豐富和改變著(zhù)我們的生活。”北京機床研究所所長(cháng)劉炳業(yè)在6月19日召開(kāi)的2014中國機床工具發(fā)展高端論壇上指出，“當我們滿(mǎn)眼于制造業(yè)繁雜的加工設備中，我們應該知道有一類(lèi)機床很少出現在行業(yè)展覽會(huì )中，但其卻是發(fā)達國家非常重視并且采取措施加以控制的機床，這就是超精密機床，而超精密機床體現著(zhù)一個(gè)國家精度技術(shù)的競爭力。”
高精度是數控機床的主流趨勢“在過(guò)去的30年里，世界范圍的機床技術(shù)得到了很大程度的發(fā)展，機床技術(shù)的發(fā)展趨勢也呈現出多元化的特點(diǎn)，比如高精度的趨勢、高速運動(dòng)的趨勢、多運動(dòng)軸的趨勢、高可靠性的趨勢、多功能復合化趨勢、可重構的趨勢、低能耗環(huán)保的趨勢以及智能化的趨勢等，但在所有的趨勢中，最能夠體現發(fā)展主流的趨勢應該是高精度和智能化的趨勢。”劉炳業(yè)強調，高精度是數控機床的主流發(fā)展趨勢，并且超精密加工的精度比精密加工精度還要高出一個(gè)數量級。

事實(shí)上，超精密加工技術(shù)所涉及的技術(shù)領(lǐng)域非常豐富。在北京機床研究所30多年的研究歷程中，針對超精密加工技術(shù)所涉及到的相關(guān)技術(shù)，劉炳業(yè)系統地總結出了36個(gè)方面的關(guān)鍵前沿研究以及11項領(lǐng)先的核心技術(shù)。其中，關(guān)鍵前沿研究包括設計、運動(dòng)部件、測量分析、工藝技術(shù)、主機制造技術(shù)和機床應用條件技術(shù)六方面內容。領(lǐng)先的核心技術(shù)涵蓋：精密超精密主軸關(guān)鍵結構制造技術(shù)、精密超精密直線(xiàn)運動(dòng)部件關(guān)鍵結構制造技術(shù)、高分辨率運動(dòng)驅動(dòng)技術(shù)、機床關(guān)鍵零部件的加工工藝制造技術(shù)、部件抵御外部干擾的特性技術(shù)、高穩定性快速直線(xiàn)運動(dòng)的結構與制造技術(shù)、多運動(dòng)軸機床的嵌套結構設計技術(shù)，以及針對目標零件制造的機床集成制造技術(shù)等內容。

“在機床的精度從微米級到納米級的發(fā)展歷程中，有三項關(guān)鍵技術(shù)無(wú)法回避，這三項技術(shù)也是納米精度機床的研究門(mén)檻。”劉炳業(yè)分析稱(chēng)，其中一項技術(shù)是無(wú)遲滯的軸承技術(shù)，遲滯現象在機械系統中大量存在，遲滯現象不僅嚴重影響機床溜板的運動(dòng)定位精度和重復定位的精度，也影響運動(dòng)的高分辨率實(shí)現，同時(shí)也影響精密零件的加工形狀精度以及表面粗糙度。而靜壓軸承技術(shù)可以很好地解決機械遲滯的現象，并且可以均化幾何誤差，在超精密機床中得到大量應用。靜壓技術(shù)在過(guò)去的十年時(shí)間里取得了重大進(jìn)展，自補償的反饋技術(shù)更為成熟。以流量控制的節流技術(shù)使靜壓軸承的剛度得到很大程度的提升，使超精密機床加工的材料硬度不斷提高。

而另二項關(guān)鍵技術(shù)分別是高分辨率驅動(dòng)技術(shù)和機械系統中的微振動(dòng)處理技術(shù)。納米級分辨率是近十幾年來(lái)超精密機床性能的特征體現，運動(dòng)的影響因素很多。同時(shí)，大量的實(shí)驗研究發(fā)現，10納米量級的振動(dòng)信號存在于許多機械執行機構中，對于機械靈敏度的執行與測定造成干擾，這種振動(dòng)被稱(chēng)為微振動(dòng)。“對微振動(dòng)的機理深入研究，并尋求解決途徑是超精密機床通往納米精度的必經(jīng)之路。”劉炳業(yè)說(shuō)道。

滿(mǎn)足超精密技術(shù)的應用需求“我國航天航空遙感、激光核聚變、國防武器系統、天文探測等先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域，對大口徑非球面光學(xué)元件的需求日益增加，但國外部分高尖端光學(xué)加工設備和技術(shù)對我國實(shí)行禁運。目前，我國大口徑非球面零件加工工藝流程的相關(guān)科研工作已經(jīng)開(kāi)展，但成熟度還較低。同時(shí)，自行研制的設備加工精度與國外水平相比較低，優(yōu)勢單位的有效聯(lián)合不足，還存在大口徑光學(xué)零件加工和超精密加工技術(shù)的結合程度較低等問(wèn)題。”中國工程院院士蔣莊德在該論壇上亦提出對我國超精密加工與測量技術(shù)與裝備的迫切需求。