超精密加工技术综合应用了微电子技术、计算机技术、自动控制技术、激光技术，是 适应现代技术发展的一种 机械加工新工艺。这种 技术的出现使得加工技术产生了飞跃发展，主要体现在2个方面：一是 加工精度越来越高，由微米级、亚微米级、纳米级向原子级加工极限逼近；二是 除了用于国防和航天等领域外，还进入了国民经济和人们 生活的各个领域。精密、超精密加工代表了加工精度发展的不同阶段，从目前的发展水平来看，加工精度在0.1~1μm、加工表面粗糙度在Ra0.02~0.1μm之间的加工方法称为精密加工；加工精度高于0.1μm、加工表面粗糙度小于Ra0.01μm的加工方法称为超精密加工。从加工精度的具体数值来分析，精密加工可分为微米加工、亚微米加工和纳米加工等。精密/超精密加工是 一门综合性技术，凡是 影响加工精度和表面质量的因素都要考虑 ，其关键技术包括加工机理、工具技术、机床制造技术以及精密测量技术等。
目前，精密测量技术的发展主要包括高精度测量仪器和测量方法、超精密在线自动测量技术以及测量数据的自动采集处理技术的发展。适用于精密、超精密加工中的纳米级线位移测量仪器有：光栅线位移传感器(分辨率1nm，测量范围500mm)、激光干涉仪(分辨率0.1~10nm，测量范围大于1m)、原子力显微镜和扫描探针显微镜(分辨率亚纳米量级，测量范围几十微米)、扫描电子显微镜(分辨率1nm，水平方向测量范围几毫米)。高精度测量仪器均采用花岗石平台作为工作台面或基座。
一、扫描电子显微镜
MaxKnoll和ErnstRuska于1931年首 先提出了扫描电子显微镜(SEM)的工作原理。随后，Zworykin等人设计了第 一台扫描电子显微镜，目前SEM己经成为了探索微米、纳米材料微观结构时使用最 广泛的一种 仪器。扫描电子显微镜通过聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像，由发射出的电子束在加速电压的作用下，电子束经过电磁透镜汇聚成一个细小的电子探针(电子束初始直径为微米级，通过磁透镜聚焦到纳米量级的光斑)。随后在末级透镜上部扫描线圈的作用下，电子探针在试样表面做光栅状扫描。由于高能量电子与所分析试样物质相互作用会产生各种 信息，这些信息的二维强度和分布与试样的表面形貌及表面状态等因素有关，所以，通过接收和处理这些信息，便可以获得表征试样微观形貌的扫描电子图像。
 二、非 接触光学表面轮廓仪
从20世纪50年代开始，光学技术被引入表面形貌测量，实现了非 接触测量。光学表面形貌测量法可分为光波干涉法、光散射计量法和聚焦探测法。其中光波干涉法利用标准参考面和被测表面反射的光束产生干涉，被测面的微观轮廓起伏由显微镜转换成放大的平面干涉条纹，然后通过测量干涉条纹的相对变形来间接完成表面轮廓的测量。干涉法主要包括相移干涉仪、差分干涉仪和白光干涉仪3种 ，利用干涉接收的表面测量仪器具有测量信息直观和测量精度高等优点。相移技术在形貌测量中的成功应用，使得干涉技术测量表面形貌的精度和速度有了大幅度提高。光学表面形貌测量仪器也都无一例外的采用大理石平板作为工作台面或基座。
白光干涉技术是 20世纪70年代发展起来的一门新技术，与单频光波相比，白光干涉不再受相邻采样点之间的高度差不能超过λ/4的限制，并且噪声小，因此可以保证单频干涉仪测量准确性，还可以避免传统干涉技术的限制。白光干涉测量原理就是 利用白光调制度低、易形成干涉的特性，透过频率与振幅相近的光波形成低相干性的白光干涉波度。目前，用于精密/超精密表面形貌测量的白光干涉仪基本都是 双光路干涉显微结构，根据分光方式的不同分为Michelson、Mirau、Linnik三种 类型。测量三维表面轮廓信息的时候，白光干涉法利用2道相同特性的相干光在零光程差畴，将产生高对比度的零级条纹的特性，以此来判定零光程差，即相位调制的具体位置。通过干涉相位原理以及相关公式，就能取得待测零件的相移参数，最 后再还原相关三维形貌轮廓。
精密测量是 精密/超精密加工中的重要组成部分，因为在线测量和误差补偿是 提高加工装备精度的重要举措，而工件的加工精度通过测量来验证，因此精密测量仪器是 实验室建设中必不可少的重要组成部分，也是 先进制造技术实验教学必需的工具。
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