一、引言
　　隨著科學技術的發展對切削加工提出了越來越高的要求，一是要滿足越來越高的加工效率、加工精度和表面質量；其次是要求經濟性和生態性(即綠色生產要求)。 為了滿足這些要求，研究人員已做了大量的研究工作，開發出了多種先進切削加工技術，如高速切削、干切削、硬切削等。

 　　微機電系統最早是上世紀60年代對集成電路(IC)制造與材料研究而衍生出來的一門新領域，因此開始發展時使用的制造技術必須遵循集成電路的制造要求，所采用的材料也必須符合集成電路的制造標準，如采用多晶硅、單晶硅、氧化硅和二氧化硅等硅基材料，或是使用鋁、銅等金屬。但隨著微機電系統和微機械的多樣化發展，傳統上符合集成電路制造要求的材料有其局限性，對于擁有不同機械性能與電子特性微元件的需求也顯得越來越迫切。微機電系統技術已經成為全球增長最快的工業之一，需要制造極小的高精密零件的工業，例如生物、醫療裝備、光學以及微電子 ( 包括移動通信和電腦組件 ) 等都有大量的需求。然而，并非每種應用在微機電系統或微機械上的微元件都能利用集成電路技術生產出來，因此新的材料和新的微制造技術以及微切削技術陸續被研究發展出來。 

    二、尺度劃分 

　　對于尺度的劃分，不同的研究機構、不同研究領域的研究人員有不同的見解。材料學專家認為：10-12m～10-9m 之間的尺度屬于量子力學研究范疇；1 -9m～10-6m之間的尺度屬于納觀力學研究范疇；10-6m～10-3m之間的尺度屬于介觀力學研究范疇；1-3m～10-0m之間的尺度屬于微觀力學研究范疇；大于10-0m的尺度屬于宏觀力學研究范疇。而機械加工學科常常以10-6m(1μm)為加工誤差尺度，傳統切削加工的誤差尺度多以絲來衡量(1絲=10μm)，精密加工的誤差尺度可達到微米級。由此可見：材料學以研究對象的特征長度作為尺度劃分的依據，機械加工領域以研究對象的加工精度作為尺度的劃分依據，從而把機械加工劃分普通加工、精密加工和超精密加工等，并沒有涉及到工件加工特征尺度的大小。

　　如圖1所示，精密加工根據工件加工特征的尺度可分為宏尺度加工、中尺度加工和微尺度加工。通常的機械加工大多是指宏尺度加工，零件的技術性能要求反映在宏觀尺度或表層結構上，加工特征的尺寸相對較大，加工的范疇較廣；微尺度加工是指微納米加工，主要用精密和超精密加工技術、微細加工技術和納米加工技術來加工，強調了 “ 極薄切削 ” 和微觀結構，加工特征的尺寸相對來說較小，在微米、亞微米和納米級，研究的重點是物質的微觀結構；介于兩者之間的稱之為中尺度加工或中尺寸加工。 

 　　目前有一些機電產品既不像納米技術中微型機電系統 ( 微型機械 ) 那樣小，又不像普通機電產品那樣大，為便于區分，可稱之為“微小機械”。微小機械的加工特征跨越了多個不同尺度等級(見圖2)，既包含10-3m～10-0m之間的微觀尺度，又包含10-6m～10-3m之間的介觀尺度，還包含10-9m～10-6m之間的納觀尺度。這里應該指出的是，目前大部分微細制造技術所能達到的加工精度還在亞微米至微米范圍，相距通常所說的納米尺度(10-10m～10-7m) 還有較大差距。

　　微小機械無論在國防、航空、航天和民用中都有較大市場，例如微小人造衛星、飛機、機床、汽輪發電機組、車輛、槍械等。從產品發展來看，小型化是其方向之一，如照相機、攝像機、投影儀、手機等都越做越小，而功能卻不斷提高和完善。因此，微小機械加工理論和技術的研究有著廣闊的應用前景。 

     三、微制造技術

    目前常用于微機電系統方面的微制造技術 (Micromanufacturing) 可分為對硅基材料以及非硅基材料的微加工，基本上又可分為四類：

    1）刻蝕技術 

　　該技術利用干刻蝕法、濕刻蝕法或光刻蝕法對被加工材料進行等向或非等向刻蝕去除加工，通常可對被加工材料進行體形微加工(bulk micromachining)或表面微加工(surface micromachining)。刻蝕技術的優點是加工精度高，且有大批量生產能力，可與IC制造相容，技術已較成熟；缺點是被加工材料固定、加工速度慢、刻蝕劑危險性高、所用設備資金投入大，且對加工環境要求高等。

    2）薄膜技術

 　　該技術主要用薄膜成長技術和刻蝕技術加工所需的微結構，一般可用于2D表面微加工，主要應用在VLSI方面的微元件制造。薄膜技術除了技術已較成熟、極佳的IC相容性，不需要特別的組裝技術就可以大量生產微元件外，其缺點與刻蝕技術相同。

    3）LIGA 技術

    該技術結合了X-Ray深刻技術(Deep X-Ray lithography)、微電鑄翻模(Micro electroforming)及微成形(Micro molding)等技術，LIGA微加工制造技術除具有精度高、表面粗糙度好、IC電路相容性佳、可批量生產的優點外， LIGA技術比IC制造技術能加工更為多種的材料以及具有更佳的高深寬比3D微結構制造能力。然而，LIGA技術最大的缺點是制造所需的同步輻射X光費用極為昂貴，此外X光光罩的制作成本與時間的耗費也很高，因此在亞微米 (submicron)尺度的微結構中已有利用價格較為便宜的類LIGA技術來取代X光的刻蝕，例如利用替代性光源的紫外光微影、準分子激光加工以及反應式離子刻蝕(reactive ion etching，RIE)等技術，這些替代性技術的加工精度雖然沒有LIGA技術高，但光源設備小、價格亦較為便宜。