超精密零件加工方法的特點是對外表層物質(zhì)去除或添加的量能夠作極細微的控制。但是要獲得超精密零件加工精度，仍有賴于精密的加工設備和準確的克制系統(tǒng)，并采用超精密掩膜作中介物。例如超大規(guī)模集成電路的制版即使采用電子束對掩膜上的光致抗蝕劑（見光刻）舉行曝射，使光致抗蝕劑的原子在電子撞擊下直接聚合(或分解)，再用顯影劑把聚合過的或未聚合過的部分溶解掉，制成掩膜。電子束曝射制版必要采用工作臺定位精度高達±0.01微米的超精密加工設備。

主要有超精密車削、鏡面磨削和研磨等。在超精密車床上用通過精細研磨的單晶金剛石車刀舉行微量車削,切削厚度僅1微米左右，常用于加工有色金屬材料的球面、非球面和平面的反射鏡等高精度、外表高度光潔的零件。例如加工核聚變裝置用的直徑為800毫米的非球面反射鏡，最高精度可達0.1微米，外表粗糙度為Rz0.05微米。

超精密零件加工精度以納米，甚至最后以原子單位(原子晶格距離為0.1～0.2納米)為目標時，超精密零件切削加工方法已不能適應，必要借助特種精密零件加工的方法，即應用化學能、電化學能、熱能或電能等，使這些能量超越原子間的聯(lián)合能，從而去除工件外表的部分原子間的附著、聯(lián)合或晶格變形，以達到超精密加工的目的。屬于這類加工的有機械化學拋光、離子濺射和離子注入、電子束曝射、激光束加工、金屬蒸鍍和分子束外延等。

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