超精密加工技術基礎理論和實驗還需進一步不斷發(fā)展。超精密加工技術基礎理論是指在超精密加工過程的基本規(guī)律和現(xiàn)象的描述。例如，超精密加工工藝系統(tǒng)在力、熱、電、磁、氣等多物理量/場復雜耦合下的作用機理以及系統(tǒng)的動態(tài)特性、動態(tài)精度及穩(wěn)定性如何..等都需要得到新理論的支持。利用分子動力學仿真技術研究納米級機械加工過程，可描述原子尺寸、瞬態(tài)的切削過程，在一定程度上反映了材料的微觀去除機理，但這一切還有待于實驗驗證。

被加工材料和工藝方法也在不斷擴展。隨著導彈飛行速度的增加，對頭罩材料的耐磨性和耐高溫性要求提高，頭罩材料已從紅外向藍寶石乃至金剛石發(fā)展，形狀也從球形向非球面乃至自由曲面發(fā)展，這對超精密加工設備、工藝及檢測技術提出了新的要求。抗疲勞制造技術要求控制工件表層及亞表層的損傷及組織結構、應力狀態(tài)等參數(shù)，為超精密加工技術提出了新的發(fā)展方向。

微納結構功能表面的超精密加工技術得到重視。微結構功能表面具有特定的拓撲形狀，結構尺寸一般為10~100微米，面形精度小于0.1微米，其表面微結構具有紋理結構規(guī)則、高深寬比、幾何特性確定等特點，如凹槽陣列、微透鏡陣列、金字塔陣列結構等，這些表面微結構使得元件具有某些特定的功能，可以傳遞材料的物理、化學性能等，如粘附性、摩擦性、潤滑性、耐磨損性，或者具備特定的光學性能等。例如，在航空、航天飛行器宏觀表面加工出微納結構形成功能性表面，不僅可以減小飛行器的風阻、摩阻，還可以避免結冰層形成，提高空氣動力學和熱力學功能，從而達到增速、增程、降噪等目的，同時表面特定的微結構特征還能起到隱身功能，增強突防能力。未來零部件將會增加一項功能表面結構的設計與制造，通過在零件表面設計和加工不同形狀的微結構，從而提高零部件力學、光學、電磁學、升學等功能，這將是微納制造的重要應用領域，2006年成立的..納米制造學會經(jīng)專 家討論并認為，納米制造中的核心技術將從目前以MEMS技術逐步轉向超精密加工技術。

超精密加工開始追求..。超精密加工技術發(fā)展之初是為了..一些關鍵零部件的精度，所以當初并不是以加工效率為目標，更多關注的是精度和表面質量。但是隨著零件尺寸的進一步加工增大和數(shù)量的增多，例如，激光核聚變點火裝置需要7000多塊400毫米見方的KDP晶體，如果沒有..超精密加工工藝，加工時間無法想象。

超精密加工技術將向..方向發(fā)展。大到10米口徑的天文望遠鏡反射鏡、小到數(shù)微米的微結構特征的加工都需要超精密加工設備及工藝的支持，自由曲面光學曲面精度要求高、形狀復雜，有的甚至無法用方程表示，但由于其具有卓越的光學性能近年來應用范圍不斷擴大，其設計、制造及檢測等技術還有待于進一步發(fā)展。超精密加工技術正向極大零件的極高精度、極小零件及特征的極高精度、極復雜環(huán)境下的極高精度、極復雜結構的極高精度等..方向發(fā)展。

超精密加工技術將向超精密制造技術發(fā)展。超精密加工技術發(fā)展之初是為提高零件的精度和表面質量，通常用于工序。隨著產(chǎn)品要求的提高，某些零部件整個制造過程或整個產(chǎn)品的研制過程都涵蓋了“超精密”的概念。例如，隨著高精度慣性傳感器結構的微小型化、尺寸及形位精度的亞微米化，微小結構零組件裝夾、定位、找正的精細化，刀具的小型化、尺寸測量顯微化，微小結構零組件加工和裝配工藝等一系列技術難題要求建立系統(tǒng)的超精密微細加工設備及工藝、微細測量、組裝工藝技術平臺，實現(xiàn)由單工序的超精密加工向全過程的超精密制造的演變。