為什麼中國造不出高精度機床,難度在哪裡?


這麼說的話,可能比較容易理解。
第一點,沒得抄。。。
說到抄,像精密機床這種事情是需要很多行業,很多上下游齊頭並進努力趕超才能實現的,並不是一個軟體,一個函數弄過來刷上去就能跑起來的。所以,之所以難,難在拿到手也沒辦法抄,因為國內很可能沒有那個行業,沒有那個公司。

第二個,是需要過程的。精密機床的一項調試內容就是把機器放置好,然後油布包起來,放一段時間,等待應力釋放才能達到效果。這個時間對於企業來說就是很大的包袱。本就高昂的價格,還要等一年兩年才能動,到時候說不定能操作這床子的人都走了。而且很多企業,本身壽命就堪憂。舉個通俗的例子。

就像買一台電腦,你是個剛畢業的,月薪三四千的普通工程師,唯一的愛好是玩兒某狂拽炫酷屌炸天的遊戲,為了休閑放鬆你需要一台兩萬多的四路泰坦。然而賣家告訴你,必須放一年不開機。但是,一年之後這遊戲又該換代了,很可能沒人玩兒了。就算有人玩兒,也一下子起碼四個賽季過去了,最終結果是家裡擺著四路泰坦沒法玩兒,下班還得去網吧忍受著煙味,腳臭味,你說這種情況怎麼接受?

一年之後,眼瞅著能開機了,結果因為市政改造,自己所在的小廠子排污超標,需要搬遷,你也要跟著搬宿舍,這四路泰坦肯定也要帶走,然後重新釋放應力,又是一年。這兩萬多信用卡分期還沒還完,利息都等於多還一個月本金。你說焦慮不焦慮?痛苦不痛苦?手握倚天屠龍,結果用不起來。等終於能用了,過保了,還敢不敢肆意玩耍了?

然而ヽ(  ̄д ̄;)ノ還沒有考慮到女朋友的問題。。。別笑,單身狗也是有追求愛情的權利好嗎?背著貸款,還有女朋友,掙得那點真心大丈夫?最終二者選其一,是為了女朋友放棄四路泰坦,還是為了遊戲放棄女朋友,從此注孤生?同樣放在企業主身上,有實力去搞精密的都是有積澱的廠子,別的不說,退休職工的問題就像女朋友,越壓越重。

先說這點吧,有人看再寫。
——————————————————10.26更新—————————————————
有人問為什麼國家不牽頭搞一下。這個問題我覺得還是可以用第二點來解釋的。並不是不搞,國內各機床廠有很多都是國字頭或者國字頭改制的,他們在做就基本等於國家在做。前面也說了,這是一個產業鏈的問題,並不是某一個廠子,一個行業就能做的。

比如絲杠,最容易看到的問題就是加工精度問題。用低精度去加工高精度的確沒問題,但是想直接提高几個數量級就很難了。比如用現在比較通用的1絲的床子去加工1um的絲杠,能不能做?當然是可以的。但是十根裡面九根殘次品。

再往上走,0.1um的那就不能指望10um的做出來了。那麼就要等整套1um的床子都做出來,再加工0.1um的絲杠。這又涉及到1um級別的各種軸承,軸承座,電機,電機座,配套電控,程式控制,夾具,刀具,全面起來之後才可能去做。這又要多長時間呢?基本算是等全行業普及了1um的床子才有餘力去攻克0.1um的了吧?

等開始做0.1um的又發現材料不行!很多時候,國內的各類工程項目,最終的難點還是材料科學跟不上。同樣一個發動機,有碰到這樣一個例子。某廠買了一台最新型號的德國造,打算全面抄。結果在剖面時候發現個問題。人家的鑄造是分層的。也就是說發動機壁是分成幾層的,用的不同材料。看似很簡單的一個問題,卻不那麼容易解決。最直接的問題,如果每一層都是不同材料,那麼也就意味著熔點不同,如何讓熔點不同的幾種物質完美的結合起來呢?

拿夾心冰糕舉例,最內層是冰,中間面一層奶油,再往外是巧克力。吃慢一點就一層一層掉下來了。趁著還冷的時候,甚至可以一層層揭下來。如果這個結構翻過來,巧克力在最裡面,奶油在中間,冰在外面,稍微化一點,稍用力一甩,估計整個就甩出去了。如果發動機的壁也一層層掉下來……

而材料科學只能一點點實驗出來的。各種配比,各種溫度,各種環境下,所造成的結構是很大差異的。就比如淬火這個過程。同樣的材料,不進行淬火和進行淬火,用不同溶液淬火,得到的結果簡直天壤之別。這怎麼辦?在沒有合適理論支撐下,只能一個一個實驗。

工程,沒得取巧,只有一代代工程技術人員嘔心瀝血,甚至以生命作為代價,才能取得數據。

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謝邀,請cnki以「機床 差距」為關鍵詞查相關論文,此題目不是我等小博小碩能夠掌控的。院士,高工的專業論文,數據翔實,內容深刻,發人深思。能感覺到院士專家們的深深的無奈…我等晚輩,對行業大局不用太操心,專家指哪咱們打哪就行了,把手裡的活干好了就是對行業最大的貢獻了。

10.26更新----------------
@曾瘋 認為我」表現出一副事不關己的樣子「,其實我想強調的是最後一句話」把手裡的活干好了「,也就是說,如果行內的每個人都把自己手裡的工作做好了,這個事情還真能解決了。因為實際上機床行業從業人數非常龐大,以至於我感覺我都沒法給出一個猜想... 學校的碩士、博士、教授,機床企業的工程師和工人師傅,機床用戶企業的工程師和工人師傅,到底有多少人在這個行業里工作?太多人沒有把手裡的的工作做好了...

先從我自己說,做機床研究也有幾年了,三四年吧,其實好多東西都沒弄明白...
做整機和零部件的有限元模擬,約束、載荷的施加方式到底和實際情況是不是一樣,一直沒能確定,問誰也都說可能是或者可能不是...
裝配時,擰螺栓的順序到底是如何影響最後的結合面的剛度、阻尼和裝配精度的,也沒弄明白...
定位精度我們可以做的很高了,真的很高,但是為什麼機床的重複定位精度總是比較差...
沒有人能給出一個量化的數據,甚至定性的也很難給啊...

到底是機床的基礎大件做的不好,還是關鍵零件做的不好,還是伺服驅動做的不好,還是數控系統做的不好? 到底這些東西怎麼影響最後的結果的?

在企業里,好多東西是扯皮,負責A的人會覺得是B的問題,負責B的人會覺得是A的問題...然而都不能說出為啥...

有人讓我舉例子來回答問題,不過我還是覺得沒勁,知其然不知所以然的例子沒勁。

我覺得,我把我自己上面的問題以及相關的問題解決了,我再來回答吧。同時,也希望這個行業里的每個從業人,做好手裡的工作,把該裝擰好的螺栓擰好,該接好的線接好,該算對的數給算對..,

下面是我看到的一些綜述性的文獻,主要是一些現狀的報道,不是解決實際問題的研究性論文。
其中[5]的作者是北京機床研究所的副總工程師,對行業現狀有一定把握,具有一定的權威性。

[1]仇健,張凱,李鑫,葛任鵬. 國內外數控機床定位精度對比分析研究[J].
組合機床與自動化加工技術,2013,08:1-3+7.
[2]幺炳唐,李永新. 國產數控機床的技術發展與差距[J].
航空製造技術,2012,04:43-47.[3]金柏冬,周傳珍. 國產數控機床質量現狀簡析[J].
質量與可靠性,2009,03:4-7.[4]王良. 我國機床工業與世界機床業的差距[J].
機電產品市場,2006,11:24-27.[5]盛伯浩. 中國數控機床技術差距與對策[J].
中國製造業信息化,2005,03:68-72.


首先從工人說起,沒有一種好的心態去工作,拿工作去應付,做事不夠嚴謹。明明可以做的再好一些的東西他們以無所謂的態度去應對,還缺少豐富的專業知識。何況居多的製造業單位是多勞多得的生產形式!可以對比一下進口設備裝配工藝,他們對每一個螺絲都有嚴格的要求。
其次設計人員,我們的設計理念是實用為主,其他省略。有些產品能用就行,還是能力及經驗有限
還有作為一個企業來說,生存才是他們所需要的,山寨企業太多,競爭太激烈,利潤都壓的很低了,為求生存他們在生產上節約成本,包括工人工資。
總之這一切已經使我國製造業走向畸形發展路線,民營的製造業沒有幾個是想打造百年品牌的,國營企業裡面到處是蛀蟲。大家都不會花冤枉錢去搞研究,都在模仿國外的產品,國家對國外專利沒有明確保護,發達國家很多先進技術不外傳,所以我們引進的很多技術多是發達國家淘汰的產品。
總之我認為還是在國家,不重視機械行業,使的這一行業沒有一個好的發展環境。以前我們做的機床比現在做的都好,以前的工人是多麼光榮,現在的工人都趕不上收垃圾的,從事機械行業的活在這個社會的最底層!怎麼發展,怎麼創新!這些年我們一直在模仿,從未超越過。同樣東西模仿的也沒個樣


我就知道又有人要說這種工程問題是要時間的啊,機械不能投機取巧啊blablabla。日本的機械也是二戰後崛起的,人家用了多久?另外別用什麼日本不做高端產品來糊弄人。日本機床的定位是低中高通吃,只賣高端產品你怎麼去養活那一票員工?去看看世界機床行業德國瑞士的利潤被日本和中國都壓縮成什麼樣了吧。中國機床其實也是不容易,但發展到今天這樣最根本是個態度問題。明明可以做的更好。

我還是那句話,機械這行,設計水平不夠的怪製造水平不行,製造水平不行的怪材料研究不行,就這種踢皮球能把機械弄好也就是個笑話。相關經驗:德國機床實驗室弗勞恩霍夫研究院德國航天中心庫卡機器人以及西門子均待過。匿了。


說得好。一個人犧牲自己的時間去追求深入的極致,在個人性格和智力允許的情況下還可以期待。而一個龐大的行業,一個複雜的系統,期望其整體如一人那樣為了理想而埋頭犧牲成本去追求某種極致,這是不可想像的。這涉及到民族性格,資源整合體制,以及社會整體環境。也許需要相關行業數代人的犧牲和專註。從經濟學上來看,充分自由的市場上由相對成本問題決定了資源並不需要配置在同一個領域中,但是國際之間的市場絕非一個充分自由的統一市場,技術壁壘需要被打破。目前社會氛圍崇尚各種野路子及投機取巧,凡是需要高精度需要認真細緻按部就班的事情,從目前的趨勢來看都不可能做好,最多不過隨著知識和技術的擴散做個中端去吃人剩飯而已。


我是做IT的,表面上小米啊,阿里巴巴的牛逼不行,但是我這種行內人知道中國晶元是垃圾(小米手機大部分都交專利費和晶元錢,自己賺個辛苦錢),而晶元不行系統就不行,系統不行軟體就不行,IT最大的一頭利潤就被美國控制了。而晶元不行的原因根本不是設計問題,而是工藝,離開工藝談設計就是狗屁。而工藝的本質問題就是精度,尤其是鏡頭的精度和機床的精度,其他都是好辦的。

只要解決工藝問題,一切設計晶元都不是問題。龍芯那種離開工藝談設計的人,他能搞出有競爭力的產品才怪。

中國好像說準備投1200億做晶元,我覺得應該用同樣的錢投資機床和材料才對。這才是根本,不能本末倒置來。

說道這裡我又反感什麼改革啊,搞活啊,改革之前中國的工人和機床設備,雖然水平差,但是安心做事,不搞爛事,隊伍很穩定。改革之後基本都要錢,搞亂了人心,整個工人隊伍都被搞散了。北京北一機幾乎是全部解散下崗了,一代人的工程隊伍解散了。現在很多人另可去當餐廳服務員,去當接線員都不願意做工人,你說還搞個毛。

一個行業的人失去了尊嚴,你扯其他都是沒用的。以前的八級工地位是很高的,現在工人是個什麼辭彙?

既然一線城市已經金錢泛濫,一線城市就徹底取消工人,到二三線城市去安心的把機床做好,或者遠離城市的郊區。


精度要求0.001mm,國人做法是所有零部件通通0.001mm,德國卻認為是整機精度0.001mm,這就是區別。


只有精密機械才能製造精密機械,但是因為發達國家在二戰後對發展中國家在機械方面的封鎖,所以不管是個人還是國家都很難獲得在這個時間段的最先進機械。即使現在一些日資企業他們的核心機械依然帶衛星定位。
絲杠精度會直接影響機床精度,國產的絲杠大多數要低一個等級。
國產的伺服電機要明顯比日本的大一倍以上。
導軌之類的要靠合金和淬火的不斷試驗,我們和國外差了幾年的累積。
床身因為剛鑄造出來存在應力,用他直接製造會給機床的後續使用造成很大影響。國外會將床身放置幾年乃至十幾年,國內不知道哪個廠家有這個實力。
檢驗裝置不懂不談
工控少積累。
熟練的裝配技師,但是現在的聰明人哪個還願意做這行。
就想到這麼多


就像老是造不出好發動機 火候未到 工業革命這幾百年 他們不是白過的


造機床要有母機,造母機需要大量高水平工人手工造。說到底還是人的問題。


第一,經濟結構類型決定了機床設計師們設計結構時走的方向。
第二,大國的崛起老是在吹,什麼夢一直在做,導致封鎖越來越重,關鍵部件精度上不來啊
第三,老婆或老公的長相決定了機床設計師設計時機床的各個方面的合理配置,包括剛度,穩定性,熱變形,外觀,等等。我一直覺得一台機床好不好,只要看主設計師的對象長啥樣就可以知道大概了!


我就隨便寫一點高精度機床的想法,不一定都對,有不同見解的,歡迎拍磚!

我們專註於高精度機床鑄件17年,客戶包括MAKINO,OKK,DMG,新瀉,兄弟工業等國際知名機床品牌,所以關於機床知識略知一二。

機床精度是一個系統組成,而不是某個因素決定,缺一不可,大致有以下幾個方面

1、機床的設計,這是機床精度的靈魂,日本機床看起來沒有什麼特別,可就是精度高,還耐用,國產機床一直在模仿,一直沒有超越,看起來最簡單的立式加工中心,國內生產廠家遍地,簡單到你買幾台光機,叫上幾個師傅自己就可以在家組裝開機,可是日本的OKK立加的精度讓國產機望而心痛,賣的還超貴,就算你想買,還一副愛理不理的鳥樣,這是高精度機床對設計細節的把握到極致!

當然國產機床也有自己的創新和開拓,例如現在的北京精雕,是國產機床的驕傲!

2、機床鑄件,國產機對機床鑄件沒有像日本歐洲國家那麼重視,價格便宜,好用就行,好像絲桿導軌貴一點能接受,鑄件就該便宜,不就是鐵的玩意嗎,

還真不是這麼說,一台機床鑄件是骨骼,是承受切削扭矩力和分散震動力的關鍵,是整機穩定性的基礎,就像是一幢大樓的基礎,你造三四層高的房子,地基基礎當然不需要那麼好,可是你是高精度機床,離開了好鑄件,就算是最好的主軸絲桿導軌,整機的精度一年之後蕩然無存,

而國內機床鑄件也是互相比爛,有數不清的坑可以坑客戶,便宜真沒有好貨!

日本德國的機床用了十年依然精度良好,鑄件功不可沒,對採購鑄件更是非常用心,鑄件採購人員很多是鑄造行業的資深人士或者受過鑄造專用高等教育,鑄件廠也是對國外機床鑄件的品質控制瞭然於心!

3、機械加工,機械加工非常之重要,高精度的鑄件加工,才能保證高精度的機床裝配,但是精度高的機加工工序,需要更高的加工費用,

高精度機床鑄件的加工,都是需要大型機加工設備,進口的龍門五面體,包括大偎、東芝、三菱、新日本工機,以及高精度坐標鏜床。高精密坐標鏜床加工中心有三井精機、安田精機、東芝機械、牧野精機、山琦馬扎克、森精機等,這些坐標鏜床的加工費用非常貴,當然也可以用國產的龍門和鏜床做加工,再用導軌磨磨出精度,

以我的了解,國內很多的機床鑄件加工,都是先用國產的龍門和鏜床加工出一定精度,再上導軌磨床上磨出精度,這是一般機床機加工費用最便宜的,也是整個機加工設備投入比較省錢的,而高精度機床,是在高精度龍門上粗加工精加工和精修三個步驟,然後用人工鏟刮達到超高精度,

兩種加工方式,對機床長期的穩定性和精度保持率,我不做評判,相信業內人士會給出答案,反正我相信都是專業生產機床的 ,願意多花錢在機加工上面,肯定有自己的道理!

4、系統,系統決定了機床的關鍵精度,也是我們國家最欠缺的,常規進口系統有發那科、三菱、西門子、海德漢、力士樂,國產有廣數和華中數控,大部分機器有發那科,

我們的沈機和大連機床搞了幾十年,花了很多很多億,依然沒有被市場廣泛認可的數控系統,國家年年花大量外匯去買發那科系統,發那科系統被廣泛應用與龍門、卧加、立加、車床,鈑金機床,甚至機器人,不過國產的光洋和精雕很爭氣,開發了屬於中國人自己的系統,小小鄙視不爭氣的大國企的機床企業

5、絲桿、導軌、主軸,完全不了解,不亂做評述

6,、裝配和調機,也不了解,只熟悉上海德馬吉的現場裝配車間,裝配流程是流水線,一個機型一條線,每個工位對應的裝配工序好完成,用滑軌平台推到下一個工序,中間有非常多的裝配記錄,現場從不用賽片調精度,調試精度是最後的關鍵,一般都有幾位高水平的大師在調試精度,

以上胡說了幾句,後面有想到什麼,再做補充,如果有說的不對,請各位糾正,


設計,絲桿精度 導軌強度,裝配時候導軌平行度中心對稱度

伺服電機的精度,聯軸器耐用度 機床結構應力,然後是系統的定位精度,試機的時候的系統補償,
主軸和刀具

差不多這麼多,每一個都要控制好,儘可能減小誤差,防止誤差累積

以上牽扯到,材料,熱處理 裝配 電氣 ..........

所以解決的不是一個問題而是一堆問題,如果都能解決的話,絕對是中國製造業的一個大的進步
總是做同樣的東西是不會有進步的

所以能解決高精度機床的問題,輻射到其他行業的話,其產值是不可估量的


設備涉及的東西很多,不是單純某一個部分好就行;
設備主要還是靠集成能力,另外還需要所有基礎行業的提升來帶動高端產業的發展


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