機械精度與最終位移精度的關係是怎樣的？

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我在一個移動平台上需要用到滾珠絲桿想儘可能的提高位移精度準備用300mm行程滾珠絲桿和42步進電機（驅動是mega2560+4998）這種搭配是否合理？
c3級的絲桿精度對位移精度有太大影響么我是不是應該用低級一些的C7精度？
最終的結果期望在0.005mm 至少達到0.01mm

第一，題主需要搞清定位精度和重複定位精度這兩個概念，這個可以查國標定義，涉及到一些概率知識。實際操作中重複定位精度要比定位精度重要，因為很多情況下，定位精度可以補償，有條件可以做做實驗找干涉儀打打精度，看看效果。

第二，很多答主說，用伺服電機好些，確實如此，如果單用伺服電機是半閉環控制。還要追求的話可以加光柵尺，成全閉環控制。位置，速度，力矩做精細調校，追求好的動態剛性。這條我不熟，說錯了，當我瞎說。

第三，機構最終呈現的定位精度和重複定位精度，不僅與單一零部件精度相關還與裝配精度相關，我認為後者影響更大。裝配不好，軟體再怎麼補，電氣再怎麼調，都是顧此失彼。裝配精度控制調整，需要有該機構的幾何精度檢驗規範，不了解可以隨便找二軸車床的幾何精度檢驗規範看一下。這涉及到機構零件六個空間自由度的控制檢驗方法，運動越複雜越難弄懂，很費腦子。當然有更高追求，裝配過程也要控制，不能硬來，這裡有knowhow，我說不來，所以好鉗工要珍惜。

第四，你問零件精度與最終機構定位精度關係，我答不來，沒研究過，理想狀態應該是線性相關的吧，但實際上影響因素太多了，不知道國內有沒有研究這個關係模型的。

零部件精度與最終裝配完成後的動靜態精度關係特別複雜。

研究這個關係的方法，通常是做假設，例如，假設為線性疊加，或者假設部分零部件有動靜剛度，或者假設裝配接觸面存在接觸剛度，或者假設運動接觸面有摩擦等，然後模擬、實驗等手段驗證模型是否成立，成立的條件是什麼，等等。

但是，由於各種影響因素在實際的機床上是同時出現的，而我們做實驗和做模擬，通過控制變數研究出的關係，仍然不能很好的說清出這樣一大堆因素疊加之後是什麼關係。

換句話說，十個零相加的結果是零，但零卻不一定非得是十個零相加。這也是目前機床設計仍然屬於經驗設計的原因吧。

最後，其他回答里的基本達成共識，就是穩定可靠的要0.005的話，伺服電機，光柵尺形成全閉環比較好。估計多數答主都是做CNC的，一般接觸的都是滾動絲桿，滾動導軌，伺服電機的組合，然後我給不出更好的答案啦，因為我也只研究過CNC……

最後，到底能到多少，裝配水平確實很重要，基本取決於調的咋樣。不是批量化的產品，不是隨便攢一起就行的。

謝謝邀請

1 從2007年接觸自動化，從未用過步進電機，全部用伺服，主要原因，步進電機是開環控制，你發出信號，但是否到位靠設備自身的穩健性，而相對的伺服電機是閉環控制，可以提供到位反饋，因此從最終位移精度來說，伺服比步進可靠.

2 你未提供工況，所有精度脫離工況都是不嚴謹的，相同工況下C3應該好於C7，主要指低負載情況下

3 0.005mm的精度要求，對於標準件來說，是可以標在標準里，但是你在實際使用時，精度考慮需要乘10，也即你要0.005mm的精度，你需要找標示值是0.0005~0.001mm的標準件，這個並不容易.

4 不知道你使用在環境下，就我目前遇到的情況來說，要達到0.005mm的，推薦使用搭配是，伺服+滾球絲桿+高精度位移優感器監控。就算用這個搭配，我們只會標示精度0.02mm，而不會標0.005mm，原因在於，0.005mm這個精度，不僅僅是標準件的選型搭配，對機械設計的要求極高，不要以為鎖個螺絲，配定位銷，就是穩健設計了，差的遠呢.

絲杠等級主要是看你的精度要求，比如你要求0.005的定位精度，那麼你的絲杠主要是考慮背隙要小於這個值。c3好於這個要求，可以用。

此外，步進電機只能保證步距角內的精度，你要確認你是否需要定距離一直移動。或者說，你要算下最小步長，是不是你要的。

0.005的精度伺服電機加滾珠絲桿可以達到，但是要小心設計。

步進電機不可行，會丟步，步進電機開環控制。行走精度也會取決於電機，要用私服，絲桿也要用精密型的軋制絲桿。具體查看選型手冊上的重複定位精度以及額定動載荷。

單純從電氣控制的方面說說

步進要達到這個精度有點難，最好加光柵尺做閉環，至少也要套個編碼器

還有運動時絲桿負載太大的話加減速曲線要做規劃，不然太容易丟步了

用伺服應該是可以達到的，自動磨床的機頭也是伺服帶絲桿，PLC控制，20多萬的設備都能達到1μ的精度。

如果力矩不大，想要補償丟步，可以考慮加個編碼器做閉環。

同意其他幾位答主的意見，爬行是有可能的。還有就是回差也要考慮。通常來說，為了消除回差，就要頂緊，但是頂緊了就容易爬行。最後怎麼取得平衡，說實話現在理論上還沒有很好的解。可能還是要實際試驗出來才知道行不行。所以才說機械是一個很靠經驗的行業。

話說，你要0.5絲的精度幹啥用？

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如果你不計成本，可以考慮用光柵尺直接進行位移閉環控制，不過還是要你的絲杠和電機精度夠才行。

謝謝邀請

首先，42步進電機我不熟。

其次，是不是能達到你希望的精度，你提供的參數還不夠。也許你心裡清楚，但是看帖子的人並不清楚。何況這樣的問題是不是要去專業論壇問？

另外，0.005mm的精度，如果是重複定位精度，使用滾珠絲杠+滾動導軌，在輕載且工況不是很惡劣的情況下，也不是件容易的事情。不過可以實現，有先例。注意：滾珠絲杠+滾動導軌並不是絕對不會出現爬行。有人遇到過。

從問題來看，你估計不是從事高精尖的設計

0.005mm我就不談了（我也不會啊），還是說0.01mm吧（對普通設備來講，這也夠精密了）

定位精度0.01mm，你需要考慮的因素比較多

要求0.01mm還步進電機，我有點不理解，電機的精度是需要考慮的（去看伺服電機選型手冊）

選用滾珠絲桿你不僅要考慮滾珠絲桿的精度，還要考慮負載下的形變，滾珠絲桿的支撐方式，理論計算公式都有（去看滾珠絲桿選型手冊）

有滾珠絲桿你可能還會配直線導軌，你要求定位精度可能還要求直線度，那麼直線導軌的精度你也需要考慮了（去看直線導軌選型手冊）

還得考慮你安裝滾珠絲桿、直線導軌的基座的加工精度

還得考慮安裝精度（還是另起一行寫，這個很重要）

理論上你把這些誤差加起來當然要小於0.01mm，而且理論計算和實際是有差距的，最後結果怎麼樣是算不出來的，還需要實際打表測！打表測！打表測！

如果現在你確定只能用步進而不能用伺服，那就沒必要再去討論電機了，好東西誰都想用，但是預算是一把大斬刀。

如果要做到5個繆，那除了設備本身精度外，勸你更多的要關注下整個系統的安裝和調整能不能達到，很多時候東西明明是好的，但配到一塊可就不是好的了。

不過可惜的是這部分往往沒有人能說明白，因為牽扯事太多，不是當事人完全整不明白。

其實現在的滾珠絲桿對加個精度影響已經沒有那麼大了，特別是在一般精密數控機床應用中。

比如我們在前一段時間調試了一台加個中心，他絲桿也是C3的。但是已經使用了三年，並且機床使用頻率大，每天工作都在20小時以上，都只是在每年調一下絲桿螺母，做到手搬間隙0.05mm以內。然後使用激光干涉儀測量返回誤差測量，在系統內做誤差補償。每次補償後都能讓加工精度回到0.015以內。

個人建議伺服電機加c3等級的絲杠，不考慮其他變形振動加工誤差等情況下可以保證對一個點的重複定位精度在0.005以內。