超高精度的零件真的需要用手最終製造出來嗎？
看了這個問題設備製造時候都不可避免的會有精度損失，那麼高精密設備是如何製造出來的呢？裡面說，「超高精度的加工機械」是用人手造出來的。那麼這些能打磨出超高精度導軌平面的人是怎麼培養的呢？國內現在能不能培養出這樣的人？關於這方面有沒有相關的書籍？有的大學開設的精密儀器製造專業和這個問題里說的有沒有關係？
--------------------------------------------------------------------------------------------------感謝各位的回答，各位知不知道現在主流的高精度車床是怎麼保證精度的？是不是靠光學儀器來實時監測？
檢測和工具決定精度極限！手工做精密零件目前基本不需要了，效率低，並且可以用低精度的機器做高精度的零件，極高精度的零件目前也是機器做了，當然成本需要的時候手工也是能搞定很多極高精度的關鍵部件的。目前面型精度檢測的極限我知道的是干涉儀，如果有更高的方式希望有人能告知一下，不勝感激。
看到談手工精度極限，兩百年前的技術就可以做到幾十納米。這個方法也可以做鏡面精度的其他材質平曲面，極限精度的導軌神馬的。
曲面中心的深度變化與焦距的比值非常大，焦距越長變化比例越大。2米焦距到四米焦距其曲面深度差距只有0.3mm，而焦距變化0.1mm肉眼是可以輕易分辨的。還記得公式的同學可以算一下。這個古老的裝置測量幾十納米的誤差還是可以的。現在高端檢測用的是激光干涉儀，測量精度1納米妥妥的。
拋光方法和粗磨的差不多，只是磨的材料換成了瀝青加更細的磨料（拋光液20000目以上）做均勻互研，磨成鏡面之後再用刀口儀邊檢測邊修正直到滿足要求，通常是1/10-1/20波長的面型精度，最低也要1/4波長才能用，單指天文反射鏡啊。（波長通常取0.55微米）重點中的重點還是檢測，沒有檢測談何精度！
高精度車床裡面精度是靠檢測零件來保證，目前常用的是光柵尺來檢測直線運動，編碼器檢測旋轉運動，工件的檢測有光電圖像的方式這個比較高端，不是很清楚等高人來科普了。在機加工業來說，如果你的測量系統足夠精確，你手工可以打造出單件的高精度產品。
難的是你不可能靠手工打造出一批一致性非常好的高精度產品。
打個比方來說，你想造一根外徑5.9822cm~5.9839的曲軸，你就用手打磨嘛，總有一下這東西會落到這個區間里，作廢了再來一次就可以。
但是，如果你一旦做出來了，想做第二個一模一樣的，可再現性太難了。當然機器也不能造出完全一樣的尺寸，但是一台設備的能力是穩定的，還是按照上面的例子，我們認為造出5.98305這個尺寸的曲軸是最完美的，但是設備本身會偏移，比如往上公差偏移0.0002,這都是可以接受的，而根據SPC的原理，你絕大部分數據實際上是落在一個非常狹小的區間內，這樣我們可以認為機械製造的可再現性是非常好的。
這才是機器超過手工的地方。我覺得人手打磨的定義要明確，如果將這個定義講清楚，可能爭論就會少很多。
我的理解：人手打磨是指有人工干預的打磨，與之相對應的就是全自動。
全自動的定義，把個材料扔進機器，最後出來一個成品。
有人工干預呢，是人藉助機器來，觀察，分析，操作，最後出來一個成果。
人工打磨一個玻璃和手工包水餃，應該是兩回事吧。粗略的說，高精度機床的各個配件是通過機床加工出來的，而最終裝配是需要人來完成的，而裝配過程就涉及許多手工作業，而樓主所說的高精度導軌平面是採用「刮削」作業完成的。
=================================以下是詳細版本=========================首先，我是來反對@徐騰飛 老師的答案的，樓主提問錯了，把刮削說成打磨，然後徐老師就順著說下去了。這裡說的打磨是磨削作業，用的是磨床，當然就只是人工干預了。雖然說，雖然說看看那些所謂純手工汽車製作過程我就笑了——發動機的零部件照樣也是用機器造出來的，但是這不代表不完全可以用手工製作一輛汽車的全部零件，看看鉗工就知道，有本事還真和包餃子一個理。但是難度太高，要是這樣做，真要讓人回到中世紀了，例如此圖
真要如此造手機，哈哈，連老羅都說就是意淫一下用的。
言歸正傳，Mad Vin說的才在理。恩，我們人類有牛叉閃閃的加工中心哦，我們可以製造出滑溜溜的零件哦！
我們來看看現代的超精密加工機床多麼牛吧
我們再來看看加工金屬德國德瑪吉生產的德瑪吉 DMG CTX gamma 2000 TC GILDEMEISTER 加工中心，美的體驗啊！清華大學設計製作了最大加工直徑為φ880 mm的光學鏡面超精密加工機床.該機床採用大理石床身、4軸數控聯動、全氣浮支承和零傳動結構,以實現光學球、非球及自由形面的超精密切削.介紹了機床整體結構特點和性能參數,描述了氣浮電主軸、氣浮直線導軌、直驅迴轉工作台等關鍵技術及部件.該機床主軸迴轉精度0.05μm,直線伺服軸分辨力1.25 nm,迴轉工作台角位移分辨力0.009.″在硬鋁和無氧銅材料上分別加工出了面形精度0.5μm、表面粗糙度5 nm的φ400 mm球面和面形精度0.5μm/φ100 mm、表面粗糙度8 nm的非球形面.http://wenku.baidu.com/view/6ef64a95daef5ef7ba0d3c0e.html
表面粗糙度8納米的非球形面。注意，這裡表面粗糙度的單位是只有微米千分之一的納米了，8納米只相當於20個水分子一字排開那麼長，大師傅是肯定辨認不出來的，因為他的一滴淚中就有10的22次方個水分子。
找了半天也沒有確切的數據，但是大概粗糙度是500納米左右（一納米是千分之一微米），表示老師傅除非是二郎神不然根本不可能加工出如此地粗糙度的東西。
但是，問題貌似還沒有解決這些機床是怎麼製造出來的呢？不過，你發現問題所在了嗎？我們製造出來的都是零件啊，好不好！裝配的同志們，給我上！一開始是這樣的。低精度說的是公差大，但是不是說加工不出高精度零件，大量加工並測量出符合要求的零件，就可以得到高精度機床。之後繼續循環得到更高精度的，或者利用高精度機床加工大量中精度機床。（http://www.guokr.com/question/157416/）
其實作為一台機床，假設他的加工精度在萬分之一毫米級別的情況下，那機床的零件本身的誤差是要控制在十萬分之一毫米的，最後在裝配過程中一點一點的由裝配工人調試裝配好；這個過程很漫長，可能在一個零件上就要拆裝幾十遍，裝完檢測，不合格再返工，再檢測，再返工，直至最後檢測通過，再進行下一步零件的安裝；尤其是機床導軌的安裝，這個最煩人，需要用到的檢測工具就一大堆，但是檢測完畢，發現問題以後能處理的其實就是一把鏟刀和紅色油泥慢慢修正導軌接觸面的誤差。
說到底，還是要靠人去完成這些牛B機床最後的誕生！
這位工程師所說的方法叫做「刮削」，就是一種精加工方法，表面粗糙度可以達到0.4-0.1μm（1微米相當於1米的一百萬分之一），而加工精度最高應該是可以達到IT0，主要作用如下刮削是機械製造和修理中最終精加工各種型面（如機床導軌面、連接面、軸瓦、配合球面等）的一種重要方法。刮削真正的作用是提高互動配合零件之間的配合精度和改善存油條件,刮削運動的同時工件之間研磨擠壓對工件表面的硬度有一定的提高,刮削後留在工件表面的小坑可存油從而使用配合工件在往複運動時有足夠的潤滑不致過熱而引起拉毛現象。（刮削_百度百科）
手刮法刮削視頻
這就是樓主所說的手工部分，求你不要用製造這個詞，不是在製造好不好。會磨削工藝簡直太簡單了，偉大的藍翔技校一定在這方面師資雄厚。這個活和開車，焊工一樣，會不難，精通可就難了，但是他只和人的經驗有關，取決於勤加練習，真不是什麼高深的學問。我想我們學校工廠的老師中就有可以加工高精度水平導軌的人，畢竟裡面是有教授級別的老師的。
回答一些樓主那些剩下的問題：
想要了解這方面，隨便找本機械製造基礎裡面就有，樓主小小白了。至於為什麼我們造不出這麼好的加工中心，我想自動化水平，材料製造水平也許是這方面的關鍵天，你又可以問個問題去邀請高人了。知乎上有很多關於軍工製造的，你都可以管中窺豹一下。特別是王子羽的答案中國的主力武器有多少是純粹國產的？有多少是外來技術？。我又想 吐槽，樓主居然連大名鼎鼎的清華大學精密儀器系都不知道，那可是學霸姐所在的專業啊。詳情戳鏈接清華大學精密儀器與機械學系。
呼，花了一早上（強迫症啊，啊啊啊啊啊！），查了不少，終於寫完了。回答樓主這個問題，我也算是長了見識，理清了一些思路，但是我不是機械製造相關專業的（哎，又是強迫症），精確的地方說不準，但是理應該是在的。查了比較多的資料，不是寫論文，恕我不查文獻。
特別感謝：果殼網這個問題的所有答案，告訴我很多不知道的東西。特別推薦閱讀http://www.guokr.com/question/157416/，知乎和果殼還是有差距的。========================補充一個不錯的評論===============================盧林：先聲明一下，我不在工廠一線工作，但是工作和生活都會和工廠一線的人接觸，說的也無法保證準確，算一家之言吧。您說的「相對於研究，鉗工的培養成本和要求是比較低的」這句話，我的理解是培養成本只計算物料耗費，要求低是知識水平，是這個意思嗎？多啰嗦幾句吧。以現在的環境來說，培養一個優秀的鉗工，所消耗的成本基本上集中在以下兩個方面。首先是時間成本，耗費大量的時間練習是必不可少的，而且這個時間是要以年來計算的。其次是物質成本，練慣用的原料還好說，練習期間的工資就麻煩了，少了工人不幹，多了工廠不幹。和過去相比，現在生活壓力更大誘惑更多，造成能踏實練技術的人愈來愈少了，如果再不給提高待遇（這個也要算成本的），人為什麼要練鉗工呢。而且，練技術也是有風險的，不是什麼人都練得出來的，還是那句話，要有天分。有些人，甚至可以說大部分人，練了若干年，功夫沒少下汗也沒少流，師傅認真教自己也用心，可就是做不好。可能說鉗工的技術不好理解，拿體育中的射擊項目來舉例子吧：站穩、瞄準、射擊，簡單吧，能做到的又有幾個呢。所以說，鉗工對知識水平要求確實不算高，但是對「人體」的要求真的不低。現在好鉗工愈來愈少了啊。旅日作家俞天任（網名「冰冷雨天、老冰」）在其著作《東邊的太陽快要落山了？》中第25篇《「絕對平台」是絕對手工活》提到：「超精密機械導軌的滑動面被稱為「絕對平面」，要求精度在1/10000毫米以上，沒有任何機械能夠加工這種絕對平面，只能用手工的方式加工。」考慮到俞天任老師的主業是某機械公司技術部部長，記述應當可信。上圖為證，書中第77頁。
數控機床都有類似光柵尺的東西，可能還有更先進的。
超精密製造的加工手段都不是傳統的金屬刀具加工了，你老師傅就算老到當年暴抽過秦始皇又有個毛用……老師傅銼個機械計算機上用的圓球沒問題——比如當年戰艦上用的機械計算機上的金屬球，都是在船上有完整的工具量具毛坯以備維修更換用的。讓老師傅來弄個和平衛士導彈里的液體懸浮陀螺儀里的標準球？這導彈你這輩子不一定能看見一發造出來……讓老師傅修個「Ｂ－重力儀」裡面用的球？算了咱還是談談世界和平吧……
嗯，和現在做的比較相關，過來回復下，可能不專業，隨意看看。我七月畢業，學模具專業，工作在一個精密機械公司，做質檢。我們公司情況是，一般車床小件可用投影儀來檢測，應該屬於光學量具，在屏幕上放大100倍投影面。配合機器屏幕刻度測量。如倒角圓角類可通過輪廓儀測量，不知道樓主接觸過沒。腔體類零件依靠三坐標，既cmm，可以測得比較準確數據。當然，我們公司也不算超精密，一般未注公差控制0.05mm，有要求控制0.02。當然還有更嚴格一點的。樓主提到手制個人覺得不現實，機加工行業最主要就去效率，人工效率太低。高精度機床可能性較大。
渣表達。
個人理解：要想理解「精度」，需要具備理論和加工實踐的幾乎所有知識。
這裡特別包括材料科學。
而人工、機器都是從具體方法上討論問題的，這和實踐關係很大，和理論關係不大。
所以具體到每個細節上都可能出現人工大於機器或者機器大於手工的情況。
而這些都是不衝突的，背後的理論一樣，只是手法工藝不同。
僅從理論出發得出機器大於手工是明顯錯誤的。
只從實踐出發得出機器大於手工也是錯誤的。看到有時候手工大於機器就認為手工大於機器也是錯誤的。都是有前提的。
個人理解現在的機床都是什麼五軸的了，看起來是比較高端，但是本質還是一把刀，沒有靈魂，也就是看不到自己做得事情。
看這個過程就是生產中的檢測環節，這個環節現在都是通過人操作精密儀器來做的。
那麼為什麼不讓機器直接看到，一定要讓人去操作設備檢測呢？原因很簡單，做不到。
但是隨著半導體技術的發展，感測器數字化高速化小型化，機床也會有眼睛，這時候手工就基本退出檢測環節了。人就從其他更高級的環節發力了。
例如現在的高精度圖像識別技術就是典型的有眼的機床。
有同學曾經做過設備維護，是給ipad壓鉚釘的，裡邊的對準就是通過圖像識別的。最後，對於生產高附加值產品的公司來說手工機器沒有區別，關鍵是要把目的達到，哪種好用哪個。實際生產中一般都是雜糅的。
另外注意到很多人用「純」手工或者「純」機械，來形容一些事情。這裡就犯了一個很底層的錯誤：在很長的一段時間人都在為了追求純而掙扎，而現在很多方面的純已經變得非常廉價，每個人都可以享用，恰恰是人本身和人的活動變得複雜了而且會越來越不純，但是這是好的。
使用純來形容人的一項高級勞動是貶低的人的存在，把人當作完全的物質來看待了。日本科學技術系列有很多很有意義的影片對一些產品的加工做了很詳細的講解。
日本科學技術 搜庫
單反相機上的對焦一般都是先自動對焦，然後用數碼變焦把對焦部位放大幾十倍，通過人眼觀察再手動對焦的。（注意我這個例子不是說人比機器准，只是舉一個實際中的案例）。
人工的精度有兩個來源，一個人體的器官感知，另一個是對自然原理加以利用，比如浮法玻璃就是對自然中的漂浮原理加以利用得到幾乎是絕對平面的玻璃。
人的器官感知是比較靈敏的，特別是觸覺。
https://www.zhihu.com/question/19970974從石墨烯的製備方法中可以一瞥整個宇宙的原理。其中的撕膠帶法很有代表性，屬於上邊的利用自然原理而得到的精度，真是可笑，科技發展到今天竟然有人相信手工的精度可以超過機器，說明知乎的很多用戶無知到什麼程度。
機器可以操控單個原子，手行嗎？
哪個老師傅不服，過來拿原子擺這兩個字。
這只是幾十年前的技術水平，現在已經可以控制單個原子的量子態。老師傅們知道什麼是量子態嗎？
瀉藥，首次被邀請受寵若驚。首先回答世界上最精密的儀器一般都是用手工製造的，我是做液壓閥的，跟過導師做過幾個項目，發現在這過程中，液壓閥中的閥門特別容易塞住，塞住就徹底廢了，導師說，這是機床加工，精度雖然很高，但閥門表面還是有那麼一些毛刺，所以容易塞住，曾經用過一個國外進口的，用手工機械一起加工出來的液壓閥，那質量，沒的說，用的時間比一般的長半年，但價格差不多要10倍，雖然我導師在這圈子內不是很牛逼，但也算還可以，他經常說人可以用精度差的工具製造出精度比工具高的零件，而精度高的機器只能加工出精度差的零件，這就是手工和機器加工出來的區別。。。
為什麼沒有人提到檢測設備的重要性？
一般而言，低精度的機床是無法加工出比自身精度高的產品的。因為自身的精度誤差在那裡，刀具走一刀的誤差有多大，產品的誤差就可能。所以我們看到有些機械零件需要很高的加工精度，就必須要有加工精度更高一級的機床手工打磨零件是一個減的過程，材料多了就磨掉，磨多了這件產品就丟掉，換一塊繼續磨，所以一般精度都可以做到很高。我們老師講好的的基準平台都是磨出來的，就幾個師傅對著一塊鐵板，抹著磨砂慢慢磨。當然這是一件很需要經驗的事情。答案或有不實，僅供參照。——————————後來有次看到如何打磨基準平台，具體說應該是修復，平台用得久了需要重新打磨。當時的情況是：先在平台上抹一種顏料一類的東西，然後用另一塊基準平板抹平。這個時候你就可以看到平台上有很多亮點。然後就用一個小銼刀一點一點挑。呃，大概就是這樣。
首先你這裡說精度？指的是平面度？圓度？粗糙度？直線度？還是形容什麼幾何尺度的精度？任何機器都存在誤差，零件的加工鏈越長，動力傳遞的次數越多誤差累計越大。你要加工0.1毫米級別的零件就要用0.01毫米級別的加工工具，這個成本是不能不考慮的。最精密的機器一定是非常簡單的，只有儘可能的減少誤差累計才能提高精度。所以在一些特殊尺寸的零件加工上有經驗的師傅是最可靠的。（比如做一個高精度大平面，你要研磨它就要做個比它還精密的磨床，等你做出來就已經幾年過去了，產品你還生產不生產？所以一般這樣的面都是手工磨）精密儀器加工指的是用一些特殊的方法進行加工只要是尺寸小到一定等級一般都是用研磨或者特殊研磨的方法，比如流體研磨，上學時候學過不過現在沒在做這方面工作。這方面的人才是有的，就是所謂的高級藍領，很有價值的人才，一般高精密的機械廠里能找到。
謝邀。 我是開數控機床的，照我第一眼看這個題我認為不可能。因為人眼解析度達不到，人手的動作精準度也達不到。 以我為例，遊標卡尺測量精度2絲，卡鉗半絲，一二十絲的誤差，跳動瞟一眼就知道，肉眼看五絲以內誤差。用手動機床加工的精度比數控差得遠，效率也低。特別是加工曲線，二次曲線，手動的要用模板靠，而數控上只要用指令(有時沒有現成的指令就用宏程度，給出數學公式讓電腦計算坐標)。理論精度在千分之一毫米。實際精度也在兩絲以內。而手動機床車削這種全靠模板。 再者精度有三方面含義，幾何尺寸，粗糙度和形位公差。手工而言前兩者好說，形位公差就難了。舉個例子在一塊板上打幾個孔，對孔與孔之間的相對位置有要求，用數控機床很容易實現，但手工就難了。 數控機床的精度靠幾方面保證，一是製造零件的精度高。熱處理好。自動化閉環控制。用絲桿來控制刀具的運動，用刀具來車削。一般用編碼器來計算絲桿旋轉的角度或圈數，然後轉化成長度，再比較光珊尺刻度，調整誤差。或者和伺服電機旋轉角度相比較控制調整誤差。更先進的是用直線電機而不用絲桿(滾珠絲桿)。 以上是我個人在工作中的認識，希望對你有用。
謝邀怎麼說呢 在機械行業里 沒有絕對精準的機件 德國機也不能造一個完美的零件出來 只能說是無限接近那個標準數值 精密儀器用手加工也是不一定的 手工(基本可以說就是鉗工)要做的是再機械加工不到的地方工作 以保證其精密性 就粗糙度來說 手工是要比大部分機械加工的還要好的 當然 這和操作者本身的熟練度也有很大關係ps:現在主流的車床保證精度的方法我不是很清楚 還是請業內大神來回答吧 我還只是學生
我是這麼理解的：
機械還是要人做出來，每一步加工都會有誤差，所以機器本身也是有誤差的，人校準機器——機器校準零件 的多重關係就會放大這個誤差，而直接的人校準零件就少了一步誤差引入。
強調：手工的意思不是用手去摳，也是要有機械輔助校準的，所謂「手工加工」和「機械加工」的區別就在於「機械加工」是按照事先做好的程序來，程序是死的，誤差也是死的，而加工過程中的變化和外界影響不可知，也無法被校。「手工加工」則是專業人員根據具體情況做出實時修正，所以能做到更小的誤差。
其實用這個標準來看，不是手工/非手工的區別，而用量產/非量產或者自動/非自動來形容更合適。
所謂手工刮削做出絕對平面，當個笑話看吧。。。作為工科生學校實習我是學過刮削的，引用百度百科：刮削真正的作用是提高互動配合零件之間的配合精度和改善存油條件,刮削運動的同時工件之間研磨擠壓對工件表面的硬度有一定的提高,刮削後留在工件表面的小坑可存油從而使用配合工件在往複運動時有足夠的潤滑不致過熱而引起拉毛現象.
刮削的真正作用就是用「不平」來存油潤滑改變摩擦性能。。。不是絕對平
有花紋還絕對平？都遍布手藝人鏟刀痕迹了還絕對平面。。。常識問題吧？
另外對於超高精度平面：
前段時間查資料[1]，看到清華大學設計裝配了一個光學鏡面超精密加工機床，最大能加工直徑為880毫米的光學鏡面。他們在硬鋁上加工出了表面粗糙度5納米，直徑400毫米球面，用無氧銅加工出了直徑100毫米，表面粗糙度8納米的非球形面。注意，這裡表面粗糙度的單位是只有微米千分之一的納米了，8納米只相當於20個水分子一字排開那麼長，大師傅是肯定辨認不出來的，因為他的一滴淚中就有10的22次方個水分子。
[1] 李勇等，大口徑光學鏡面超精密加工機床的研製，納米技術與精密工程2010年05期
來自http://www.guokr.com/question/157416/
想必也是「非量產」的東西，也就是另一種「手工」個人認為炒高精度的零部件手工處理是無法達到要求的。反倒是人類能通過複雜的邏輯演算法來保證數據精度，這一點比機器強。
在下的父親有一個做機械加工的小作坊，主要是做一些模具，檢具，或者給汽車零件的供應商供應零件，剛才特地問了一下。像一些老觀念上的精密零件，比如汽車的發動機曲軸之類的，在以前是需要人工干預的，現在的機械技術發展程度，包括潤滑油的發展，已經能夠使得機床自動加工出來的零件滿足全壽命需求了。包括其他很多的零件也是如此。但是像機床導軌，母機的零部件這些，還真的是需要人工用機械一點一點加工的。所謂的人工打造，就是說加工這類零件的時候，需要高級技術工人一點一點的用機器去找這個精度，達到至臻完美的精度需求。
是不是說的「研磨」，一些大型件的平面光潔度是需要手工研磨的，祥見百度百科。。。
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