高精度機床的製造難度在哪裡？

我就是做機床的，影響機床精度的因素很多，如：1.裝配工藝，機床裝配過程中要嚴把工藝關，該人工刮研的必須要刮，裝配過程中嚴禁暴力裝配。2.鑄件變型因素，按要求鑄件需要自然時效一年以上，然後再人工時效的。3.裝配環境，高精度的機床需要恆溫車間裝配，防止外部環境機床的影響。4.使用環境，同樣使用環境對機床也有一定的影響。5主要零部件的選用，絲杠線軌主軸分國產，進口，同品牌的零部件精度級別又不一樣。6.機床結構，機床內部結構的影響，如立柱是單層還是雙程，鑄件的壁厚，結構是否合理.7.加工母機的精度，加工母機對鑄件加工的影響，是否能達到加工要求等，

首先我們簡單了解一下，對高精度機床的功能要求，其實最基本的兩點就是

1.高精度

2.高穩定性和可靠性

那麼要滿足這兩點要求需要克服哪些困難呢？

機床的精度取決於每個軸上給定方向的運動精度，就是說『指哪打哪』，並且每次給出指令都能做到，這就要求很高了。我們知道從指令到執行，這中間是經歷很多元器件的，每一個元器件的執行誤差是會積累的，中間有任何一個元件有誤差，就會影響最終的精度。

1.首先接到指令的是伺服電機（對於數控來講，或者精度不高用步進電機），伺服電機的精度主要由編碼器和控制器決定，伺服電機自身就是一個閉環系統，接到指令--執行--編碼器測量--到位置反饋給控制器--停止，其實這個不是這麼簡單，電機軸是有慣性的，到位置在停止就來不及了，是會超過指定轉角的，怎麼辦，就需要建立一套考慮軸轉動慣量和轉速的控制演算法準確的控制電機的轉速或轉角位置。

2.伺服電機把旋轉運動傳遞給絲杠，精度不太高的用滾珠絲杠，精度高的用行星滾柱絲杠，這種行星滾柱絲杠加工精度要求太高了，據說只有瑞士有一家做的最好。

3.絲杠只是把旋轉運動變成了直線運動（進給），保證了軸向的精度，運動受到了徑向力怎麼辦，還需要導軌，導軌的直線度精度都要求非常之高，以至於我們大部分從日本或台灣進口。要求精度再高就要用靜壓氣浮導軌了，這個精度更沒發說了，這麼說吧，大部分三坐標測量儀都是用的氣浮導軌。

5.再說說高精度機床的控制系統，控制系統是給各個軸發送指令的，就是我這個零件外形是這樣的，你怎麼通過各個軸的運動配加工到我想要的形狀和精度，我們知道直線和圓弧都有插補演算法，空間曲面的加工也是需要一定的演算法來完成的，這就需要控制系統演算法設計來實現了。

6.最後再說說穩定性吧，這是個系統工程，機床床身是否完全去應力時效，機床基礎是否安裝合理等都會影響床身是否會變形。

高精度機床製造的難度如果一個個數就多了去了。個人籠統地歸納難度有兩個:

①看得見的東西 已經有人列舉了很多，從軸承、絲桿到伺服控制器等等。這些中國大陸現在雖然都能做出來，但，比如相比FANUC/SIEMENS等國際知名伺服系統製造廠商我們差距還很大，人家精度可以達到0.0001mm，我們還真是做不到;人家僅中國的市場佔有率可以達到70%，我們國產的只有約30%，而且是中低端的市場。

②看不見的東西 只舉一個例子，比如日本YASDA為了盡量釋放機床床身的應力，機床床身僅自然時效就要三年。這是我們從骨子裡就需要檢討的東西。我們既不盲目排外也不崇洋媚外，承認差距不丟臉，因為我們是要進步才會去檢討自己！相信中國的機床製造業會越做越好，越做越強！

說白了，還是高精度機床的油水少了。因為高精度機床的油水，大部分被德日美為代表的西方國家所佔據。留給我們的油水少之又少。

我們知道搞技術，說的是技術，但這些技術都是用大量資源（錢）堆出來的。技術嘛，就是需要大量的實驗，有實驗就要失敗，每一個新技術、新標準、新設計、新方案的誕生，都是從無數次失敗的實驗中積累出來的，這個過程不僅花錢，還花時間。

所以對於一個公司，甚至一個國家來說，如果一開始就不能佔據技術鏈的頂端位置，就很難，再去追上別人的技術，因為等你研發出來同樣的技術，別人會研發出比你高一個等級的，你還是干不過人家，並且你投入研發的費用，比你直接買來的費用要高几倍，這時，你是選擇研發，還是直接買別人的機床和技術？市場規律利益最大化的導向，肯定是選擇直接買別人的啊，尤其是對於小公司別無選擇，只能買。

對於高精尖的機床來說，製造的難度就是，你一開始就落後於人家，那就很難再超越。

舉個例子來說為什麼吧！

F15的戰鬥機只有美國有，咱們都沒有，你想要F15戰鬥機，要麼買美國的，要麼自己研發，雖然美國F15戰鬥機很貴，但是比起研發一架來說，要便宜的多，且馬上能用。當然買著划算了。就算你去研發，但是當你研發出來的時候，人家都出到F35了。

對於盈利的公司來說，只能選擇買，除非對於一個國家，出於國家的戰略安全來說，研發是有必要的，但是這需要國家去搞，就算賠錢也要搞。

因此對於高精度機床來說，最大的難度就是，沒有油水可賺，導致國內很多公司不願意去做。

國外機床搞了二、三百年了，我國一直到1993年才基本解決了溫飽！！也就是從哪時起我國數控機床才開始發展，到如今中低檔數控機床巳成了國產的天下，高檔的也有少數出來了！！相信未來三十年內我國一定會達到世界一流水平！！

話又說回來了，需要高檔數控機床的必競是少數，有了高檔數控機床未必就有一切！不信你看吧，世界笫一是瑞士，第二德國，日本最多也就排笫三，請問北斗導航、運20、殲20、空警2000、C919、350公里以上的高鐵、5G、嫦娥登月釆樣返回、太空實驗室、這些國家太渴望擁有，可是他們能造嗎？？

只能說任何行業都希望中國能夠做到極致！

但這個極致需要一個循序漸進的過程，

而且如果沒有客戶支持就不會有循序漸進的發展，

更不可能會有技術的提高

任何事物都不會一蹦而就，

一步到位是中國人的傳統想法，

但任何事物都不會一步到位！

假設品質和世界一流的品質一樣甚至更好，

自然價格也接近世界一流產品，

但品牌是二流，你還會買嗎？？

再者說，國內機加工行業職工素質其實很高，

高技術工人其實比比皆是！

但技術工人社會地位和工資待遇底下，

乾的再好仍然是普通工人一個，

工資待遇也永遠不會改變，

比如刮研工人，純手工搞加工，

沒有他們的純手工刮研工藝

機床的精度就不可能會有提高，

工作非常辛苦，工藝要求也非常高

但工資待遇卻都不高，

工作的積極性和責任感在哪裡呢？

這樣的用工理念哪有可能生產出一流的產品？？

設計師技術再高明，

沒有技術工人給他實現也是廢紙一張！

設計師高福利高工資高社會地位，

技術工人卻永無出頭之日，

甚至沒有一個體面的工資和社會地位，

這樣的企業生產的產品永遠也不會生產出世界一流的產品！

這就是中國工業社會的癥結所在。

問題很多，牽扯到的領域也很廣！估計本人也回答不全面，儘力而為吧！首先是材料，一般機床五大件鑄造完成後需要露天環境時校，時間大概一到三年，這樣才能保證產品穩定性，不易變形！第二，設計結構合理性，保證加工裝配和使用過程中因為受力影響機床部件變形，影響精度！第三，精密部件製造精度和使用壽命，比如滾珠絲杠，直線導軌，主軸！第四，電器控制系統控制精度和穩定性！第五，裝配調試精度！如果以上條件都滿足做到了（其實很難，各種因素影響，不詳細說了，市場決定了很難做到，畢竟企業要在競爭白熱化的環境下生存！）那麼一台質量上乘的數控機床就造成功了！最後一點，使用環境！比如環境溫度，濕度，粉塵等等，還有操作者技術能力，和對機器日常保養，機器出現故障之後的維修人員技術能力！以上綜合原因對比，我們差距還是很大的，技術理論上可以解決，但是市場是殘酷的，靜下心來提升製造技術可能是死路一條，所以把生存擺在第一位，那麼產品只會在惡性競爭中越做越爛！

肯定在測量環節，如果測量不能精準，怎麼加工精度都打不到標準。建議使用東莞塔雷斯機床測頭，可精確定位到0.001毫米進行測量，讓機床測量更加精確，而且這種機床測頭還能自動補償機床精度，提高機床加工精度。可以說機床測頭是現代數控機床提高機床加工精度和效率的最為重要的機床附件。

迷彩虎軍事為您回答。其實現代機床的研製與生產體系涉及冶金、機械製造、電子等諸多領域，哪一個環節弱都不行。沒個幾十年的技術積澱是不行的。新中國成立之後至今，國內使用的高性能機床基本上都是從德國、美國、日本這些機床強國進口的。雖然期間一直有國產機床不斷問世，但精度和使用壽命遠遠不夠，主要是以彌補進口機床數量不足的配角而存在。此前，日本就聲稱沒有了他們的機床，中國是造不出航母的。

中國從上世紀90年代就成為全球第一數控機床進口國，進口的機床養肥了德、日、美全部的機床強國，最後卻沒撈著好。幾十年來，西方一直拿尖端機床卡中國的脖子。要麼直接不賣，要麼賣給你之後全程監控，就害怕被中國人用來生產武器。而且，西方給中國賣機床，是把軟體和單機分開賣的，比如利勃海爾數控系統16個軟體包，200萬至300萬的總價就相當於一台5軸聯動機床，如此暴利簡直是「打劫」。就這人家還不好好給你賣。

為了減少對國外機床的依賴，我國從2013年起大幅減少從日本進口機床，並積極扶持國產機床。然而高端機床不能自給，最終還是得向歐洲採購。與外國頂級機床相比，國產機床主要還是使用壽命偏短，精密程度無法滿足高端製造業。為了摘掉中國製造大國，機床小國的帽子，我國出台了一系列提升國產機床的政策，要求國內機床廠商每年的研發費用絕對不能低於銷售額的5％，規划到2020年，中國航空航天、船舶、汽車和發電設備製造業使用的高檔數控機床中，國產機床的比例要提高到70％。目前，我國已經能夠造出9軸數控機床，能夠加工潛艇裝備的高性能螺旋槳。

但成績歸成績，我們仍不得不正視這樣一個嚴肅的事實，國產的中高端數控機床儘管數量明顯增加，但其中的關鍵功能部件仍是進口的。這也造成了中國出口數控機床平均單價僅有3萬美元，和西方動輒十幾萬、二十幾萬美元的售價相比，完全就是白菜價。究其原因，還是在於國產機床附加值較低，沒有掌握高端數控機床核心技術。

感謝提問，一、機身製造，高精度的機械精度首先取決於機身最基礎的XYZ三個方向單方向的直線度和平面度以及三方向相互間的垂直度，國標和JIS都相對寬泛，做到小於0.005/1000mm絕對是高精度了，二、機身材料的穩定性，能夠在若干年內保持上述的精度不變是對機床製造材料和結構設計有很高的要求，三、主軸精度，國產或台灣產主軸以加工中心為例，300長端跳0.01mm以內就是ok的了，朋友一台德馬吉五軸機主軸260校驗棒測0.001mm，表幾乎不動，這就是差距，因為你做不到，四、控制系統，能做的出高精度的東西除了機械精度高之外還要系統和伺服電機的匹配，最好的系統海德漢，法那克，其次西門子，再次三菱，再次次...,國產系統差距太大，有動作沒細節，用過的才知道。

淺見，歡迎??噴。