中国的机床加工精度，细节讨论

sijiruchun · 发表于 2012-7-24 15:53:03

机床加工精度

国内机床精度的确在国际上比较落后，至少不在顶尖。最好的机床是德国的，精度高，经久耐用，可以长期在高精度下作业。日本机床的精度也很高，但是容易出故障，具体原因不知道，材料上的、设计上的都有可能。

机床精度的定义：

首先明确这个精度必须是重复精度，也就是说我走刀走一百次或者一千次，其中的最大偏差就是我这个机床的精度等级。所以有很多人说老工人可以做出精度是多少多少的产品，这当然有可能，在不惜一切代价的情况下完全可以做到这点，但是实际企业运作中便不现实。再者说，如果一个工人做一百个能做出一个符合要求的产品，那么我用机床做三十个就够了，用高精度的机床做十个就够了。但是那有什么意义呢？如果一个面就要做十个才成功一个，随便一个零件要加工七个八个面的，那还不做死了？所以说一个例子是不能表征精度的。实践中考察机床精度等级的时候，是要抽一定批量，进行统计计算的。

明确了精度是重复精度，那么再说说常用的两个精度标准：定位精度和切削精度。定位精度，很多朋友说过了，就是每次空载进刀的精度，这完全是机床精度决定的，机械定位的精度必然低一点，光栅定位就高。有人说光栅定位的精度还是低，我就不说什么了，光栅定位是利用光的干涉为定位基准，理论精度为纳米级。激光定位没听说过，也许是用激光进行光栅定位？激光的光很纯净，只有唯一波长，那么理论精度就更高吧。

但是工厂里搞过机床的都知道，空载精度只是一个参考，因为在实际切削中，由于工件的阻力，让刀现象是客观存在无法避免的——毕竟任何东西都是会形变的，在高精度要求下，没有绝对刚体这种东西——所以实际切削精度通常要比定位精度低一点。但是这个问题是可以通过调试解决的。在确定工况下，让刀的状况也是比较稳定的，这里确定工况包括工件和刀具的材料、形状、主轴转速、切削液型号、切削程序等等，总之连续稳定生产吧。工厂在生产型号变更时对质量控制尤其严格，也就是这个原因——说来我们厂首检一般是不合格的，寒。

那么最后说说我所知道的目前国内所装备机械的精度。

目前经常看到的机械中，精度最高的是磨床。相对加工中心这种东西是为柔性生产准备的，应用在小量多变的生产，真正的大批量连续生产谁去用加工中心？东西不好还贵。那么磨床的精度一般都达到0.001或者0.002级（这样的精度一般都不需要光栅定位那么高档的东西，光栅定位这种高档货更多用在测量仪器上，象一般的三坐标。）。但是正如前面说到，虽然设备出厂的时候定位精度有那么高，但是实际上由于加工对象经常变化（多变的市场啊），所以工况多变，然后每次换都要调试，调试起来又基本是靠试而不是调，（这点我们国家大概也比较落后，也没办法，那么多的影响因素，每个因素对实际让刀尺寸的影响都是一个大大的课题。）因此实际生产中就做不到这样的精度，我们公司的0.002的磨床，最后产品的控制精度也就在0.005。当然这都是公差带了，来个正负0.005那么生产线就要停了，呵呵。

我们公司装备的机械，并不是全国最尖端的，但是基本上没有国产的。为什么，精度是一个问题，还有一个问题是寿命。虽然机床达不到标准，但是国产的刀具夹具有些质量还是可以的。不要小看这些刀具夹具，刀具夹具价格通常是整体机床价格的20％－30％。但是现场还是愿意用进口的，因为国产的寿命短，而每次夹具损坏都是因为现场生产的产品尺寸出问题才能发现，也就是说夹具坏一次除了要换夹具外，还要意味着一批产品的报废，这个成本是很高的。而且每次换夹具调试起来那叫个麻烦。所以目前看来，能够在夹具刀具领域体现成本优势的国内企业还不多，至少不能涵盖所有的机械夹具领域。砂轮有许多许多种，现在只有一部分砂轮的确是买国内的划算，还有些型号只有进口。
以上。

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机械产品的加工精度有一个经济性，一般的数控车床的精度都在加工０．０１左右，定位精度是机床本身的精度来确定的，普通的数控车床，也就０．０２左右，适用于大批量生产．同理，半精加工一般地在粗磨工序进行，加工精度等级在０．００８～０．０１６之间，精磨加工在０．００８～０．００４．超精磨加工在０．００１～０．００２之间．这是机械加工的．如果采用伺服系统，加工中的刀具误差等可以得到补偿．精度应该更高一些．光栅定位加工属于高要求加工．

另外说明的一点是，机械产品的加工精度与定位精度和切削成型加工精度有关，还取决于材料的热处理变形．而材料的热处理变形与材料成份及热处理工艺有关．

中国的机械产品与国处的存在差距，不光是机床加工的问题，最根本是装配工艺．我们能一产出同样精度的零件．但装不出同样精度的的整机．

重汽集团曾进口了一台真空等离子焊机，其加工精度和质量确实不错．最好的机床是瑞士的，不是德国，也不是日本，台湾的也不错．呵呵．国产机床要努力奋斗呀！

有时间专门写一贴来说这个事情．呵呵，谢谢楼主兄弟来给大家讲这些东西．
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C N C 数控机械方面我说不上，我们公司是生产交流伺服控制器的（谁说我们国家这方面差了，来我给他看真东西），电气控制精度是电机一圈 1 万个点，也就是 1 万个脉冲。当然还可以高，只要有好的码盘就行！这样算来，抛开机械误差，电气理论值达到 0 . 0 0 0 1 根本不是问题。所以在我国 C N C 行业发展的问题就很容易看出来了，一个是材料，一个是装配。
象刀具的热处理什么的很重要。就说这点吧。
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楼主是做什么的,主要是哪些零部件,可以说一下吗,我不同意你的观点.。

我是做轴的,主要出口欧美,我们的磨床都是国产的,EMERSON 有一款轴直径 8mm +0.002/+0.006,圆度2μ,我们可以控制在 +0.002/+0.005,目前出口了400多万只了,不合格小于100ppm.
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说句实在话，现在的技术工人的地位就决定了他们的水平。没有办法吸引人毫无后顾之忧地去做好他的本职工作，这个行业的水准也就不可能上的去。

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我是搞加工中心的，我觉得这几年国产的加工中心进步了不少，前三年买的一台国产的机床与刚买的一机床精度差了很多，新买的一台好象不比台湾的差多少，可能还是新的也有关系。

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瑞士的机床确实不错,,不管是高速铣,还是慢走丝,电火花机床!!我觉得美国的机床也不错,我们这里一台99年进口的加工中心用了6年,大部分部分时间用来开粗,汗!!!最近加工一批手机模具电极,放在工具显微镜检测外形尺寸误差竟然只有0.005mm(不过那是全闭环的机床!!),比买不到半年的台湾机床还好!!不过那台是全闭环的机床!!
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也就是做做曲轴啊，活塞啊叶片啊这种东西，我接触的都是小部件。尺寸控制精度也就一丝，平面度圆度粗糙度直线度各有标准，一下子也说不清楚，不过关键部位（例如接触面）总是在0.002以内。反正100个ppm的不良率是不行的，我们可以算是国企，相对成本要高一点，（例如无法任意更换供应商）这样的不良率要亏本的。不知道你的轴是用在什么地方的，我那边的曲轴是带活塞的，所以貌似有四个圆柱面，三个平面要磨，总之就是一个轴要磨好多下。如果一个面的合格率只有99％，7个面的话……
至于那一百两百个加工中心一起加工的盛况，真的是想都没想过。不知道那样会是一个怎样的设备投入。也不知道生产什么东西用得上这样的设备。

其实接触这个行业时间也谈不上长，然则感觉差距还是来于最基础的地方，材料什么的。至于真正的机床问题，我们只是用机床，并不生产，所以一点都不懂。不过楼上有人说抛开机械误差，我想是不行的，因为……机械误差是主要误差的说。

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建议不懂的不要说,五轴加工是无论如何也达不到0.0001MM的精度的,不管是哪个国家生产的,而0.0005MM的精度也只有光学磨床能理论上达到,实际加工是0.2个丝,不排除能控制到0.1个丝,但成本会成倍增长.现在国内没有很好的机床是现实,其实也有,只是用的人不认真钻研而已,同样的机器在株洲南方动力加工的精度就比东莞黄江精诚科技(台资)的差一倍,其实用的人都是大陆人,只是工作态度不一样而已.。

我一直在南方工作,内地也走过一些军工企业,设备很好,但人比较懒散,有时侯人的工作态度决定着一台机器的精度.
上面有个兄弟说一两百台加工中心,你是不是准备一千年收回成本,不说别的,光维护就能累死一批人,而且机器闲置的时候你怎么维护?

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最好的机床是瑞士的.
最强的自动控制理论在俄罗斯.
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这几天看了几篇关于机床设备的贴子.忍不住想说几句.本想也发一个贴子的可没时间(要准备参加考试).前几天一个网友发贴子说国外的机床加工精度达到了0.0001mm的水平,是不是作者笔误多写了一个"0",而引来了不少人的口诛笔伐(有些人还很恶意!).作者无非是想表达我国的机床设备制造水平还比较落后这个意思.其实这个作者说的的确没有错呀!我们国家的机床制造成水平的确很落后的,这主要是我们的基础工业太落后造成的(什么是基础工业水平?最简单最通俗的说就是设计好了一个产品却制造不好甚至制造不出).有的朋友似乎不明白这一点,或者还不想正视这一现实.的确我们现在也能制造一些世界先进的数控机床设备了,如前不久央视报道的沈阳一家研究所开发的"中国脑"数控系统.但这不能代表我们国家整个的数控机床制造水平,要想赶上世界先进国家的数控机床制造水平还有相当漫长的路要走.真希望有些网友多一些理性少一些漫骂(有些网友还自称是工程师,可有些慨念实在是在犯常识性的错误),既不要夜郎自大更不要忘自菲薄.。

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机械加工这行业来不得半点虚假，高精度机床德国与日本的还有瑞典的制造技术排在前列。机床关键部位材质与热处理应当是瓶颈。
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我们的机床和刀具的确和国外先进水平有些差距。

德国床子是最好的，德国的系统比日本设计的优秀而不是单个零件要好。机械行业的进步，单个零件的加工固然重要，良好的系统设计，优良的材料，科学的装配工艺，合适的加工工艺都是必要的。

俄罗斯的很多东西就是用优良的系统设计和加工一般的零件组成，所以它的性价比还是很高的。国内的机床厂家销售的，当然是符合市场需求的产品。

个别生产军工产品的机床，肯定是可以做上去的，只要不计成本，总是可以做到，哪怕合格的只有1%。

个人认为，加工工艺和装夹方式对精度的影响是非常巨大的。材料和刀具的热变形，材料本身的切削应力，装夹的方式和基准的选择，都会影响到精度。机床很重要，更重要的是看你怎么用。

据我所知，同样的设备，不同的人来开，精度差异是很大的。

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我从事精密仪器工作也有十来年了，现谈谈我的看法：
1。有人说用CNC加工批量零件不现实，这个只能说是他见识太少。。。

举个例子：大家知道我们电脑硬盘里面用的驱动架，那个不是用加工中心直接做出来的呢？凡是一体成型，结构复杂的，批量生产的就只能用CNC，且不说精度要求。。。。
深圳肯发公司用四百多台德国CNC为希捷等公司加工驱动架，资产每年翻一番。。

2。同样的机器在株洲南方动力加工的精度就比东莞黄江精诚科技(台资)的差一倍,其实用的人都是大陆人,只是工作态度不一样而已. 。。。这点我部分同意，人员的因素很重要，熟练程度，坐标设定，刀位校准。。。都跟人员素质有关（外资厂干这职位薪水高）。还有一点：东莞黄江精诚科技使用的是美国OGP非接触自动测量仪，株洲南方用的还是青岛前哨的（虽然是合资的，精度/价格差一个档次），所有CNC都会让刀，但抓到老鼠的才是好猫！加工的结果就是要得到合格的产品，没有好的测量仪器你如何保证让刀的结果是可以接受的呢？

3。外国的产品是好，但现在我们也没闲着！五年前日本三丰公司（就是前些日子被日本诬陷卖三坐标测量仪给中国的那家）一台投影测量仪人民币一十五万，经过国内一些厂家照葫芦画瓢（主要是研究优点。。。）贵阳新天的卖三万多，东莞（台资）的卖两万多。现在日本三丰的卖七万？懂行的都不要了！这个跟车市是一个道理，当我们的做出来了，国外的就必须降价。。。
。。。。。
综上所述，革命尚未成功，我们还在努力！迟早把鬼子的产品全换掉

meng_aml · 发表于 2012-7-24 18:03:49

真是长见识了~~~~

makino · 发表于 2012-7-24 18:45:49

讲的很好。但要落实在实处。确实很难。为了利益就要追求金钱。忽视最主要-质量。技术服务什么呢。

召唤师170 · 发表于 2012-7-24 18:53:25

很喜欢这种分析性的文章

_Lee · 发表于 2012-7-24 20:05:25

楼主分析的不错。国产机床的精度太低了，尤其是重复定位精度。
我们车间一般都买国外进口机床，有瑞士的，意大利的，德国的，日本的。基本很少用国产机床，台湾的机床也有几台，前两年刚买了1台国产数控磨床。说是7轴的，其实也就是6轴的。
从机床外形的设计理念，到机床的定位精度都比不上旁边的德国数控磨床。因为我同时在编这2台程序，深有体会。加工同样的东西，过一阵子拿之前的程序做，刀具的路径都有明显的偏差，然后又要校模，折腾。。。不过也有优点，物美价廉，而且加工出来的产品甚至比德国的机床还要高。这也许是极少数的。

另外，对楼主说的日本机床容易出故障我不知道什么回事。就我身边的而言，我所编程的6台日本卧式加工中心，去年就出了1台次故障。倒是欧洲的机床，每月至少有一台次故障。当然，这也可能是人为操作所致。环境都是一样的，全年恒温。

_Lee · 发表于 2012-7-24 20:09:21

本帖最后由 _Lee 于 2012-7-24 20:10 编辑

忘了说了，我们车间磨床的产品40%要被抽检，产品精度要求在+0.006到-0.006之间。全是三坐标检测的。所以磨床的精度有时还是要去检测的。

hzhfjpt · 发表于 2012-7-24 20:32:46

呵呵，又见这个0.0001的精度。首先感谢大侠转载和摘录。其次，说个昨天的事。厂里零件加工不合格，跑外协工厂里一看，车床最小进刀刻度有0.02的，有0.05的，磨床0.01，铣床0.02，似乎还有个0.01的，牛头刨的刻度没找到标识，问工人师父，他反而问我要加工多少精度…工人师父说，靠看切屑加工刻度内的精度（竟然不是靠试车…），一看量具，好吧，普通卡尺，你说这样子单件生产做出公差带二丝的，加上那种工作态度，还真不好做出来

ouyamg_2006 · 发表于 2012-7-24 20:49:28

学习！！！

yangzhen520299 · 发表于 2012-7-24 20:53:54

现在社会不一样了，没有办法说的！有些单位的人员，还就是要价格低，质量一般般的产品，马马虎虎又能用，价格又低...说的不清的！

peigong001 · 发表于 2012-7-24 22:00:16

学习了

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