高精度機床怎麼生產出來的

時間:2021-09-07 10:54 來源:未知

作為一個機床製造的從業者，我認為機床的製造難度在於幾何精度、定位精度、加工精度等三個主要精度的穩定性上。讓一個新設備精度保持一個月很容易，要讓精度保持一年，三年，乃至10年，是很困難的，這就是高端機床的賣點。以電加工機床為例說明。

機床整體的剛性不行，導致精度穩定性差。與主機結構設計、電機驅動技術直接有關，這兩點達不到純國產。
機床整體的剛性，有機械方麵的，也有電機驅動方麵的。

機械方麵，簡單的如十字滑台的工作台，國產設備常用的結構。由於工作台重量全壓在X，Y軸上，使得工作台在空載及極限負重兩種情況下，定位精度不一致。

進口設備的機械結構，X，Y軸一般采用動立柱結構，很好地解決了負重問題。但隨之而來的，是Z軸對X，Y軸的垂直度問題，在裝配時不好調整。這種動立柱結構，真正地體現設計者的水準，結合CAD的有限元分析、軟件的各種工作狀態模擬，計算出最佳結構。

另一個對整體剛性有重大影響的，就是電機驅動，也就是各軸移動的電機參數的靈敏度調整。

現在的進口高端機床，大多采用直線電機拖動方式，也有用交流AC驅動器。國產的大多為直流DC驅動，還有步進電機驅動。

直線電機采用電磁感應技術，無摩擦，因而精度保持好。與AC交流驅動，存在著閉環反饋及驅動器剛性調節問題。還必須使用靈敏度很高的直線光柵尺做為檢測跟蹤工具。

由於國產電機及驅動器、光柵尺達不到要求，所以，這塊長期依靠進口，而且還要持續下去。

溫度變化的補償機製。三個精度受溫度變化的影響最敏感。
實驗表明，溫度每升高一度，工作台在1000mm的行程範圍，有0.012mm即12um的長度變化。這是非常要命的。

生產廠家一般廠房設定23°C，在此溫度下進行生產、激光檢測並補償。對用戶也要求23°C的工作環境，以保證三種精度的穩定。

然而現實中，卻很難達到這一點。

1，國產設備的製造廠商，大多沒有恒溫車間。精度可想而知。

2，溫度補償機製。國外的高端機床，采用溫度自動檢測、致冷機自適應調節床身溫度、用軟件進行溫度補償等等手段。

在溫度的影響上，國內用戶一般為降低運營成本，忽略了。國產設備同樣為降低製造成本，考慮的很少；即使考慮了，也隻是簡單地安裝一個致冷機，卻沒有定量的檢測控製。

高精度機床，還有很多控製點，國產設備都要大大落後於進口設備。
軟件控製首當其衝。國產CNC，NC，CAD，CAM軟件係統，略有實力的製造廠商都會做，但是，大都是入門級別。如果談到小園弧處理、尖角處理策略、過切處理策略、異形件加工編程等等體現水準的軟件，大多含糊其詞，沒有量的概念。所以，對於高、精、尖的零件加工，非進口莫屬。

關鍵部件。以高壓泵、循環泵為例，國產的沒有一家生產企業敢拍看胸脯說，我生產的泵絕對沒問題。德國產格蘭富泵長期占有高端市場，精度可控，穩定性好。國產泵隻用在沒有要求的低端設備中。

還有變頻器、分度軸等等，不一而足。

總結：高精度機床，是一個國家整體工業水平的體現，德國、瑞士、日本以及其它老牌的歐美國家，其控製技術、主機設計及製造技術成熟，生產高端裝備很容易。

我國起步晚，控製技術、主機設計及製造技術尚處於初級階段。關鍵技術，大多是跟著別人跑。再加之終端消費市場長期處於低端水平，對高端設備的要求不多，直接加劇了高端裝備生產廠家不願意做，也做不好的囧狀。

要改變，尚需至少十~二十年的發展。培育市場需求，促進裝備水平的提高。

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