​我國製造高精度數控機床的難點有哪些？

數控機（jī）床之所以能夠（gòu）達到比普通機（jī）床高得多的精度，最（zuì）根本的區別在於CNC和步進電（diàn）機（或者說（shuō）伺服係統） CNC形象點來說，就是將需要加（jiā）工零件的走刀進行“數字化”。

數控機床（chuáng）之所以能夠達到比普通（tōng）機床（chuáng）高得多（duō）的精度，最根本（běn）的區別在於CNC和步進（jìn）電機（或者說（shuō）伺（sì）服係統） CNC形象點來說，就是將（jiāng）需要加工零件的走刀進行“數字化”。對於我們現有的最靈活的五軸加工中心（xīn）來說，一個（gè）加工中心本來隻能夠進行三軸進給和兩軸旋轉，但之所以能夠加工出複雜曲麵（miàn），關鍵就（jiù）在於軸（zhóu）之間的“聯動”——即軸與軸之間的相互配合。本質上這（zhè）種（zhǒng）聯動，需要的是數學和編程水平。

第二個難點則是插補（bǔ），計算機是隻能走直線的，而（ér）我們需要（yào）的則是很多非常複雜的（de）曲線，因此人們用“足夠密集”的折線來逼（bī）近（jìn）曲線，而足夠（gòu）密集的曲線就（jiù）需要我們有更高脈衝的步（bù）進（jìn）電機，這裏又涉及到PLC，然後隨著頻率提高，進給（gěi）速度的（de）提高，我們的插補又要求“實時性”和（hé）快速反饋，這裏又涉及到控製（zhì）器的智（zhì）能化，算法（fǎ）又不可（kě）避免的（de）複雜化，對整個閉環的反饋響應時間又是一個巨大的挑戰。

第三個難點是反（fǎn）饋，有一（yī）定水平的數控機床（chuáng）本身一定是一個閉環係統，即（jí）對（duì）輸入（rù）端（duān）的控製（zhì），其中以全位置閉環為（wéi）最，利用光柵尺輸出信號直接（jiē）對絲杠的實際位置（zhì）進行控製，這裏就涉及到光柵（shān）尺的設計製造工藝水平了。

以上三點是對於“數控（kòng）”部分的難點，基本上都是數（shù）學和計算機方（fāng）麵的難點，再加上一些信號和控（kòng）製方麵的問題，下麵說下純機械方麵的困難。

純機械方麵（miàn）其實非常複雜，有一門課叫做機械設計（jì）製造基（jī）礎，就是專門研究機床加工中的各種誤差影響，這裏隻是簡單說幾個重點：

1，各種軸、絲（sī）杠和導軌：本身製造精度——如同軸度、撓（náo）度（dù）、平直度（dù）等等，這些零件的製造質量最影響機床（chuáng）的加工精度，一（yī）般需（xū）要較（jiào）好的車床銑（xǐ）床，特別是高精磨床，磨床一般（bān）決定了你能製造機床的精度（dù）上限（xiàn）。

2，軸承：決定了各種軸類部件（jiàn）的工作（zuò）質量，滾動體的質量直（zhí）接決（jué）定軸承的工作壽命（mìng）和質量，這裏涉及（jí）到滾動體（tǐ）的材質及其加工（gōng）工藝，好的材料是好軸承的（de）一半（bàn）。

3，刀具（jù）：這個（gè）和軸承類似，實際上（shàng）主要（yào）就是材料問題（tí），而且除開材料，光是刀具（jù）的幾何形狀的選擇，就能出一（yī）本厚厚的書了。以前的（de）大學機製專（zhuān）業，甚至還有（yǒu）刀具這（zhè）門課。

4，電機：這裏特指伺服電機，伺服電機直接影（yǐng）響輸出的（de）轉矩和轉速（sù），伺（sì）服電機更（gèng）像是一台微型機床（chuáng），同樣的，其質量分為控製器等等（軟件（jiàn）），永磁體、線圈等等（硬（yìng）件），槽（cáo）滿（mǎn）率（lǜ）等等（設計）。電機（jī）方麵了解不多，據說硬件由於（yú）我們本（běn）身是稀土大國，因此永磁體問題不算大，主要難點出來控製器的程（chéng）序設計等等軟件方麵。

5，裝配：這個我反倒覺得是（shì）和國外差距最大的，優（yōu）秀經驗老道的裝（zhuāng）配技師太（tài）少了，就算你有全（quán）套一（yī）流的零件，一（yī）個稍（shāo）微差點的裝配工人就能把這台機（jī）床打到二流。頂尖的裝配工人，能用二流的零件裝配（pèi）起一台一流機床。沒辦法，這個隻能靠時間來積累經驗。

6，其他（tā）：如各種大型零件（床身、箱體等等）的（de）時效處理，現在我國的噴丸技術還不（bú）錯，這也是人工時效的一個方法，當然也有很多其他的（de）人工（gōng）時效方法，自然時效現（xiàn）在也就是個情懷；機床的製造使用環境——最大的敵人就是溫（wēn）度，恒溫車間是稍微有（yǒu）點（diǎn）野心的機床企業所（suǒ）必備的，再就是車間的土地平整夯實，減小（xiǎo）振動，濕度控（kòng）製（zhì）等等。這些（xiē）是我們（men）可以靠砸（zá）錢砸起來的。