如何制造出更高一级精度的机床之“测量仪器”篇

前段时间小编在本网发布《如何制造出更高一级精度的机床之“绝对平面”篇》之后，获得了不少热心网友的评论。于是乎小编在整理了更多相关资料后，为大家奉上《如何制造出更高一级精度的机床之“测量仪器”篇》，就机床制造过程中涉及到的测量问题进行阐述，如有不足，欢迎广大网友进行补充。

测量在机床制造的过程中可谓是贯穿全程，无论是配件制造、机床组装，还是检测精度、安装调试，都离不开测量这一环节。在测量中，任何一种测量的精密程度高低都只能是相对的，皆不可能达到绝对精确，总会存在有各种原因导致的误差。要使测量结果准确可靠、尽量减少误差，提高测量精度，就必须充分认识测量仪器的重要性。

要设计制造一台比现有精度更高的机床，零部件肯定得用现有的机床制造。从设计之初，就要考虑到各部分的公差跟配合，应力和变形，以及热影响和磨损，只要有图纸，想尽办法造出零件，合理装配就不是难事了。要从现有机床所加工出的零件中，挑选出符合更高要求的零件产品，这就需要人借助高级量具，选择出那些零件，来装配出更高精度等级的机床。

曾有报道称，看到清华大学设计装配了一个光学镜面超精密加工机床，最大能加工直径为880毫米的光学镜面。他们在硬铝上加工出了表面粗糙度5纳米，直径400毫米球面，用无氧铜加工出了直径100毫米，表面粗糙度8纳米的非球形面。注意，这里表面粗糙度的单位是只有微米千分之一的纳米了，8纳米只相当于20个水分子一字排开那么长。能够加工出表面粗糙度如此精细的球面，这其中一定离不开各类高端精密检测仪器的辅助。

随着时代的进步，越来越多的精密检测仪器开始在机床领域大显神威。有观点称“检测工具决定精度极限”，只有更高一级的测量工具，才能检测出机床零件和机床加工成品的精度。只有机床各部分零件的精度都得到提升，所组装起来的机床精度才会更上一层楼，这是得到一台更高精度机床的根本所在。

有了高精度的零件，还需要精准的装配才行。作为一台机床，假设它的加工精度在万分之一毫米级别的情况下，那机床的零件本身误差是要控制在十万分之一毫米的，最后在装配过程中一点一点的由装配工人调试装配好。装配是一个很漫长的过程，可能在一个零件上就要拆装几十遍，装完检测，不合格再返工，再检测，再返工，直至最后检测通过，再进行下一步零件的安装。等到所有零件都装配完毕后，还要进行整机检测，如果精度达不到，又要重复枯杂无味而不得不细心谨慎的检测工作。

当以上所有步骤都完成后，我们才能通过更多其他的“手段”来进一步提升机床精度，而这些“手段”或多或少也离不开“测量”一词。例如光栅尺、机床测头、激光干涉仪等设备，都是通过实时测量来提升机床的精度，从而使得加工出来的物品精度达到更高要求。

总而言之，测量对于机床来说是重中之重的一个环节。从一个小小的零件开始，测量就已经开始发挥其重要作用，只有不断提升测量仪器精度，机床的精度才能得到进一步的提升。