主题：请机械加工大牛解惑：是如何从粗糙中制作出精细的？ -- 你我
家园 这是个好办法 人的智慧总是无限的。看来批量生产，然后从中挑选符合精度要求的，是一个比较好的办法 。这个办法可行，在于量具的精度足够，而加工工具和加工者的精度不够的情况。
可是，我的问题还是在这里：你大师兄的加工精度是+-0.06mm，通过批量制作从中挑选的办法，可以做到+-0.03的精度，可是这个就是极限了，无法达到+-0.01mm的要求了吧？
如果想突破+-0.01mm的极限，需要什么？需要技术的进步？还是需要工具的改进？
在下面的帖子里我提到过，在工业化的发展进程中，可以看到工业产品的精度是在逐渐提高的，原先的精度不高，是否可以认为当时的工具和人的精度极限就是那样，再无法提高了。但是后来发生了什么事，使得加工精度突破了之前的极限，获得了新的提高？是加工技术进步了？还是加工工具的精度提高了？加工工具的精度又是如何提高的？
比如，用以前的锉刀和以前的人，能加工出+-0.1mm精度的东西，这可能跟当时测量技术的精度也有关系。随着测量技术的提高，用以前的锉刀，有没有可能加工出+-0.01mm精度的东西？那么再进一步，有没有可能加工出+-0.001mm精度的东西？是不是精度的提高，也需要锉刀本身的性质，比如，耐磨损程度，锉刀表面平整度也要有一定的提高？这个提高又是如何实现的？
不过根据大家的回答和我自己的搜索，我大概整理了一下思路，好像是这样的：还是以锉刀为例子，锉这个工艺所能加工出产品的精度，好像跟锉刀本身的性质有一定关系，而锉刀，是另外一种工艺形式生产出来的，比如，通过炼钢技术的提高，增强了锉刀的硬度，确保锉刀在反复多次加工中不会磨损变形，通过打磨技术或者切割技术的提高，确保锉刀表面平整度得到提高，确保每次挫的过程中不会出现深的划痕之类的瑕疵。
是不是可以这么理解：正是各种工艺和技术的混合，使得锉这个加工工艺的精度得到了提高，而这个提高，反过来又可以促进炼钢技术的提高（只是假设，锉这个加工工艺好像是和炼钢技术没有直接关系哈，不过好像有一些间接关系），炼钢技术的提高，又可以促进锉这个加工技术的提高，如此循环推进，从而使得人类整体的加工精度得到了大幅度的提高？
顺便说另外一个问题：好像机械加工的精度，归根结底在于摩擦（微型切削）？
比如，表面光洁度，可以通过抛光来实现，这个是典型的摩擦（微型切削）。比如，表面平整度，可以在检测工具的配合下，通过切削和磨制来实现。比如，杆的直度，可以在检测工具的配合下，通过切割以及锉、磨等工艺来实现。所以，最终机械的精度，还是要靠摩擦这个加工工艺来实现？
- 复 这是个好办法
家园 仅就这个磨削来说 锉有很多不同的种类。有粗的也有细的。最初的粗加工时，可以用粗的保证很快的接近要求的尺寸。然后用细的尽量接近。再接近锉可能就太粗了，于是换成抛光。抛光用的介质叫抛光膏。最细的抛光膏我见过的是4000目的，也就是那个抛光膏里的颗粒是从4000目的筛下来的。4000目是说那个筛子上的孔每平方英寸里要有4000个。这是一个很细很细的概念。那个东西的手感不象是用来磨削的，而象是用来润滑的。
有一点是没错的，所有的机加工都是减法。减的多的是粗加工，减的少的是精加工。
- 复 这是个好办法
家园 这个问题，无解～ 如果想突破+-0.01mm的极限，需要什么？需要技术的进步？还是需要工具的改进？在下面的帖子里我提到过，在工业化的发展进程中，可以看到工业产品的精度是在逐渐提高的，原先的精度不高，是否可以认为当时的工具和人的精度极限就是那样，再无法提高了。但是后来发生了什么事，使得加工精度突破了之前的极限，获得了新的提高？是加工技术进步了？还是加工工具的精度提高了？加工工具的精度又是如何提高的？
其实，我个人感觉你的问题简单说来就是如何不断的突破加工极限获得更高的精度？
这个问题其实没人能够回答，因为这不是个问题。任何加工技术的进步总是因为有了这样或者是那样的实际需要才会促进他进的。
并且这是和实际情况紧密相关的，换句话说，你没有一个实际的需求，也就不可能有一个实际的解决方法。简单来说，让一个钢块的厚度达到+-0.0001mm的精度和让一个木块达到这样的精度或者是一个玻璃块达到这样的精度又或者是一个陶瓷达到这样的精度，所采用的工具、加工方法、加工工艺都是肯定不一样的。脱离了实际来讨论是没有任何意义，也不会有任何结果的。
再者就算是一个钢块为例，这样的问题基本上就近似于圆周率你能够计算到小数点后多少位？
- 复 这个问题，无解～
家园 好吧，其实我自己也有些糊涂我到底想要问什么 不过我最直接的疑惑，是这样的：tg最近几年山寨的水平有所提高，山寨出来的产品，比如某些机床等的加工精度，是不断提高的。
比如，以前五、六十年代，为了什么军工或者大工业，需要生产某个精度的产品，但是达不到，怎么办？就只有楼上您说过的办法，手工加工出来一堆，然后优中选优，挑选几个符合精度要求的。后来随着整体工业水平的提高，貌似目前可以用机床直接加工出当时难以达到的精度要求的产品来。这个就是加工精度的提高。这个精度的提高，可以说当时很有需求，当时可以说是倾尽国力，希望能达到这个精度要求的，但是当时的工具——机床达不到这个要求，只能靠手工。后来机床的精度又是如何提高的？是因为引进了国外的技术？还是引进了国外的工具？或者是自己摸索出来的技术？如果是引进了国外的工具，那么国外的工具又是如何达到那个精度要求的？
家园 精度就是一步步提高的 我自控的一些知识早就还给老师了，不过就我的一些浅显的理解试着回答一下粗精度的情况
正如“一无所之”所说，精度是逐步逼近逐步提高的。在手工作业的情况下，用相同的车床，一个经验丰富的老工人可以用+-0.06的刀具加工出+-0.03的新的刀具，然后用+-0.03的新的刀具来加工出+-0.02的刀具，如此，一直到手工精度的极限（比如手的抖动，视觉误差等）加上车床的公差大于刀具的精度。
当时我们主要还是靠机械机床，而且刀具的精度也相当低，甚至还不如有经验的老工人手工加工的精度，就是“一无所之”说的他的师兄的加工精度高于他。现代引入数控机床后，特别是程序化后，很多机床都有能力自动确定最优加工工艺，也就是说，只要参数不设错，车床自动会选择最优的逼近流程，让产品精度落在标称的公差范围内。所以，用了数控机床，“一无所之”和大师兄的加工精度就一样了。决定性的因素不再取决于人，而是取决于：1. 测量精度，2. 定位精度，3. 刀具精度。测量精度“一无所之”已经解释过了，定位精度就是让刀具定位在合适的位置的精度，如果这个定位出现偏差，当然下刀的位置就偏了，最后成品的精度就不能保证了；刀具的精度正如你自己的解释一样。
测量精度已经很高了，但定位精度和刀具精度一直是个问题。有条新闻说
中国高精度激光机床问世最后这个0.008mm应该就是定位的精度范围。刀具也是个问题，我们自己比较难以加工出有足够刚度的精密刀具，所以总是花费大量银子进口。发布: 2009-12-30 14:25
。。。。。我国已经成为少数几个超重型机床供应国之一。 DL250型5米数控超重型卧式镗车床是武重集团自主研发制造的新产品，是迄今为止世界上最大规格的超重型数控卧式车床，该机床总重达1450吨，其中主轴箱重量就达到177吨，主轴端面跳动和径向跳动均在0.008毫米之内。
这个精度问题其实算是系统工程。在开始的时候还可以依靠手艺，或者运气逐步提高，但到了目前的精度，还是得靠技术来提高三个要素。再具体用什么技术，我就不清楚了，还是等高人来指点吧。
家园 花谢。 大体了解了。
谢！
家园 您的话，作为学徒我大概听得明白，咱继续瞎聊 既然说挫，咱就说挫，虽然咱最怵头的就是钳工～～
先说，您的第一个问题：
要保证0.1毫米的加工精度，就要保证，一，挫刀的平整度小于0.1毫米
这个其实不一定，也不可能，也没必要～～
俺干钳工的时候是这么干的，先把工件装夹好，然后挫、挫、然后量～～发现坏了一边高一边低，怎么办？
高的那边多挫点（大进给量），低的那边少挫点（小进给量），然后逐渐的慢慢的逼近那个标准值～～直到我用量具测量，发现已经满足要求了，那么我就不那么一边多挫点一边少挫点的折腾了～～
同样后面的几个问题我这个学徒感觉也是和上面的问题是一样的。加工的过程是不是一锤子买卖，而是一个加工~测量～再加工~再测量的逐步逼近的连续过程。
家园 一个机械学徒自己的总结 我，是一个机械学徒，我们私底下交流一下吧：
我先总结一下你的问题：
用粗燥的工具如何生产出精密的产品？
不知道，总结的对不对。
现代的机械加工已经相当的复杂了，要想说清楚，以我的能力而言，感觉不大现实。
那么我先从手工加工开始试着讲讲吧。
举例：把一个厚度为10mm的钢块，变成厚度为8mm。
抗一下铁牛，晚上补上
家园 误差和加工精度是两码事儿 误差是量具的问题。你没法用只有厘米刻度的尺量出毫米来。只能估一下。所以有个误差的概念。而加工精度是用来说明加工出来的零部件和理想状态的区别。而保证加工精度和误差没有直接的关系，而是工具和工作面的稳定性和加工量的问题。比如说车一根长杆，误差有多少都不是问题，只要车刀稳定就可以保证杆子是直的。在抛光时，工具的表面有光洁度是多少不会影响到抛光面的光洁度，只要每次磨一点点，就不会有太大的问题。
家园 机械加工里面有个进化原则 就是用来从粗糙中诞生精细的。
家园 哦，我想问的就是这个进化原则。 这个从什么地方能找到大概的解释？
比如说，我的理解是，要想生产出公差为3的东西，可以用粗糙的工具加工出来。
可是有个问题是，为什么机床的加工精度的上限，超不过机床本身的精度限制？比如，机床的导轨呀、道具呀、平台呀，的精度是3，能否生产出比这个精度还高的东西？
看楼上楼下的解释，貌似可以从机床中通过研磨平面，得到光洁度很高和平整度很高的东西。可是如果用雕刻或者车铣一类的加工工艺，是不是就无法超过机床的精度限制了？
是不是这个生产出的产品的精度，跟加工工艺或者说想获得的类型种类有关？
比如，我加工平面，和加工直杆、圆球，需要的机械复杂程度和精度要求差别很大？
是不是加工同样尺度级别精度的东西，比如，加工1微米精度的光洁度的平面，和加工一微米精度的直杆，和加工1微米精度的复杂外形的工件，所需要的机床的精度差别很大？
呵呵，我是机械加工大白，连基本原理都不懂，就是忽然对这个好奇，所以来问问。有不怕麻烦的大侠，就多谢解惑了。
或者指引个方向，我去找点书来读读。
谢谢。
家园 不是专业人士，有所了解而已 用机床直接批量生产是不可能的。简单说就是根据实际需要制定特定的工艺。这个工艺往往包含了动态的测量，材料的特性，力学的分析，传感器，数控等等手段；公差本身就是门相当深的学问，以前国内采用的是前苏联的系统（现在不知道了），老大粗笨的苏式风格与公差系统关系极大。
可以这样说，超高精度的机床本身就是一个个包含了特殊工艺的数控子系统。想象一下，有些精度要求极高的部件（常用在医疗、母床、飞行控制等），不说别的，光是温度变化一两度产生的形变就会把它变成废品，这样的东西，从加工到使用，一直都需要一个“系统”在动态地维持着。
家园 世界上最精密的东西，不是机床做出来的，而是手工做 机床，只不过是一个比较高效率的仿形加工而已
上面说到刨床和平面磨床，这个加工尺寸精度不是重点，重点是平面，也就是一个“平”字。刨床也好，平面磨床也好，都有一个相对“平”的导轨。这个导轨，肉眼看上去是非常平的，一毫米都不差。当然了，即使肉眼看上去很平，他也只是相对的平，一毫米不差的话，需要差到微米，一微米不差的话，那么也要差纳米，也就是说，总有一个数量级别显示下，他是不平的，这个就是精度。
如果用刨/磨床加工平面，是通过刨/磨头，在导轨上往复运动。用刨刀/砂轮，切除被加工材料，前面说过，导轨只是相对平的，也就是，通过一个相对平的基准，进行一个相对平的往复运动，加工出一个相对平的被加工面。加工工程中，还需要考虑到刀具/砂轮磨损，切削时机床刚性引起的震动，被加工材料的变形等等因数。所以被加工的表面精度是无法超越机床的导轨精度。但是机床加工的优点是——可以通过仿形加工法大量复制获得。
家园 也许我最开始问的问题有点不对 其实我问题的产生是这样的，比如说前工业文明时代，人们的加工精度，似乎很难精确批量化生产某种产品，全仰仗手工业者的技术。
后来，工业文明出现，各种机械的发明创造，各种动力工具的出现，使得制造业出现巨大飞跃。但是精度也不是那么高，最近数控机床一类东西的发展，才出现了一些高效率的高精度的工业化批量生产。当然，这个精度也只是相对范围的精度，如果提高一个数量级，肯定是精度还远远不够的。就好比国产某些机床，精度总是比不过德国的。但是国产机床的精度，比起解放前，已经好上千万倍了。
从这里可以看出来，批量加工生产的精度，是在提高的，就是说，由过去的粗糙，生产出了现在的相对精细。
不过，也许我理解有问题，我认为是从粗糙的工具中生产诞生了更精细的工具，然后这个工具又生产制作出更精细的工具。所以我的问题就是如何从粗糙中生产制作出精细。不过，看了楼上楼下各位的解释，我觉得可能我原来的理解有问题，现在看来，是不是人的加工精度极限一直在那里，只不过以前没有发现这些技巧，没有这些加工经验，所以无法达到这个人的加工精度极限？工业化生产加工精度的不断提高，是不是一直在逼近人类手工加工精度的极限的过程，而不是不断突破粗糙达到更精细的过程？