比芯片更重要！工业母机到底是个啥？中国行不可以？

刀头高速旋转稳定推进，刀下坚硬的金属仿佛黄油般伏贴顺滑，随着屑料与切削液飞溅，锃明瓦亮的零件从金属坯料中被解放出来，再装配成机器 尺寸分毫不差的零件们环环相扣，彼此间绝无松动却又运转丝滑 即便不是从事相关行业的朋友，看到这样严整的加工、制造过程，都会感到满足。

带来这种严谨又丝滑的愉悦感的，主要就是两个字 精度 。

精度高，则意味着机器效率更高，寿命更长。

很多重要的机械设备，都对精度有着极高的要求。

日前，中国科协发布的2024重大科学问题、工程技术难题和产业技术问题，其中的十大工程技术难题便包括了 工业母机精度保持性的快速测评 。

那么工业母机的 精度 为何如此重要？保持精度又为什么这么难？为此，我们咨询了大连理工大学机械工程学院教授刘阔，对这些大众关切的问题进行了解读。

工业母机：精度为何如此重要？所谓 上梁不正下梁歪 没有规矩不成方圆 ，这两句俗语充分说明有了正确的基准，做出来的东西才不会跑偏。

而工业母机，恰恰承担了这样的重任。

工业母机，是指对金属或其他材料的坯料或工件进行加工，使之获得所需形状、尺寸和表面质量的机器。

通常可以把工业母机理解为 制造机器的机器 ，尽管它并不直接生产终端产品，而是为其他设备提供基础零部件或模具，从而间接地影响各种制造行业。

图中这些都是典型的工业母机工业母机制造的典型复杂零件也正因为如此，工业母机的精度和精度的保持至关重要。

所谓 精度 ，用通俗的话讲就是 按图加工 准确到什么程度 如果零件加工出来跟图纸要求完全一样，横平竖直，形状精准，尺寸分毫不差，那么就可称得上精度高。

举个简化的例子，对车床来说，车一根 0.5 米直径的金属圆柱外圆，误差小于 5 微米的话，就可算得上是精密加工了，而 5 微米，大约相当于我们头发直径的 1/16。

而其他种类的母机，则各有标准。

一台高精度的母机，就像是一位经验丰富的工匠，能够精细地调控加工过程中的每一个细节，从零件的位置定位到尺寸的精确切割，再到形状的完美塑造，每一步都力求精准无误。

这种高精度，不仅减少了因加工精度超差导致的返工和材料浪费，还显著提升了产品的整体质量和一致性。

精度下降，都有哪些原因？很多朋友都有这样的经验：崭新的自行车骑起来又安静又省力，可是骑了成千上万公里之后，这车就可能这儿响那儿晃，蹬起来阻力也大了。

这其实也与 精度下降 有关，而类似的事情，也会在工业母机上发生。

我们看到的很多机械加工视频，都可以用 削铁如泥 四个字来形容，虽然看着轻松，实际上机器设备受力非常大。

在这种情况下，工业母机的床身-立柱、床身-导轨等螺栓连接界面，在工作过程中，就可能发生界面微动磨损、螺母旋转松动、螺栓杆蠕变等问题，造成螺栓预紧力的衰退，引起结合面处产生微小形变，致使母机精度衰退。

此外，工业母机加工零件的时候，会有许多能移动的运动部件，比如很常见的丝杠与螺母，滑块与导轨等等，随着工业母机的长期运转，运动部件接触界面会逐渐磨损，使得原本的精密配合状态发生改变，致使母机精度衰退。

那么，母机不工作、少工作就可以减少磨损和精度下降了吗？并非如此。

工业母机的床身、立柱等大型结构件，需经铸造、粗加工、精加工等工序，基础件内部往往残留着大量的应力，若未经过充分的时效处理，在工业母机服役过程中内部应力将逐渐释放，不管母机工作不工作，都会导致原有安装基准发生改变，引起机床精度的衰退。

如果工业母机精度出现问题，那么就会影响加工零件的准确性和最终产品的质量 加工出的零件可能会出现尺寸偏差、形状扭曲等问题，导致产品无法达到预期的性能要求。

这些加工不够准确的零件，安装到机械中去的话，会导致效率下降，磨损、振动和噪音增加等问题，这既影响机器的性能和正常使用，又会降低机器寿命，甚至带来事故隐患。

特别是在航空航天、国防军工、汽车等精密制造行业中，这种质量问题可能会引发严重的安全隐患，甚至导致灾难性的后果。

也正因为如此，我们需要定期检查、维护母机，以确保精度。

很容易想到，如果我们能改进工业母机，让它们在很长一段时间内都保持精度的话，就能提高效率，降低成本，对行业意义巨大。

然而，这并不是一件容易的事。

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