Rexroth轴承，总是难忘你灿烂般的笑容

高精度机床的制造涉及的东西很多，根据我现在所学，我觉得虽然零件的加工制造固然重要，但是一颗淡定的心其实更是不可或缺。
比如精密机床的床身加工好了后，是不能急着用的，要在室外拿油布包好放几年，释放应力。这是为了防止机床装配调平好后，底座再发生形变。现在一般超精密磨床和机床的底座都采用大理石，因为大理石消除振动的性能比较好，热变形也比钢结构小。
又比如精密机床一般都装配在一个恒温罩或者是恒温厂房内，如果是超精密机床，这个恒温房一般还要精确控制室内温度，不仅要做到冬暖夏凉，也要考虑到快速排出机床运行加工时的产热，尽可能把热形变控制在最小。
零件加工方面，说最好的机床都是手工做的实在不靠谱，的确如剑寒秋水所说，牛逼的师傅能做出0级精度平板平面，也就是说把课桌大小的一块平面的平面度公差控制在7微米，大概头发丝的百分之一粗细那么个波动，但是再精密些的平面，大师傅就比不过大工程师和巨额的资金了。
前段时间查资料[1]，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，大师傅是肯定辨认不出来的，因为他的一滴泪中就有10的22次方个水分子。
那么这样的精度是怎么达到的，最高的精度从理论上来说取决于什么呢？
我在文章开头提到要做好机床就要淡定，在此基础之上，精度主要取决于对机床误差的控制，根本上又取决于检测手段的分辨率和机床的分辨力（以下都是教学状态下的典型栗子，不代表该机床的实际运行情况）：
根据机床误差控制手段的不同，对机床精度的检测手段也不一样，比如要在加工工件时检测机床的误差，就要用在线检测手段，边加工边检测。上文我提到的机床就很典型，它采用装在导轨上的纳米光栅测量加工台面到底跑了多少（这个纳米光栅的分辨率我忘了，总之就是几个纳米的范围内。不要纠结于细节，来看栗子吧）。如果伺服轴根据命令要运行5000纳米，光栅检测到由于热误差，这个加工台面其实跑了5010纳米，那么控制系统就让伺服轴就移回4090纳米，再向前运行到5000纳米。这样就把误差从10纳米缩小到了光栅能检测到的最小范围内。至于为什么要回到4090而不是5000，因为有“反向间隙”的问题，有兴趣的同学自己搜一下吧。