成立于1928年，三井精機的前身在現(xiàn)在的東京都大田區(qū)南六鄉(xiāng)開始了生產(chǎn)。當(dāng)時的產(chǎn)品是塊規(guī)和測微計之類的量具。“精度の三井精機”的傳統(tǒng)就是從那個時代開始脈脈相傳的。
1935年(昭和10年)開發(fā)出了日本首臺加工母機床的#4型坐標(biāo)鏜床。當(dāng)時，在日本還沒有高精度的加工用工作母機床，這臺坐標(biāo)鏜床的國產(chǎn)化對日本產(chǎn)業(yè)界來說可以說是實現(xiàn)了多年的夙愿。從那以來，坐標(biāo)鏜床就成為了加工母機床的代名詞。
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等強大陣容，支撐起了世界上的這項最先端產(chǎn)業(yè)。
盡管名氣不如馬扎克、森精機、牧野、大隈等這些日本機床公司，但是由于其緊緊依靠自身的優(yōu)勢，在數(shù)控機床母機工業(yè)界贏得了一片天。
三井精機開發(fā)-設(shè)計、加工-組裝-測定、還有工廠環(huán)境――所有這些高度融合在一起就誕生了首臺加工母機床。70年多來脈脈傳承下來的嫻熟的技巧，和理想的工廠環(huán)境造就了這種可能。 三井精機的工作機床部門在2001年10月，從東京都大田區(qū)遷移到了埼玉縣川島町。在這里，從新建成的工作機床專用工廠，向世界各地輸送了大量的加工母機床。從創(chuàng)業(yè)開始到現(xiàn)在，三井精機的歷史里面，發(fā)展的重心一直是「精度」。對精度的精益求精也是今后三井精機的核心所在。
那么，三井精機的工廠里有什么樣的故事？我們還是去看看吧！
作為生產(chǎn)工作機床工廠的主要部分的精機車間，長140米、寬100米、面積為14,000平方米，內(nèi)部裝有中央空調(diào)。從加工到組裝、檢測整條工序都是在這里進行的。
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首先從天花板內(nèi)側(cè)將經(jīng)過調(diào)節(jié)的空氣吹送進來，經(jīng)過由無數(shù)小孔組成的天花板(多孔板)再向地面吹送，再經(jīng)回風(fēng)管進行回收，循環(huán)。這樣的循環(huán)方式具有以下的特征。
-整個房間內(nèi)部任何地方(垂直/水平方向)幾乎沒有溫度差
-組裝大型機床時精度穩(wěn)定，得以保障
-機床的布局不受限制
-地面附近的風(fēng)速幾乎為零
-不受氣壓變化的影響、能夠正確的進行激光檢測
堅固的廠房基礎(chǔ)
對于工作母機床制造業(yè)來說絕不能忽視基礎(chǔ)水平的變化、外部振動等外界因素。精機車間的基礎(chǔ)是由嵌入地中巖層的1700鋼管及平均厚度1m左右的水泥層所建造而成的。
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而且，建筑物的基礎(chǔ)和機床設(shè)置的基礎(chǔ)是完全分隔開的，這樣起重機的振動就不會對機床造成影響。
成品組裝室與出廠室相鄰。機床出廠時組裝區(qū)域和外界空氣不直接相接觸，室溫不會產(chǎn)生變化。而且，在出廠室內(nèi)機床溫度會漸漸地適應(yīng)外部溫度，特別是在炎熱的夏季，會防止由于室內(nèi)和外界的溫度差所產(chǎn)生的結(jié)露現(xiàn)象。
零部件 · 組裝單元的加工 · 組裝都是在同一個工廠內(nèi)部進行工藝流程的。當(dāng)然移動距離的縮短，在溫控條件下的流程，對零部件 · 組裝單元來說，對溫度適應(yīng)的時間得以節(jié)約，效率得以提高。
成品組裝
精機車間的中心就是成品組裝，它是由4部分組成。立式 · 臥式 · 5軸加工中心、坐標(biāo)磨床、坐標(biāo)鏜床、螺紋磨床、專用機等就是在這里組裝而成的。從磨削到組裝、調(diào)試、出廠檢查、客戶的予驗收檢測、出廠整備也都是在這里進行的。
單元組裝
主要包括主軸、主軸頭部、工作臺面等單元的組裝。特別是主軸的組裝受到嚴(yán)格的管理。這里還設(shè)有主軸頭部組裝完成后，進行適應(yīng)性測試的房間。
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小型機械加工
在這里進行機床的心臟部分主軸、工作臺面、滾珠絲桿等單元的最終精加工。
坐標(biāo)鏜床加工，螺紋磨削等加工設(shè)備可以進行精度等級為1/1000mm級的加工。
大型機械加工
在這里進行床身、柱體、工作臺面等大型鑄造部件加工。
裝備有HS8A臥式加工中心4APC(轉(zhuǎn)臺)等規(guī)格的大型機械。
當(dāng)然，同樣是在溫控管理下進行高精度加工。
精密檢測室
如果想要制造出精度為1μm的機床，就必須擁有1μm以下能夠正確檢測的儀器和技術(shù)。
檢測室是精機車間各房間中溫控管理最嚴(yán)格的房間，保持在常溫20°C±0.1°C的范圍內(nèi)。
擁有自行研制的激光測定儀、3次元測定儀、真圓度測定儀、表面粗糙度測定儀、萬能顯微鏡等儀器。
開發(fā) · 設(shè)計
機床開發(fā)、設(shè)計的基本出發(fā)理念首先就是高精度。床身和柱體等要具備充分的剛性，不會產(chǎn)生受負(fù)荷引起的撓曲等特殊結(jié)構(gòu)。在這里可以根據(jù)FEM(有限要素法)進行結(jié)構(gòu)分析。
三井也有值得自豪的技術(shù)，那就是“刮研削”
所謂“刮研削”，就是使用鏟，刮等工具將鑄物的表面進行刮研削加工的作業(yè)。進行刮研削加工的場所是摩擦面（臺面及柱體間等移動部位)、物與物間接觸面、臺面、平臺之類等等。通過刮研削，一次的磨去量約為1～ 3μm程度，只要掌握刮研削量就能正確制作出自由形狀。熟練者的刮研削加工，可以得到機械加工難以實現(xiàn)的平面度、直角度、真直度。
例如加工機床的加工平面度為10μm，那么它加工出的產(chǎn)品就不會超過10μm的精度。就是不會有比父母還要好的孩子。那么要想有比父母還要好的孩子應(yīng)該怎么辦呢?（要想加工出5μm平面度應(yīng)該怎么辦呢?）…這就是「靠矯正（教育）使之成為好孩子」的問題了。就是說，通過刮研削這種由人類進行的矯正手段來制造出比父母精度更高的孩子的道理。
三井精機的制作就是遵循了這樣的理念。
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通過刮研削來加工出正確的工作面的時候，首先要有一個基準(zhǔn)。那就是，下面闡述的通過「三面磨合」來制作的平面板，稱為「磨合治具」。刮研削后的表面上會有微小的起伏、有高的部分也有低的部分。在加工后的面上涂上紅色，再和磨合治具相磨合。這樣，高的部分的紅色就會被刮去。對去掉紅色的部位再度進行刮研削、通過這樣反復(fù)進行來制作出超精度平面。
怎樣制作出平面? ~所謂三面磨合~
平面的制作而言，刮研削是基本。那么，我們來說明一下通過刮研削來制作出平面的「三面磨合」的方法。既然稱為「三面磨合」，當(dāng)然是要制作出3個面。那么，為什么是3個面呢？
例如圖1的那樣通過刮研削制作出3個平面。然后象圖2的那樣將3張治具板按不同的組合磨合在一起。這里我們使用先前闡述的「磨合」的方法。1和2、2和3的面可以很好的密合在一起。但是，象這個例子的情況下只是偶然2個組合能夠很好的配合在一起，僅僅依靠2個面的配合來進行確認(rèn)也不可以斷言是平面。那是因為1和3不能很好的密合的緣故。
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象圖3的那樣3個平面，不管是圖4的哪種組合都能保證面與面的密合。就是說，3個面如何組合都能密合的條件證明了他們只能是平面。三面密合，就是通過3張治具板各自磨合制作出平面的作業(yè)。
三井精機對機床的各個部位進行刮研削加工。除了是為了高精度加工之外，根據(jù)部位不同加工的目的也不盡相同。
物與物相接觸的部位
床身和柱體之間、主軸頭部和主軸之間、滾珠絲桿裝接物和裝接面之間等等、要對物與物相接觸的重要部位進行刮研削加工。簡單說，就是“消除緊張力”（內(nèi)應(yīng)力）。
例如，象圖1的那樣不平的物體之間，依靠螺絲等雖可以強制性的將面與面結(jié)合在一起。但是，物體總是要有恢復(fù)原來狀態(tài)的趨勢的力在發(fā)生作用，這就是「緊張力」。長時間的緊張力就會造成精度惡化。
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這樣柱體裝接后，柱體的前端會受重力的影響而前傾。如果象圖4的那樣預(yù)先在裝接面上按照前傾量刮研削加工成斜面。這樣裝接后就會成為平面，不會發(fā)生傾斜。
摩擦部位
臺面、柱體、主軸頭部等等移動摩擦面的精度(包括真直度和直角度等)是機床精度的重要要素。摩擦面之所以重要，是因為物體會在摩擦面上移動。不僅要求能夠直線移動，還要注意移動過程中的重心變化。
象圖5那樣依靠機械加工將摩擦面加工成一直線。臺面在這上面進行移動時，行程兩端部位會下垂。中央部的精度雖好，但兩端部的精度就會下降。
另外、刮研削加工后的表面在摩擦?xí)r，摩擦面上微小的起伏會存油形成油封，對摩擦面的潤滑會有很好的幫助。
導(dǎo)軌的裝接方法的不同之處
這里以滑動式導(dǎo)軌為例，來對一般方式和三井精機方式的不同之處進行說明。
如圖7所示對鑄件的表面進行硬化處理，確保硬度后對摩擦面進行磨削加工。這樣的話，精度是很一般的，而且表面硬度也不高，耐久性差。如果摩擦面發(fā)生破損是很難進行修復(fù)的。
如圖8所示為三井精機的加工方式。通過對鑄件的導(dǎo)軌裝接面進行刮研削，加工出真直度。然后將經(jīng)過表面硬化處理并經(jīng)研磨后的鋼制導(dǎo)軌從鑄件面的內(nèi)側(cè)用螺絲加以固定。這樣處理后，不僅初期精度可以長期穩(wěn)定的得到保持，而且，導(dǎo)軌的硬度也能得到充分保護而保持了較高的耐久性。
萬一，發(fā)生導(dǎo)軌破損時，更換也很容易。
刮研削過程——反復(fù)進行加工 - 測定, 追求精度——
以上面摩擦面的加工為例，來說明磨削的工藝過程。
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面與面之間的接觸狀態(tài)，要取決于刮研削的細(xì)微程度。「接觸點」所表示的就是摩擦面配合后一英寸四方內(nèi)有多少接觸部分。「一英寸四方10個接觸點」，「一英寸四方20個接觸點」等等。當(dāng)然、接觸點越多就說明面與面的接觸狀態(tài)越好，精度也越高,壽命越長。
高度融合了技能 · 經(jīng)驗的嫻熟技巧
要成為一名好的刮研削工匠是需要常年累月的積累的。對嫻熟的工匠來說，怎樣刮研削才能做到1μm的研削量是完全憑借感覺的。要實現(xiàn)像這樣精細(xì)的作業(yè)，控制溫度變化是關(guān)鍵。
在1℃的溫度變化范圍內(nèi)每1m長的鐵的伸縮量約為0.01mm，微小溫度差就會給精度帶來很大影響。例如，昨天加工合格的工件，今天重新測定一下就會發(fā)現(xiàn)精度不合格…等等，如果發(fā)生這樣的情況，那么無論怎樣機械加工也不會完成。三井精機一直所追求的在恒定溫度環(huán)境化進行制造加工，就是出于這個道理。
對刮研削工人來說他所加工的研削面會有微妙的不同，甚至于只需看一下研削面，就可以知道是誰的加工作品了。而且，「刮研削」工具的刃部使用后會發(fā)生磨損。要保持刃部的鋒利就需要對它進行研磨，這一般都是由刮研削工人自行來做。每個人的研磨方法也是千差萬別的。每個人都會按照自己認(rèn)為最簡單的方式來進行研磨。所以要想研磨好刮研削工具是要靠常年累月的積累的。
正是由于三井精機這種對精度的刻意追求，使得公司產(chǎn)品得以在強手如林的日本機床工業(yè)界保持著自己的一席之地。
下面就是其美國公司為西科斯基公司精密零部件技術(shù)中心專門定制的5軸加工中心和柔性制造系統(tǒng)，體現(xiàn)了其高超的技術(shù)水平和底蘊。
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這種直徑66英寸的大型主旋翼樞紐過去不可能一次整體加工而成,體現(xiàn)了三井精機機床的高精度與效率；對高精度的追求以及對產(chǎn)品工藝的堅持與拓展，造就了三井精機的現(xiàn)在與未來，其成長經(jīng)驗相信對我們都有學(xué)習(xí)借鑒意義。
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