中国的数控机床到底处在世界上第一台数控机床什么样的水平?

中国的数控机床到底处在世界上什么样的水平?那些所谓的自主知识产权的数控机床,有多少外国技术? - 知乎912被浏览215060分享邀请回答611 条评论分享收藏感谢收起与世界分享知识、经验和见解&p&正确个P&/p&&p&这是长春光机所生产的高精度中阶梯光栅 ,每毫米有6000道均匀的刻槽, 刻槽间距误差小于&b&一根头发丝的千分之一 &/b&,加工时仅仅是高级工匠手的温度带来的误差就足以破坏光栅的一致性了&/p&&img src=&/v2-ebea0cb879757bcef0a2277_b.png& data-rawwidth=&471& data-rawheight=&353& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&471& data-original=&/v2-ebea0cb879757bcef0a2277_r.png&&&p&完成它的是长春光机所承担的国家重大科研装备研制项目“大型高精度衍射光栅刻划系统”&/p&&img src=&/v2-894e819f94631fdeecebaf8d_b.png& data-rawwidth=&433& data-rawheight=&288& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&433& data-original=&/v2-894e819f94631fdeecebaf8d_r.png&&&br&&p&大型望远镜和空间光学系统的反射镜片,一般用铝、铍或者碳化硅制成镜坯,然后用高精度磨床将其磨成所需的形状。&/p&&p&下图是长春光机所研制的4m直径碳化硅镜坯&/p&&img src=&/v2-40ec21df20ad136c0a9a769a_b.png& data-rawwidth=&496& data-rawheight=&318& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&496& data-original=&/v2-40ec21df20ad136c0a9a769a_r.png&&&p&下图是人类空间光学的顶级造物,预定于明年十月发射的詹姆斯韦伯太空望远镜的6.5m铍反射镜,放在这里作为镜片加工完成的例子&/p&&img src=&/v2-9b75bccf91a930d70a054ff_b.png& data-rawwidth=&800& data-rawheight=&600& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&800& data-original=&/v2-9b75bccf91a930d70a054ff_r.png&&&p&不管是吉林一号、高景一号、地球之眼这样普通的遥感卫星,还是NRO的锁眼侦察卫星,亦或是披着遥感X号或高分X号马甲的某些卫星,当然也包括上面这块将要运行于拉格朗日点的太空望远镜,他们不分中外不分高低贵贱,镜片加工精度都&b&至少&/b&要达到他们所使用光波长的十分之一这个量级,也就是约20nm,有的还要更高,比如NRO的丢仓库的垃圾镜片都能让NASA捡去当宝。而这20nm的误差,仅有高级工匠眼球上的50个水分子宽,比工人手指毛细血管搏动时的尺寸变化还要小得多,而且工件需要加工成的形状不是平面而是抛物面或者为某些用途精心设计的复杂曲面,你让个人来加工试试看?&/p&&br&&p&神他喵的机器达不到,手工最精准(╯°口°)╯(┴—┴&/p&&br&&p&最后放个上帝也无法手工加工出的零件&/p&&img src=&/v2-4ed1b8bd6facf257a2f73883_b.png& data-rawwidth=&1024& data-rawheight=&683& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1024& data-original=&/v2-4ed1b8bd6facf257a2f73883_r.png&&&p&GE高精度3D打印一体式燃油喷嘴,注意这是展示品,真货是内部形状相同的封闭结构&/p&&br&&p&===============================================================&/p&&p&其实手磨透镜或者反射镜没啥问题,1958年天朝还出过一本书《天文爱好者的望远镜》,还有本儿童书《怎样自制天文望远镜》,从列文虎克的显微镜到伽利略的望远镜的镜片也是手磨的,只不过手工或者半手工远远无法达到这些卫星主反射镜的精度要求罢了&/p&
正确个P这是长春光机所生产的高精度中阶梯光栅 ,每毫米有6000道均匀的刻槽, 刻槽间距误差小于一根头发丝的千分之一 ,加工时仅仅是高级工匠手的温度带来的误差就足以破坏光栅的一致性了完成它的是长春光机所承担的国家重大科研装备研制项目“大型高精度衍…
终于到我的专业了,所以要写长一点,楼上的答案大部分说的有些片面,也许是从理论出发的,没有实际造作,我根据我曾经进行过3个月的铝料加工的经验,来总结一下,如果有遗漏或错误,请各位指出。&br&&br&&br&首先,在铝料的前提下,需要考虑的有以下几个方面:&br&&br&一、不可抗拒因素:&br&&br&1.机床本身的稳定度。&br&
如果不是新机床或者机床进过大量的加工没有进行调试的情况下,会出现机床本身所造成的尺寸误差。造成机床本身误差有以下几个因素:&br&&br&机械方面:&br&a.伺服电机与丝杠之间松动。&br&
b.滚珠丝杠轴承或螺母磨损。&br&
c.丝杠与螺母之间润滑不足。&br&电气方面:&br&a.伺服电机故障。&br&
b.光栅尺内部有污垢。&br&
c.伺服放大器故障。&br&系统参数方面可进行PMC恢复,所以略去不提。&br&&br&2.工件加工后冷却变形。&br&
这个基本上无法避免,在加工时尽量注意冷却液的使用,以及在进行在位测量时,注意冷却后的工件变形。&br&&br&二、可避免因素:&br&&br&1.加工工艺&br&
其实大部分的实际加工误差都是由加工工艺不合理导致,在保证基本加工工艺(如铣削数控加工的“先粗后精、先面后孔、先大面后小面”或者夹具使用中“减少装夹次数,尽量采用组合夹具”等基本加工工艺细节)的基础上,尽量减少铁屑对铝件造成的加工误差,因为铝件很软,排除的铁屑很容易使铝件造成加工误差。比如,在FANUC或华中加工中心中,打深孔尽量使用G83指令,使铁屑可以排出,而不是G73指令。&br&&br&2.切削三要素:切削速度vc、进给量f、切削深度ap与刀具补偿&br&
这方面实在是不好细说,用简单的话来说,就是在保证加工质量和刀具磨损的前提下,调整参数充分发挥刀具切削性能,使切削效率最高,加工成本最低。&br&
在数控车床中,还有刀头磨损补偿等要素,由于本人好久没有摸过车床,所以不敢往下细讲,请题主自行搜索。&br&&br&3.手工编程和自动编程中的数值计算&br&
不知道题主问的是手工编程还是自动编程,在手工编程中,计算出现误差也是常见状况,不过现在大部分生产都是自动编程,所以,这部分只是提个醒,凑个字数而已。&br&&br&4.对了,还有一点,对刀,对刀不准确也是造成尺寸误差的因素,所以,尽量选择好的寻边器,如果机床有自动对刀器那就更好了,如果没有寻边器。。。试切吧,这就是操作经验了。&br&&br&&br&以上就是我总结的数控加工中,容易使精度误差的几项因素,如有遗漏或者错误,请大家指出,多谢,吃饭去鸟!&br&&br&&br&PS:看在这么辛苦码子的份上,求赞啊,知乎上都是程序猿,玩机械的人太少了!
终于到我的专业了,所以要写长一点,楼上的答案大部分说的有些片面,也许是从理论出发的,没有实际造作,我根据我曾经进行过3个月的铝料加工的经验,来总结一下,如果有遗漏或错误,请各位指出。 首先,在铝料的前提下,需要考虑的有以下几个方面: 一、不…
&p&&b&先来一个世界最高dmn值机床主轴。来自日本精工。&/b&&/p&&img src=&/b9a46ceb35a3e4e27fd84eba_b.jpg& data-rawwidth=&580& data-rawheight=&537& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&580& data-original=&/b9a46ceb35a3e4e27fd84eba_r.jpg&&&img src=&/27dabb16b082b7c3f8c14b_b.jpg& data-rawwidth=&580& data-rawheight=&920& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&580& data-original=&/27dabb16b082b7c3f8c14b_r.jpg&&&br&&p&&b&日本精工将自主设计的极微量油气润滑系统与定预压切换结构相结合。成功实现世界最高dmn值的工作机械(车床 加工中心)用主轴&/b&&/p&&br&&p&------------------------------------------------------------------------------------&/p&&br&&p&&b&首先要说明的是,综合看起来这个世界上日本机床业世界第一,没有之一,品牌最多,技术最高,利润最高。总体如此,个体不表。&/b& 光品牌就有马扎克、天田、大隈、森精机、捷太科特、牧野、小松、会田、三菱、沙迪克、西铁城、不二越.富士、东芝、兄弟、津上、泷泽、远州、冈本、宫野、霍科斯、速技能、中村留、三井精机、丰和、富士、松浦、高松、浜井、仓敷、太阳工机、和井田、库吉玛、住友重机.芬太克、发那科、池贝等上百家。
就机床产业总体的技术,产值,利润而言,什么德国机床,瑞士机床,在日本面前都不行,可能在某一领域有优势,但日本机床业有优势的领域之广,让人叹为观止。就日本一些只有几十人个人的小企业,例如松浦,浜井都有其独到的技术实力。&/p&&p&就算是营销做得牛逼的德国德玛吉机床也要和日本森精合资,德玛吉现在由森精主导,共享日本技术。&/p&&br&&img src=&/df0d74936aacdf3fa210ffac94aacd59_b.jpg& data-rawwidth=&432& data-rawheight=&299& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&432& data-original=&/df0d74936aacdf3fa210ffac94aacd59_r.jpg&&&br&&br&&br&&p&先讲一个日本山崎马扎克公司。马扎克欧洲80%的机床销往欧洲。不管是科技含量,还是利润,世界占有率。马扎克之后才是DMGMORI,和通快。
中航很多超精密机床都是山崎马扎克!只是没人会在中国媒体上面宣传。&/p&&p&&b&1、瑞典皇家科学院评出的世界最佳公司;英国本地最佳工厂兼出口成就奖;美国制造工程师学会惠特尼生产力奖获得者;US.ARMY岩岛兵工厂联合制造技术中心的机床供应商及机械师培训方;波音集团的最佳机床设备供应商;迈凯伦车队专用机床CNC(加工中心)供应商等等;世界排名第一机床生产商。——集无数荣誉于一身的是谁:日本yamazaki mazak(山崎马扎克).
甚至在2013年的时候,英国威尔士亲王还亲自感谢了日本山崎家族对欧洲制造业做出的杰出贡献。&/b&&/p&&p&&b&马扎克的成就太多,随便说点:&/b&&/p&&p&&b&日本山崎马扎克为美军 RIA-JMTC的机床供应商及机械师培训方! &/b&&/p&&br&&img src=&/v2-f09c6a4feaf_b.png& data-rawwidth=&600& data-rawheight=&307& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&600& data-original=&/v2-f09c6a4feaf_r.png&&&br&&img src=&/v2-8ada6deabee3_b.png& data-rawwidth=&600& data-rawheight=&507& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&600& data-original=&/v2-8ada6deabee3_r.png&&&p&&b&日本山崎马扎克为美国波音公司最佳供应商。&/b& &/p&&br&&img src=&/v2-f602e85b0_b.png& data-rawwidth=&580& data-rawheight=&355& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&580& data-original=&/v2-f602e85b0_r.png&&&br&&img src=&/v2-d5ecff729d24b434b8f10d1_b.png& data-rawwidth=&580& data-rawheight=&375& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&580& data-original=&/v2-d5ecff729d24b434b8f10d1_r.png&&&p&&b&美国制造工程师学会惠特尼生产力奖获得者-山崎马扎克。&/b& &/p&&br&&img src=&/v2-7bbd153c767b7701fcc3ad_b.png& data-rawwidth=&600& data-rawheight=&379& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&600& data-original=&/v2-7bbd153c767b7701fcc3ad_r.png&&&p&&b&英国威尔士亲王2013年亲自感谢山崎家族对英国制造业和就业贡献!&/b& &/p&&br&&img src=&/v2-d62efe8bd462b5bc17eb90e_b.png& data-rawwidth=&580& data-rawheight=&544& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&580& data-original=&/v2-d62efe8bd462b5bc17eb90e_r.png&&&br&&p&&b&此外马扎克还是俄罗斯军工的重要客户。&/b&&/p&&br&&br&&br&&br&&p&&b&2、美帝的F22用得谁的机床?新日本工机五轴龙镗铣&/b&&/p&&p&&b&SNK(新日本工机)的5轴龙镗铣在美帝后勤车间对F22猛禽战机的发动机和kc135加油机进行超精密加工 ! &/b&&/p&&br&&img src=&/v2-d4ab0ddd7e3d16cd053bd_b.png& data-rawwidth=&580& data-rawheight=&710& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&580& data-original=&/v2-d4ab0ddd7e3d16cd053bd_r.png&&&br&&img src=&/v2-5c357c4cb85e32dd042f6f9dadb15716_b.png& data-rawwidth=&580& data-rawheight=&413& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&580& data-original=&/v2-5c357c4cb85e32dd042f6f9dadb15716_r.png&&&br&&br&&br&&p&&b&3、全球超精密加工领域中精度最高的母机,来自日本捷太科特Jtket的AHN15-3D自由曲面金刚石加工机,此设备主要用来对各种光学镜头和蓝光镜片模具进行超精密车削及研磨。这台机子的性能达到了30nm部件形成精度和1nm级ra表面粗糙度,仅从加工精度上讲比三台军工神器(美国LLNL的LODTM和DTM-3, 英国CUPE的OAGM2500)还要高出近8倍。&/b&&/p&&br&&img src=&/v2-7d54b830b3d0e077b1d94_b.png& data-rawwidth=&555& data-rawheight=&643& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&555& data-original=&/v2-7d54b830b3d0e077b1d94_r.png&&&br&&img src=&/v2-599b583c391d5c7afbe131_b.png& data-rawwidth=&489& data-rawheight=&835& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&489& data-original=&/v2-599b583c391d5c7afbe131_r.png&&&br&&img src=&/v2-948bac1c7700acb3aab836db466a7bb3_b.png& data-rawwidth=&560& data-rawheight=&716& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&560& data-original=&/v2-948bac1c7700acb3aab836db466a7bb3_r.png&&&br&&br&&br&&br&&br&&p&&b&4、全球唯一一台突破纳米级加工精度的慢走丝电火花加工机——来自日本沙迪克
此外,sodick(沙迪克)还将电火花式加工与水刀式加工结合,成功开发出世界首台混合动力线切割放电加工机&/b&&/p&&br&&img src=&/v2-282e8ebba5fb427aab2bc_b.png& data-rawwidth=&535& data-rawheight=&345& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&535& data-original=&/v2-282e8ebba5fb427aab2bc_r.png&&&br&&img src=&/v2-aacdb7f2dda_b.png& data-rawwidth=&580& data-rawheight=&382& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&580& data-original=&/v2-aacdb7f2dda_r.png&&&br&&br&&br&&br&&br&&br&&p&&b&5、搭载业界首款4kw级光纤发振器的世界最快光纤激光金属切割机——天田FOL3015AJ&/b&&/p&&br&&img src=&/v2-20bbf33d69cec_b.png& data-rawwidth=&580& data-rawheight=&806& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&580& data-original=&/v2-20bbf33d69cec_r.png&&&br&&br&&br&&br&&br&&p&&b&6,光学领域最重要母机之一的大型衍射光栅刻划机,全球只有3-4个国家有能力造,日立保有最高刻划精度10000g/mm,被美国NASA用于极紫外分光探索。&/b&&/p&&br&&img src=&/v2-0d8f725fb2c_b.png& data-rawwidth=&578& data-rawheight=&886& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&578& data-original=&/v2-0d8f725fb2c_r.png&&&br&&img src=&/v2-ca673a9c6cf9164fbcf6_b.png& data-rawwidth=&580& data-rawheight=&707& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&580& data-original=&/v2-ca673a9c6cf9164fbcf6_r.png&&&br&&br&&br&&br&&br&&p&&b&7、世界最大龙门式平面磨床——冈本工作机械制作所UDG10035NC;UDG10035NC搭载了okamoto看家本领之一的可变静压导轨系统,开发它的主要目的是力求更精确 更效率的抛光大尺寸半导体元件(液晶面板 光掩膜 光罩等)&/b&&/p&&br&&img src=&/v2-a59bb72b531f73a28e9ee0a_b.png& data-rawwidth=&572& data-rawheight=&233& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&572& data-original=&/v2-a59bb72b531f73a28e9ee0a_r.png&&&br&&br&&br&&br&&br&&p&&b&8、双主轴双刀塔车床的代表者——okuma(大隈株式会社);okuma最令人称赞的是这家公司是全球机床界中唯一的“全能型制造商”,几十年来一直坚持从核心部件(驱动器 编码器 马达 主轴等)到数控操作系统到终端,全部由自社设计开发完成,真正实现了软硬兼备&/b&&/p&&br&&img src=&/v2-c1c1d1faabfd6df5917eb_b.png& data-rawwidth=&567& data-rawheight=&806& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&567& data-original=&/v2-c1c1d1faabfd6df5917eb_r.png&&&br&&img src=&/v2-1cc79e3ac4f25de8ea5fd212bbe454a0_b.png& data-rawwidth=&565& data-rawheight=&821& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&565& data-original=&/v2-1cc79e3ac4f25de8ea5fd212bbe454a0_r.png&&&br&&br&&p&&b&德国权威机械技术杂志maschinemarket将最佳革新技术奖连续授与okuma的Machining Navi自动加工导航技术和多层狭缝永久磁铁磁阻电机prex motor&/b& &/p&&br&&img src=&/v2-8da9ae6b72a1a5eb8fb4_b.png& data-rawwidth=&580& data-rawheight=&437& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&580& data-original=&/v2-8da9ae6b72a1a5eb8fb4_r.png&&&br&&br&&br&&br&&p&&b&9、全球70%的精密机床都搭载着由日本Metrol研制的世界最高精度的微米级全自动对刀仪;对刀仪是为了应对机械在随工作时间加长切削轴热膨胀加剧后切削刀尖产生磨损,至使坐标跑偏的必备测量兼修正工具。&/b&&/p&&br&&img src=&/v2-ddcfacc0bf87_b.png& data-rawwidth=&580& data-rawheight=&361& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&580& data-original=&/v2-ddcfacc0bf87_r.png&&&br&&br&&br&&br&&br&&br&&p&&b&10、日本amada在2000年推出的畅销欧洲的astro-540 interpro机型基础上开发出了世界首台将激光溶接-成型-攻丝-折弯4项钣金制造工序集成于一体的复合钣金加工机LASBEND-AJ;当选德国权威机械技术杂志maschinemarket评出的2013年度最佳革新技术奖。并已从欧洲和日本获得数台订单,第一台设备将纳入德国钣金部件制造商BVS GmbH&/b& &/p&&img src=&/v2-9bc1e3eaba_b.png& data-rawwidth=&580& data-rawheight=&460& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&580& data-original=&/v2-9bc1e3eaba_r.png&&&br&&br&&br&&p&&b&11、超跑品牌布加迪威航W16,法拉利V8发动机用的谁的机床?日本松浦机械5轴自动加工中心MAM72-42V!&/b&&/p&&br&&img src=&/v2-58f5da0ea3cade68f8bad_b.png& data-rawwidth=&600& data-rawheight=&523& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&600& data-original=&/v2-58f5da0ea3cade68f8bad_r.png&&&br&&img src=&/v2-0a8e832fc50a2cfda783c25d32d89314_b.png& data-rawwidth=&572& data-rawheight=&538& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&572& data-original=&/v2-0a8e832fc50a2cfda783c25d32d89314_r.png&&&br&&br&&br&&p&&b&12.日本OKUMA ,恩!&/b&&/p&&br&&img src=&/v2-dedf756dabe737a_b.jpg& data-rawwidth=&749& data-rawheight=&574& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&749& data-original=&/v2-dedf756dabe737a_r.jpg&&&br&&br&&br&&br&&p&&b&13&/b& &b&全球磨床界的隐形冠军——来自日本岐阜县的小企业nagase integrex;nagase integrex的发展史等同于一部非常识性的技术革新史,其中比较有代表性的是他家在世界首次发明了不需要研磨粉等任何磨料,只通过控制磨刀石对母材的纯削刨一步工序来获得最终部件的超精磨削加工技术,并以这个独一无二的技术成功研发出在工件直径尺寸1400mm下具有1nm回转走位精度,亚微米级实际有效定位精度(rms=80nm) 亚微米级表面粗糙度(ra=2nm),亚微米级三维形状精度(成形误差&0.2um)的世界最精密自由曲面纳米研磨机——N2C-1300D nagase integrex利用N2C-1300D已为日本国立天文台的subaru光学望远镜用补正镜,广岛天文台的世界首个望远镜用陶瓷副镜,冈山天体物理观测所的亚洲最大红外望远镜用主镜完成了超精密加工;目前正在为在建中,预期于2018年完工的由加州大学和加州理工学院发起,美国戈登与贝蒂摩尔基金会资助的全球最大地面光学望远镜TMT(Thirty Meter Telescope)直径为30米的全部492片六角镜镜片进行超精密磨削加工 &/b& &/p&&img src=&/v2-c45e7d6c5bb08d82e75ed0c_b.png& data-rawwidth=&580& data-rawheight=&483& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&580& data-original=&/v2-c45e7d6c5bb08d82e75ed0c_r.png&&&p&&b&...&/b&&/p&&img src=&/v2-c5c58cfea6694c9bcd56b32c564af312_b.png& data-rawwidth=&580& data-rawheight=&528& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&580& data-original=&/v2-c5c58cfea6694c9bcd56b32c564af312_r.png&&&p&&b&14...........................&/b&&/p&&p&&b&..........................................&/b&&/p&&p&省略N多。。。。&/p&&p&此外,以上还不是最牛的,也仅仅是日本机床的一小部分。日本最牛的机床专门定制用在美帝的高科技军备,航空业上面比如美国播音公司,NASA都是马扎克的客户,你是根本买不到的,属于严格限制出口产品,拿我国网民的话来说就叫做技术封锁。另外还有日本一些冠绝全球的中小企业“隐形冠军”,比如 長瀨 ,松浦等等。日本目前卖给中国的机床基本属于商业化普通产品,当然也有特例,这个就不多说了。总的来说,论技术,论工业水平,上世纪70年代后德国就不是日本的对手。当然论营销,日本是德国的小弟。&/p&&p&机床只是日本工业的一小部分。看一个国家的工业水平有个简单的办法,看全球稀土利用率。世界上任何高精尖的工业成品例如:机床主轴,单晶等等。高端材料例如炭纤维,陶瓷技术,超强度钢材等等,离不开稀有金属。为什么你也能做出较高精度的机床,但由于不能保证稳定性和耐用性,无法量产,只能存在于实验室中?这也和稀有金属的应用有关。&/p&&p&这个世界上能玩透稀土这个点石成金的东西,也就美日了,日本比美国还厉害点,至于欧洲差远了。&/p&
先来一个世界最高dmn值机床主轴。来自日本精工。 日本精工将自主设计的极微量油气润滑系统与定预压切换结构相结合。成功实现世界最高dmn值的工作机械(车床 加工中心)用主轴 -----------------------------------------------------------------------------…
各位觉得机床的核心技术到底是什么?&br&是精度?是可靠性?……&br&我倒觉得是各基础技术的积累。&br&数控系统的核心不是芯片神马的,是算法,是代码优化,有了这点,才有数控系统的精度稳定性…,至于数控系统的电磁兼容之类的在算法面前都是小事。西门子一个运动控制卡就能把咱卡住。&br&机械系统的核心就多喽,材料就不谈了,&br&结构部分,我们总以为机械是个夕阳学科,但每每外国人搞出个新结构,咱就呆了,原来这玩意还可以这样!什么可重构的概念,机构,静态的 动态的结构的优化优化理论,空间运动分析 解耦神马什么的,人家已经摸出门道了,人家的计算力学变成了商业软件,我们的计算力学,除了钟院士的贡献对我犹如醍醐灌顶,其他的是不是还躺在在论文上,不得而知,会用ADAMS恐怕不一定精通动力学吧,会ABAQUS ANSYS的恐怕对弹性力学 数值计算一知半解的多吧,虽然会用即可,可也得看得出哪个优化的好吧,我们是在重复过去经验,甚至有的经验早该被病魔战胜了,人家是在挖掘理论。&br&基础&br&部件,液压 气压 元件,轴承…… 叹息吧&br&功能部件,角铣头现在还行,但是双摆头呢,万能铣头呢。电主轴又是个麻烦,电机技术还在坑里站着呢,这还得加把劲吧,要不线圈啊,力矩电机要哭了。&br&了解的人都知道,买进口机床,买五轴系统,买纳米精度数控系统,人家是爷,这花大价钱还要看人家脸色,给人家写保证书,感觉极不爽。&br&机床发展到今天,可以说差不多标准化,专业分工化了,问题是这一专业化分工后,核心的关键的又分到外国人手里了,出口是进步,值得敲锣打鼓,跳广场舞,可不能光跳舞光靠脑补跨越技术差距了,话说广场舞太扰民,不能总跳。出口的机床不知道是哪家的轴承,哪家的线圈,哪家的编码器,哪家的功能部件,不看新闻看差距,不看外貌看内涵,不想春梦想现实,还是沉心研究吧,脚踏实地做基础研究比写新闻稿更容易打破技术封锁,可是坐冷板凳这事难,光花钱不赚钱更难,不干早上撒种子,中午割麦子的行当 难实在是难。&br&&br&
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何时能跨过的技术门槛线
-------------------------------------------------&br&机床在工业领域虽然并非最尖端精密的工业产品,但与发动机无异的是都是多学科交汇,都存在多变量非线性的影响因素。一定是在大量实践,基础数据积累的基础上不断实现技术演进。况且国内机床还没有建立起相对成熟的可靠性方法理论,我们的机床工业起点是从技术引进开始的。并非从零开始,而且后来大量地直接使用国外技术,从而缺少最基础的研究、积累。差距就显而易见了。&br&很多人说全宇宙能造好机床的也没几个,何必妄自菲薄。话虽如此,但作为一个有追求,有理想的朝代,为何不能承认差距,健步追赶呢?&br&&br& 先看看欧洲同业的评价&br&&img src=&/eb573fdc4e6f65db89e8b4_b.jpg& data-rawwidth=&227& data-rawheight=&294& class=&content_image& width=&227&&&img src=&/ce4d48fd386f61f39963_b.jpg& data-rawwidth=&552& data-rawheight=&322& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&552& data-original=&/ce4d48fd386f61f39963_r.jpg&&&br&上图是欧洲机床行业联合委员会(CECIMO)的一份报告,明确说明欧洲机床产业的主要竞争者是日本和台湾。日本与欧洲处于同一水平。对中国机床的评价是廉价优势且技术实力逐渐提升,但并非主要对手,目前还不在一个档次上玩。&br&&br&生产厂房篇&br&先来看看三井精机的工厂&br&&img src=&/83b3b33b36c487e3cfbbeda100fc7844_b.jpg& data-rawwidth=&589& data-rawheight=&260& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&589& data-original=&/83b3b33b36c487e3cfbbeda100fc7844_r.jpg&&&p&The Precision Machine Block that forms the main part of the machine tool factory has a width of 140m, depth of 100m with the interior completely air conditioned. Inside this factory, all of the processes, from processing to assembly and measurement, are carried out consecutively.&/p&&ul&&li&Air Conditioning System that Minimizes Temperature Changes&img src=&/1c7a168c897cefbb34cc9e3ab5f55c74_b.jpg& data-rawwidth=&720& data-rawheight=&275& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&720& data-original=&/1c7a168c897cefbb34cc9e3ab5f55c74_r.jpg&&&/li&&/ul&&p&The Precision Machine Block air conditioning system utilizes Mitsui Seiki's original technology known as the &ceiling-laminar air flow&.&/p&&p&This system first sends cooled air toward the ceiling from where it is blown into the room towards the floor through plates that have countless tiny holes (multi-hole plates). The air is collected and re-circulated via the return ducts. This method has the following features:&/p&&ol&&li&There are almost no temperature differences for any location in the room (when measured both vertically and horizontally )&br&→Precision will remain stable even when assembling large machines&br&→There will be no restrictions on machine layouts&/li&&li&There will be almost no air flow close to the floor&br&→There will be no influence from pressure changes, allowing for precise laser measurement.&/li&&/ol&&ul&&li&Robust Factory Foundations&img src=&/6b92a73bf5ecd94b520c3dcee80d0190_b.jpg& data-rawwidth=&425& data-rawheight=&294& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&425& data-original=&/6b92a73bf5ecd94b520c3dcee80d0190_r.jpg&&&/li&&/ul&&p&When creating mother machines, changes in the foundation level and vibrations from external sources cannot be ignored. the Precision Machine Block consists of 1,700 piles that are driven down to the bedrock with an average 1m thick layer of concrete making up a robust foundation. Furthermore, the building foundations are completely separated from the foundations on which the machines are installed, so that vibrations from the crane's movements does not affect the machines.&/p&&img src=&/a3619bdbadc614bf1a0b3a5a35c0c4e4_b.jpg& data-rawwidth=&320& data-rawheight=&240& class=&content_image& width=&320&&&img src=&/b4d7c4dfb7cfb_b.jpg& data-rawwidth=&320& data-rawheight=&214& class=&content_image& width=&320&&&br&&img src=&/ee2c8d02d8ae6ff3e9f81ab6df2cd20e_b.jpg& data-rawwidth=&3840& data-rawheight=&2160& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3840& data-original=&/ee2c8d02d8ae6ff3e9f81ab6df2cd20e_r.jpg&&一般情况下,精密工厂大都能做到恒温恒湿,但是像三井这样能够从建筑基础上减少有害因素的极其少见。&br&MAZAK OPTONICS地下工厂&br&&img src=&/f93a42b09a3904aabcd8c5c_b.jpg& data-rawwidth=&950& data-rawheight=&534& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&950& data-original=&/f93a42b09a3904aabcd8c5c_r.jpg&&&img src=&/0376fcabf34010edabb9d4_b.jpg& data-rawwidth=&760& data-rawheight=&507& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&760& data-original=&/0376fcabf34010edabb9d4_r.jpg&&据说国内也有地下工厂投入使用,值得点赞,缩小差距的事总要有人干呀。&br&&br&时间晚了,好困&br&待续
各位觉得机床的核心技术到底是什么? 是精度?是可靠性?…… 我倒觉得是各基础技术的积累。 数控系统的核心不是芯片神马的,是算法,是代码优化,有了这点,才有数控系统的精度稳定性…,至于数控系统的电磁兼容之类的在算法面前都是小事。西门子一个运动…
这个问题的答案来自于一名在日工作的华人工程师兼作家写的一本书&br&PS. 非常不错,推荐一读。&br&&br&&br&东边的太阳就要落山了?——25 “绝对平面”绝对手工活 &br&从 冰冷雨天 &br&&br&制造业最重要的概念是精度,这里面有两个概念,一个是加工精度,另一个是测量精度。如何反映出设计者所要求的尺寸是加工精度,如何知道加工所完成的尺寸则是测量精度。这两个精度都直接依赖于加工机械或者测量机械的工作母机的精度。 &br&&br&机械设备的加工精度只会损失而不会增加,1/100毫米精度的机械只能加工出误差在1/100毫米以上的工件,所以,即使在不考虑组装误差的前提下,使用中等加工精度的机械加工的零件组装起来的机械,也只能达到较低的精度,要生产组装成中等精度机械的零件,只能使用高精度的加工机械才能制造出来。根据这个道理,要制造高精度加工机械,只能采用超高精度的加工机械。 &br&&br&这就出来了一个问题:所谓“超高精度的加工机械”又是如何加工制造出来的。 &br&&br&答案可能让人感到意外,“超高精度的加工机械”是用人手造出来的。 &br&&br&一提起“精度”,很让人联想到“电脑”、“数码式”什么的技术名词,实际上,精度和那些时髦名词无关,在那些时髦名词出现以前,人类就已经可以达到很高的精度了。 &br&&br&对加工用机械的精度影响最大的是导轨部分。机械的运动部分是被导轨限制的,导轨的精度就直接决定了机械运动的精度。超精密机械导轨的滑动面被称为“绝对平面”,要求精度在1/10000毫米以上,没有任何机械能够加工这种绝对平面,只能用手工的方式加工。 &br&&br&见过高精度机床导轨滑动面的人,都知道那个所谓“绝对平面”不是一个光滑的镜面,而是遍布了有规律的花纹的平面,那些花纹就是做出这个平面的手艺人的铲刀留下的痕迹。 &br&&br&绝对平面的制造过程是这样的:有经验的手艺人用铲刀一刀一刀地把粗加工得到的平面铲平,在铲出需要的平面的同时还在做一个对照平面,然后在对照平面上涂上颜色,把加工平面在对照平面上滑动,这时加工平面上沾上颜色的部分和对照平面上掉颜色的部分就分别是两个平面上高出来的部分,需要再铲掉,这样的过程反复进行,一直到两个平面靠上去的颜色完全达到均一为止,这时候平面上留下来的刀痕正好作为润滑油槽,一举两得。 &br&&br&但这样做出来的还不是绝对平面,因为如果两个面之间形成了同样的弧度也会产生同样效果,这只是说两个面完全一样,并不能保证是平面,所以还需要另外一个参照平面。一般来说,加工绝对平面时,需要同时加工三个平面,在这三个平面中的任意两个都一致的时候,才算做出来了绝对平面。 &br&&br&现在采用这种工艺加工机械所需要的绝对平面的公司主要是在德国、瑞士和日本,这就是这几个国家能够生产高精度机械设备的原因。日本的这种精密加工公司主要集中在新泻县的北纬43度线左右一带。这里面有气象学上的原因,日本人的精密工艺手艺是从德国人那儿学来的,当时政府在选取精密加工产业的地址时,选中了气候和德国比较相似的北纬43度一带,这一带湿度较小,温度也围绕在20摄氏度左右,最适合精密加工。当时没有空调设备,在生产车间安装空调设备也是不可想象的,所以在加工地选址时必须注意到温差问题,温差所造成的材料胀缩现象对精密产品的制造和组装有很大的影响。温差不仅对加工工件有影响,笔者见过的超精密磨床的床身都不用一般的铸铁件,而是用花岗岩,也是为了减少温差带来的影响。 &br&&br&这些企业基本上都是几个人到几十个人的小公司,说小作坊这也不过分,但离开了这些小作坊,安田、森、牧野这些世界知名的机械品牌就不能成立。日本经济这十几年都不景气,但这些从事手工制作滑动用平面的公司从来没有受到过影响,因为这种行业是制造业的最根本,需要高超的技术和丰富的经验,从来就只有不够,没有过剩的。特别是随着电子技术应用范围的不断扩大,对高精度加工机械设备的要求只会不断增长而不会减少。
这个问题的答案来自于一名在日工作的华人工程师兼作家写的一本书 PS. 非常不错,推荐一读。 东边的太阳就要落山了?——25 “绝对平面”绝对手工活 从 冰冷雨天 制造业最重要的概念是精度,这里面有两个概念,一个是加工精度,另一个是测量精度。如何反映出…
问题太笼统了,你想学习操作数控机床?还是学习原理?还是学习制造?&br&&br&&b&操作&/b&很容易,只要手头有床子、有师傅,自己肯实践,个把月就会了。或者把我下边前两项学一学也差不多了。&br&&br&记得以前的导师曾经说过,他们那会儿的本科课程实际上就是围绕着一台数控机床学习的:&ul&&li&&b&金工实习:&/b&第一次亲密接触:车、铣、刨、磨、铸、钳、焊、线切割、数控等。对数控机床、各种机加工有一个感性认识。&/li&&li&&b&数控技术:&/b&先通过学习数控编程,知道如何制造出想要的零件;再学习数控系统周边的各种设备(数控系统、机床、伺服系统、电机、传感器等)。&/li&&li&&b&插补算法:&/b&如果对实现插补算法感兴趣,则需要好好学习《解析几何》、《高等数学》、《线性代数》(《高等代数》)、《计算方法》、《离散数学》等。&/li&&li&&b&数控系统:&/b&如果想自己实现数控系统的软件,就需要好好学习计算机方面的主干课程(《C语言》、《汇编》、《数据结构》、《操作系统》、《软件工程》,甚至《数据库》和《网络》 )了,不过关键是编程的技能。这方面我就不卖弄了,知乎里很多这方面的学习路线图。&/li&&li&&b&模电、数电:&/b&想自己造一台数控系统的硬件?需要学习基本的电路原理,学习单片机、嵌入式、FPGA、CPLD吧,还要学会画原理图、PCB,学习电磁兼容等。&/li&&li&&b&机床设计:&/b&想自己设计一台机床? 得会《机械原理》、《机械设计》吧? 想知道为什么这样设计?得学习《理论力学》、《材料力学》了。看不懂?需要先修《大学物理》、《高等数学》。好不容易知道怎么设计了,得画出图来,这个时候得学会SolidWorks一类CAD/CAM软件;看不懂?需要学习《画法几何及工程制图》了。还有好多尺寸不会标?学习一下《公差》吧。&/li&&li&&b&机床制造:&/b&好不容易设计出一台机床来,但是,且慢,如何制造呢?得先学习一下《工程材料》《金属工艺学》(冷加工、热加工),还得重新学学“钳工”知识,至少你得能让人家装配出来吧?终于造出来了,问题是,可靠性如何呢?多少了解一下“可靠性”吧。可靠性不懂? 先学习《高等数学》《概率论与数理统计》。&/li&&li&&b&伺服系统:&/b&有了机床,有了数控系统,没有执行器,还是白搭。这个时候得学习一下如何自己做出“驱动器”来。硬着头皮啃一啃《电机拖动》,哦,忘记了如果看不懂,得先看看《电机学》。还不懂?重学《大学物理》。搞懂了电机原理,然后得会《自动控制》。想搞得深一点,还得学《线性代数》甚至《矩阵论》。明白了伺服系统的原理后,想DIY出来,必须得熟《模电》《数电》。终于做出了伺服系统,一测曲线,不如别人?好好学学《系统辨识》《现代控制理论》吧!&/li&&li&&b&传感器:&/b&无论是驱动还是数控系统,都离不开检测装置,学习《检测技术》吧。。。当然,需要会点《信号处理》,其先修课程——《工程数学》(《复变函数》+《积分变换》)。传感器不明白?《大学物理》。其实,在&b&伺服系统&/b&里,肯定会碰到“反馈”,他们都是从传感器获得的。&/li&&li&&b&机电一体化:&/b&基本上都做出来了,建议再学一遍《数控技术》或《机电一体化》,重新梳理一遍。大学也基本上被我们&b&认真&/b&上完了。&/li&&/ul&如果决定以后要从事这方面工作,把上边课程都学一遍,再挑一两方面深入学习、实践下去,一辈子就差不多够糊口了:-) &br&&br&不知道为什么,&u&&b&国内的大学教育,完全是按照和我这里描述相反的顺序学习的:&/b&&/u&&ul&&li&学的时候根本不知道要干啥,为什么需要学习这门课;&/li&&li&反倒是需要搞懂那些以后可能永远也用不着的具体计算,应付考试;&/li&&li&学完了也白学,因为压根都没记住基本的原理和思想——老师把简单的东西讲复杂了呗。&/li&&li&有一天假如自己需要做这方面课题或者工作了,才“书到用时方恨少”。&br&&/li&&/ul&思考状。。。 。。。
问题太笼统了,你想学习操作数控机床?还是学习原理?还是学习制造? 操作很容易,只要手头有床子、有师傅,自己肯实践,个把月就会了。或者把我下边前两项学一学也差不多了。 记得以前的导师曾经说过,他们那会儿的本科课程实际上就是围绕着一台数控机床学…
对光刻不熟悉,只说说机械设备&br&不管是什么样的加工,决定成品精密程度的,都是测。要说到精密产品怎么测,就得先说说检具和量具的原理。&br&&br&比方说,我们需要一款长度10.0+/-0.01mm的工件,那么在加工中怎么保证这个产品的精度呢?一般来说,我们会要求检具误差是工件原误差的10%~20%,于是,我们就需要一把误差0.001~0.002mm的“尺”。有了这把尺,我们就能够知道这个工件是否符合我们要的标准,然后留下误差范围内的,报废小了的,修整大了的,最后得到的就是我们要的工件。&br&可是这把误差0.001~0.002mm的量具,莫不是要用精度0.0001的检具来制造?如此岂不精益求精永无止境?这样当然是不行的,这种时候我们就要请出等比放大的各种原理来帮帮忙了。&br&&br&举个栗子千分尺,摘自百度百科&br&&blockquote&根据螺旋运动原理,当微分筒(又称可动刻度筒)旋转一周时,测微螺杆前进或后退一个螺距──0.5毫米。这样,当微分筒旋转一个分度后,它转过了1/50周,这时螺杆沿轴线移动了1/50×0.5毫米=0.01毫米,因此,使用千分尺可以准确读出0.01毫米的数值。&br&&/blockquote&同时的,我们等分0.5mm时,误差也被等分了,设0.5mm有0.05mm的误差(当然,实际生产中用到的千分表,要比我列出的这个误差精确的多),每一小格则等分为只有0.001mm,通过一个接近尺寸的标准件的校准,每转一小格叠加的误差也被尽量缩小。&br&&br&这样的等比放大还有很多种,通过巧妙得放大观察,机械匠人们于是就可以用较低精度水平的工具制作较高精度的工具和量具了。有了这些工具和量具,我们才得以量产其他的工业品。&br&当然,螺旋运动原理还可以被直接运用于制造当中,老式的摇把机床就是使用的这个原理。&br&&br&但是只是用机械联动的方法来做测量,对于达到现在的工业精度水平是远远不够的,好在物理学家在这一技术的基础上,发明了光栅测长技术,传送门如下:&br&&a href=&///?target=http%3A///article/316/408/5103835.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&长度计量技术:光栅测长技术&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&这个原理简单说就是给我们提供了一个天然等分的格子,假设我们有1米长的一个标准量具,用光栅分成了n=(也可能是任何数字)个格子,那么每个格子的长度就是1/N米,1米的距离即被微分了。接下来我们要1米内的任何一个长度,都只是一个数格子的过程了。广大的数显量具就多数用到了这一原理。同样的,光栅原理也被广泛应用于广大数控设备的位置控制中。&br&&br&有了用这些原理的尺子,剩下的那就只是举一反三的甄选符合我们要求的工件了。如此而已。
对光刻不熟悉,只说说机械设备 不管是什么样的加工,决定成品精密程度的,都是测。要说到精密产品怎么测,就得先说说检具和量具的原理。 比方说,我们需要一款长度10.0+/-0.01mm的工件,那么在加工中怎么保证这个产品的精度呢?一般来说,我们会要求检具误…
谢邀,我要说的具体点,我是做数控机床中的电火花机床的。这种机床行业有些小,属于精密加工。这个行业的佼佼者分别是日系和瑞士系。日系的沙迪克、牧野两家公司,瑞士的阿奇和夏米尔,现在已经合并为阿奇夏米尔。中国国内的属于日系的追随者。之所以追随日系,了解一下中日关系的人应该能猜到。那就是上世纪70年代初到90年代初中日蜜月20年,在这20年左右的时间里中国从日本获得了大量技术,也有很多当时的高精尖技术,而电火花数控机床就是其中之一。当时中国从日本做技术引进的时候,日本不仅仅给软件源码、电路图纸、系统框架图,还会有这个领域的专家来中国耐心指导,对于遇到的技术问题几乎可以说毫无保留讲给中方工程师。所以在90年代中国的电火花机床是非常先进的,跟日本比肯定稍微差一些,毕竟最高精尖的人家还是要保留一些的,但是从加工精度、加工速度、机床外观等相差很小。现在20多年过去了,你们猜中国和日本在这个领域差距多大?应该还差20年左右吧。这不是开玩笑。&br&&br&就像前面几位知友说的,数控机床是各项基础技术的积累和融合。比如决定机床运动精度的丝杠和伺服电机。最典型的就是伺服电机了,国内做电火花的公司只用松下电机,有一次某国内大品牌电机公司来我们这里推销,我们领导直接就说我们不敢换电机,因为业内和客户就是认可松下,你换电机减少的成本肯定不够因为换电机被客户压价的。&br&&br&再说说两类简单的电器元件,1、继电器,我们公司用的是和泉,日本的,我上家单位做以PLC为控制核心的工厂安全监测系统的,用ABB(总部瑞士)和施耐德(德国)。2、接线端子,我所在机床公司用的是国内品牌的,而我之前工作用过魏德米勒和菲尼克斯的,那质量差的真不是一个档次。就这两种元器件的原理多简单,但是国内做的就是不行,我也搞不懂。&br&&br&再说说电路板PCB,电路板里面的元器件甭说了,除了电阻、电容、二极管,貌似都是国外的了。甚至接口插座都是国外品牌的,比如molex。更可气的是有一次我们遇到一个现象,有一个电路中的电阻烧掉的概率比较大,后来换了日本罗姆牌的电阻就再也不出现了,同样的封装、功率、精度。&br&&br&再说说数控系统中的软件部分,我不做软件,只是看客。电火花行业可能特殊一些,数控系统是自己的,没听说从国外买,也就是当时从日本引进后我们国家消化的。国内公司基本上用自己的数控软件。最核心的是算法嘛,毕竟当时引进了,自己可以消化改进。当然跟日本瑞士差很多。为什么?因为算法的升级,不单单是码农,写代码改界面,还需要做大量的测试和加工实验,之后很多的数据分析,而对应的流程和试验设备,国内小公司承受不了,而国家单位好多拿项目骗钱。&br&&br&目前这个行业要跟手机行业有的一拼了,也就是做做UI,找找噱头。比如将原来的dos系统升级到windows系统和linux系统。界面好看多了,界面上加些人性化的操作也方面了,软件人员改代码也方便了。但是涉及核心算法的没有什么进步的。刚才说了,算法的改进需要很多测试和实验,对应的硬件也需要升级,这些都是大钱和时间。&br&&br&我讲的可能有些消极,但这是事实。&br&&br&之所以会出现这样的情况,还是与我们国家几十年来的定位有关,制造业大国、房地产大国、农业大国。一个人不能一口吃成胖子,国家也是这样,国家要先变富再变强。&br&改革开放快40年了,先解决了温饱,随着这一波又一波的房地产大潮,一波又一波火车升级动车,再升级高铁的大潮,汽车制造的大潮,互联网的大潮,不断搞笑扩招一年又一年的几百万毕业生,随着我们国家吃穿住行基本生活的解决,民众自然而然会素质更高,会有更高的追求,从而推动国家进步。毕竟我们五六十年代从苏联引进技术,7,8十年代从日本美国引进技术,我们还是有着很长时间的技术积累的。&br&&br&如果没有90年代之后美国主导的对华的技术封锁,我们可能已经很强大了。而如今面对封锁,我们也在努力突出重围。&br&短时间内我们出不了比尔盖茨与微软、乔布斯和苹果,但是20年前你会想到我们今天会有如此强大的华为吗?&br&&br&相信我们一定会更加强大,追赶超越美欧日!
谢邀,我要说的具体点,我是做数控机床中的电火花机床的。这种机床行业有些小,属于精密加工。这个行业的佼佼者分别是日系和瑞士系。日系的沙迪克、牧野两家公司,瑞士的阿奇和夏米尔,现在已经合并为阿奇夏米尔。中国国内的属于日系的追随者。之所以追随日…
&b&1.车床:&img src=&/4d1b67723ce7bce6184509_b.jpg& data-rawwidth=&579& data-rawheight=&407& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&579& data-original=&/4d1b67723ce7bce6184509_r.jpg&&&/b&&br&&img src=&/fcdcf948b2e5a8e8609ccc1515296ecb_b.jpg& data-rawwidth=&408& data-rawheight=&265& class=&content_image& width=&408&&&br&&br&
车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。一般分为两大类,普通车床和数控车床,普通车床主要是通过人为控制零件的精度尺寸,最是考验工人的水平;数控车床则通过电脑编程执行操作。普车便宜,国内像济南机床,沈阳机床价格在3-8万(引用使用最多的CK6140为例子);数车则价格幅度大一些,国产的也有,进口的也有,合资的也有,这些都可根据你对工艺的要求进行采购;&br&&b&2.镗床&/b&:&br&&img src=&/7299b4edf917bfb7ee2d5d_b.jpg& data-rawwidth=&500& data-rawheight=&500& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&500& data-original=&/7299b4edf917bfb7ee2d5d_r.jpg&&&br&主要用镗刀对工件已有的预制孔进行镗削的机床。通常,镗刀旋转为主运动,镗刀或工件的移动为进给运动。它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多个孔的精加工,此外还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工。使用不同的刀具和附件还可进行钻削、铣削、切削的加工精度和表面质量要高于钻床。镗床是大型箱体零件加工的主要设备。螺纹及加工外圆和端面等。镗床也主要是国内几家大的机床厂在做,价格也在10W-30W左右&br&&b&3铣床:&/b&&br&&img src=&/ade1abfeb1d_b.jpg& data-rawwidth=&1375& data-rawheight=&1620& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1375& data-original=&/ade1abfeb1d_r.jpg&&&br&指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。通常铣刀旋转运动为主运动,工件(和)铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽,也可以加工各种曲面、齿轮等。铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外,还能加工比较复杂的型面,效率较刨床高,在机械制造和修理部门得到广泛应用。同理分为两类,普铣和数铣,请参照车床&br&&b&4磨床&/b&:&br&&img src=&/85cd35fbba79f_b.jpg& data-rawwidth=&500& data-rawheight=&537& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&500& data-original=&/85cd35fbba79f_r.jpg&&&b&
(工具磨床)&/b&&br&说白了就是将工件加工到跟高的粗糙度,可分为::平面磨床\外圆磨床内圆磨床\工具磨床\万能工具磨床\曲线磨床\光学曲线磨床\数控曲线磨床\导轨磨床\坐标磨床等&br&&b&5刨床:&/b&现今已不多见,基本被铣床代替,在此不作赘述&br&&b&6钻床&/b&:同上&br&&b&7数控系统&/b&:&br&&img src=&/305df8e5c0dbc8c550140d_b.jpg& data-rawwidth=&495& data-rawheight=&312& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&495& data-original=&/305df8e5c0dbc8c550140d_r.jpg&&&br&数控(英文名字:Numerical Control 简称:NC)技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。数控一般是采用通用或专用实现数字程序控制,因此数控也称为计算机数控(Computer Numerical Control ),简称CNC,国外一般都称为CNC,很少再用NC这个概念了。说白了就是系统,主流的系统有日本FANUC,三菱,欧美:海德汉,西门子,国产:华中数控,广州数控等等,其中属FANUC用量最广&br&&b&8加工中心:&/b&&br&&img src=&/487edd7ed3438bc5abf1fa_b.jpg& data-rawwidth=&482& data-rawheight=&310& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&482& data-original=&/487edd7ed3438bc5abf1fa_r.jpg&&&br&集中车铣刨磨钳为一体的数控机床,按性能可分为3轴,4轴,5轴联动,价格和性能也成几何增长。以占有率最高的行程为850的三轴为例,国内有沈阳,济南,昆明,青海,北京机电院等众多国企及民营,价格大概在15W+45W左右,进口的有日本马扎克(也有合资的宁夏小巨人),三菱,牧野,森精机等,及德国DMG(已经与森精机合并,叫DMG MORI SEIKI)海勒,哈默,斯特拉格,巨浪等,美国哈斯、MAG、哈挺,瑞士米克朗,宝美等等等...价格幅度也非常之大,区间大概在50W-200W区间(一般类)&br&&b&9切削中心:&/b&&br&&img src=&/dbafc06b320b9_b.jpg& data-rawwidth=&486& data-rawheight=&284& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&486& data-original=&/dbafc06b320b9_r.jpg&&应该是车削中心吧,又称车铣复合,目前国内还没有水平造出来,用量最多的还是日系,例如进口马扎克(国产的标志是LG Mazak,进口没有LG)价格也非常高昂,大概在200W左右&br&1&b&0卧式加工中心&/b&:&br&&img src=&/f54ced0d91cd4_b.jpg& data-rawwidth=&480& data-rawheight=&343& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&480& data-original=&/f54ced0d91cd4_r.jpg&&加工中心的一种,区别在于主轴与工作台平行,其加工的东西相对立加来讲更为复杂,精度更高,多用于汽车,航空航天等大型精密企业,价格也非常可观&br&&b&11.立式加工中心:&/b&同上反之&br&&b&12龙门铣&/b&:&img src=&/9006aaba4fab55e04cafc2_b.jpg& data-rawwidth=&600& data-rawheight=&450& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&600& data-original=&/9006aaba4fab55e04cafc2_r.jpg&&&br&龙门铣床简称龙门铣,是具有门式框架和卧式长床身的铣床。龙门铣床上可以用多把铣刀同时加工表面,加工精度和生产效率都比较高,适用于在成批和大量生产中加工大型工件的平面和斜面。数控龙门铣床还可加工空间曲面和一些特型零件。多用于模具加工,价格高昂&br&&b&13线切割:&img src=&/dcdc6edd1d5dfadc81ce9d3_b.jpg& data-rawwidth=&482& data-rawheight=&194& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&482& data-original=&/dcdc6edd1d5dfadc81ce9d3_r.jpg&&&/b&又称电火花,顾名思义就是通过电流的方式进行对工件的切割&br&&b&14慢走丝&/b&:&img src=&/c97baec51c0dc26cca66af51a118c43e_b.jpg& data-rawwidth=&710& data-rawheight=&600& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&710& data-original=&/c97baec51c0dc26cca66af51a118c43e_r.jpg&&&br&线切割的一种,是利用连续移动的细金属丝(称为电极丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件。
1.车床: 车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。一般分为两大类,普通车床和数控车床,普通车床主要是通过人为控制零件的精度尺寸,最是考验工人的水平;数控车床则…
哈哈!这个我知道!我这边金属件和塑料件都用!&br&金属件相对而言简单一些。毕竟加工的话,这种活儿干的多,也就熟练了。一般干了几年的绝对不会手潮。区别在于不同金属把握。这个相对好说一些。&br&塑料因为内应力的关系,容易裂,这个在控制刀速度之外,冷却方面也要注意,并不是一味降温就可以。&br&塑料有一定的适合加工的温度。&br&低了,容易裂,变形,毛刺会打伤棱角位置。比较明显的是亚克力。边角容易崩口。&br&高了,接触位置会融化,缠刀,形成黏连。加工面会形成一层白色的“膜”状的东西。洗不掉,擦不去。&br&表面容易划伤。毕竟硬度低。一般板材,棒材买原料时候需要注意,挑选表面保护膜完整无划伤的。加工时候选面也很重要。在哪个面上加工要确认好。夹持在什么地方,什么地方不能夹也要把握住。&br&加工台,夹持机构也必须清理干净。不然刚加工完不锈钢就干塑料。结果就是划的一道一道的。还有台虎钳这样的东西,能垫点东西最好。很多台虎钳夹持位置是齿状结构,金属件也就罢了。PE,PVC,ABS,pom一个都挡不住。&br&加工前准备工作。先把料下好,根据材料不同,使用热水浸泡,释放材料内部应力。&br&&br&啊,先这样吧。估计看的也不多。有人看再写吧。&br&( ?????)っ~~~~~聊骚的分割线~~~~~&br&有人看就再写点吧。尽量从实际操作出发,理论那些东西查书才是正道。&br&首先塑料这个东西是个大类,常见的有PE.PC.PVC.ABS.POM等等。材料性质简直天差地别,从柔软的海绵到有机玻璃都有,还有能部分代替钢铁的聚甲醛。因为材料性质不同加工起来区别也相当大。&br&个人体会,最主要的问题就是断,裂,崩,划。说到底就是刀速不对,一切白费。这个事情不能盲信资料,因为国产料太特么坑了!根本就和说好的不一样!(ノ=Д=)ノ┻━┻ 所以真正加工前一定要试制!一定要试制!一定要试制!不同批次的料最好都进行试制!换个供应商拿来的东西他就变得面目全非了。&br&还有个问题就是刀的选择。不要指望金属加工的刀直接干塑料就ok。金属加工,塑料,木料,用的刀具区别还是很大的。混用的结果就是缠刀缠的一塌糊涂。&br&举个栗子,尼龙料加工并不像加工金属那样,一刀下去,碎屑横飞。而是像削铅笔一样,一圈圈的缠在刀上,刚开始还只是缠,但是因为越来越多温度升高会有融化的现象。这时候停刀就会发现刀上粘一坨,稍慢处理就很难扣下来。&br&解决办法就是放慢速度,多抬刀,加冷却。冷却的时候冷却液效果并不比风枪吹的效果好。因为金属加工的碎屑小,残渣可以随着冷却液带走。但是塑料的就是尼龙丝那个样子,一团团的不可能冲走。厂房的高压气随时吹,效果可能更好一些。&br&还有个问题就是加工表面常见一圈圈波纹状的纹。这个后期处理很难。金属件可以换不同号的砂纸打磨。塑料的打磨几下整个砂纸表面就是一层莫名其妙的糊状物。金象砂纸不适合干这个。一些比较硬的材料可以采用木工砂纸加打磨机处理。最后使用打磨膏的时候,也要有些打磨膏的成分会和塑料反应。切切注意。&br&还有一个小细节。搬运和堆放一定要做保护。一卷拉丝膜也没几个钱。保护效果要好很多。特别是加工厂,什么样的碎屑都有,表面划伤不可不防。&br&&br&&br&看来真没啥人看,总共就11个赞。&br&&br&更新&br&看来真的是圈子小,不过大家这么热情,这么晚还有人催更@毕爽&br&那我就再说点吧。&br&看到有人@高血压硬汉 问手动加工方面的问题。我就再补充几句。手动加工塑料的一大问题就是相对于其他材料加工异同。主要的切割,刨,焊,钻,表面处理等怎么做?主要就一个字“试”&br&为什么这么说呢?因为塑料这东西,性能区别极大。可以说做了这些年,没见过这么难搞的材料。不同批次进料处理的结果都不一样。&br&你以为是pvc,实际拿过来可能是pe,你要pe,拿过来可能是abs,能轮到机加工上的塑料,单从外观很难分辨到底哪个是哪个。&br&比如来了个pvc棒材。PVC有软质和硬质的,有透明和不透明的,产品不同,配方也不同,加增塑剂量和填料以后就没数了,密度差别很大的,普通硬质透明PVC是1.34克/立方厘米左右,不透明硬质PVC到1.7也有,透明软PVC最小到1.22左右,上下差0.5,那就是40%的重量差异。&br&要说别的材料,比如说金属的,一样大小,颜色,重量,手感,甚至闻闻味儿,那都可以心里有个数。实在不行,像304和316不锈钢棒,上床子,有经验的一刀下去看看碎屑都知道手里是个什么。塑料的不看外面保护膜标识,真不能随便判断。&br&然而棒材,有个偏门识别的方法。不推荐使用,但是有经验的还是可以作为判断依据的。那就是“甩”!有一定长度的棒材,当武士刀一样来个劈空斩,观察抖动幅度再联系图纸里这东西做什么用,基本就可以大致判断材料类型了。没错,传说中的“抖机灵”233&br&好了,正经说一下手工怎么处理。首先因为塑料一般硬度不太高,所以有些时候可以参考木工工艺。我只是说有时候啊!别什么时候都整,万一劈了料我可赔不起。&br&比如说刨,这个一般塑料处理用不到,因为本身不论是板材还是棒材,塑料相对于木料平整太多,一般用不到。&br&粗切割的话建议开一排细密的小孔,然后用锯子沿着路径切开。这样的好处是不容易黏在刀或者锯子上。坏处是接口是锯齿型的,必须后期处理。这个时候可以用削,可以用吊磨机修平,然后修边机精修,倒角。最后砂纸打磨。这是对于切割面比较厚的板材处理方式。比较薄的,比如1~3毫米,可以考虑用线锯切割,或者像亚克力那种比较脆的,直接美工刀就行。弧线的话,切记一刀到底,一刀接一刀的结果是很容易裂开。没把握一刀到底完美解决,那就一样打孔再切断。另外对于一些熔点很低的,可以用电熨斗修边。但是,还是那句话,先用废料实验!切记!没人知道你手里的到底什么鬼!注意劳保!!!&br&焊接是个很有意思的事。现在已经有塑料焊枪了,可以去某宝搜索一下。我没用过,但是接触过的说效果可以接受。这里要说的是一定要注意劳动保护。这个活儿,必须带口罩。塑料加热后鬼知道放出来的是什么气体。说好了的pvc,你并不知道丫添加料是什么。至于味道,烧两个塑料袋感受一下就知道多伤人了。所以,需要连接的时候,能用专用胶水就用专用胶水,没有就用通用,通用都没。。。502总有吧?玻璃胶总有吧?一般用塑料的地方强度要求不太高,小的接触位置,而且不会受力,简单固定,双面胶,502。比如广告字很多就用双面胶。箱型的容器,需要承力的位置,首先是结构把握,比如一个鱼缸造型,你说是四壁围住底面好呢?还是底面托起来四壁好?要不要横拉,纵拉,加强筋?找个水族馆看看就知道了。&br&另外焊这里还要说个钣金问题。很多塑料熔点低,可以弯折。一根金属棍考热了放在需要弯折的位置,然后弯曲板材就可以。这里要注意把握温度,别烧穿了。还是那件事!实验!实验!实验!拽着你们设计,产品经理,采购一起现场实验!省得回头说你技术不行,你行实验时候就把工艺定下来。别活儿干一半了再撕逼。关键是别和自己人撕逼,没意义。&br&最后说说钻这个事儿。不知道大家一般用什么连接件。螺栓肯定少不了。那么问题来了,金属螺栓还是塑料螺栓?金属螺栓注意事项不多,主要就是攻丝时候两件事,&br&1.清理干净工作台,特别是用攻丝机!有点油能让你的活儿整个白干。塑料吃油是直接渗进去。洗洁精之类的根本擦不干净,钢丝球,各种号称炒鸡无敌的去污海绵,甚至搓澡巾我都试过,唯一办法是趁着渗入不深,赶紧用刀划。然而刮完了表面也就破坏了。你说这个活儿干了是不是吃力不讨好?&br&2.标准连接件的时候,打攻丝孔,要比金属件略小一点。比如m6的孔,没记错的话一般金属打是4.9~5.1。pom的,我一般用4.7或者4.8。打大了拆装两次孔就废了。而且设计时候一定注意,至少要5道螺纹的深度。原因还是软,开头前两圈螺纹不管是手动攻丝还是机器攻丝,没有能用的。牙本身就软,安装时候稍微偏点开始的第一道牙就碎了,然后一路连锁反应。这个问题有个方法可以解决,上丝套,金属丝套。就是那种看起来像弹簧似的,内外都有丝的玩意。先开底孔,不攻丝,丝套硬拧进去。以后螺栓该怎么用怎么用,不耽误。然而这里有个坑。上丝套意味着扩孔,M6的就变M8了。扩孔就意味着孔位必须内移,是否会和内部其它东西干涉,这就看设计的功底了。而且孔位到边的lu距离也要实验。不然实际过程中很容易炸孔。&br&接下来说说塑料螺栓。这玩意是个大坑!塑料板,塑料螺栓。这个方案不到迫不得已千万别考虑。想都不要想。&br&主要问题就是螺栓。国产的我在深圳能找到全套的不超过三家。而且一家比一家烂。品质相当不稳定。60个孔,我得卖200个螺栓备件。强度不够,时不时刚拧好,把工件抬起来,只听pia!螺栓断了,螺栓头直接打脸,那叫一个清脆!断就断,留半截在里面你说怎么办?好不容易掏出来了,牙废了。这个事找了厂家好几次,不是不能解决。钱而已嘛!我们买的都是十几块,几十块一包的。人家厂家干货是出口的,匀点给你没问题。然而不算螺母,一颗螺栓六块钱,还是面子价。你说怎么接受?一张板子,15mm*1.22m*2.44m的才几百块,一包螺栓赶上多半张板子,甚至一整张板子都不一定够。你说这怎么接受?&br&拆老外的同类型产品,螺栓俺们都用国产的换上,旧的拿走。美其名曰塑料件老化了,不安全,给你们免费换新的。也就是客户不知道行情。他们一颗螺栓当初可是汇率1:8时候,6美刀买回来的。我们一包都赶不上人家一颗。
哈哈!这个我知道!我这边金属件和塑料件都用! 金属件相对而言简单一些。毕竟加工的话,这种活儿干的多,也就熟练了。一般干了几年的绝对不会手潮。区别在于不同金属把握。这个相对好说一些。 塑料因为内应力的关系,容易裂,这个在控制刀速度之外,冷却方…
能不能做出来高精度机床,能。坐标镗床可以说是经典机床中高精度的极致了,我们20世纪80年代造的坐标镗床,到现在还在用,精度很好。至于数控系统,早已经不是制约高端机床发展的瓶颈了,无非是国产系统可靠性差,但起码有无的问题已经不是问题了。&br&&br&&br&作为一个从业者,我觉得机床行业的困境,其实是整个中国制造业困境的一种折射,是市场和产业政策,乃至中国特色的政治文化联合作用的结果;或者也可以说,是整个工业系统崩坏的一种反应。技术问题,如果说有影响,也是排在最后的。&br&&br&精密机械以及重型机械制造行业的工程师及管理者应该都有所感觉,自改革开放以来,我国的制造业规模是扩大了N倍,但自主创新能力一直在走下坡路。现在很多机床企业,与其说是设计机床,不如说是攒机床,数控系统和功能部件用欧美、日本和台湾的,自己就做个机架,挣一点辛苦费而已。
能不能做出来高精度机床,能。坐标镗床可以说是经典机床中高精度的极致了,我们20世纪80年代造的坐标镗床,到现在还在用,精度很好。至于数控系统,早已经不是制约高端机床发展的瓶颈了,无非是国产系统可靠性差,但起码有无的问题已经不是问题了。 作为一…
很多机械设备的表面喷漆的颜色,是有行业规定的,比如《GB0机械安全 指示、标志和操作 第1部分 关于视觉、听觉和触觉信号的要求》,而非特殊规定的设备,它的具体颜色主要还是根据客户的要求。&br&&br&而机床普遍采用绿色,可能有以下几点原因:&ul&&li&绿色代表着安全、健康、清洁;&br&&/li&&li&绿色对我们的神经系统有镇静作用,有利于改善工厂的工作环境,从而提高工人的劳动生产率(身临其境地想想嘛,要是每天对着一个明黄色的大铁架子工作,周围噪音还不小,工作一会儿之后,会感到烦躁吧);&br&&/li&&li&个人觉得,绿色还能保护视力(不过,关于绿色是否能保护视力,尚有争议:&a href=&///?target=http%3A///post/18168& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&【3.29谣言粉碎结果】“豆沙绿”对保护视力并没有特别的作用&i class=&icon-external&&&/i&&/a& )&br&&/li&&/ul&实际上,目前我国在工厂的工作环境设计上,考虑得没那么多以及人性化。我猜,目前我们在工厂里看到的机场大多是绿色,可能是因为过去一直是绿色的缘故(很多进口设备),加上又有军工的影响,因而一直也没改过(或者干脆都是老机床)。
很多机械设备的表面喷漆的颜色,是有行业规定的,比如《GB0机械安全 指示、标志和操作 第1部分 关于视觉、听觉和触觉信号的要求》,而非特殊规定的设备,它的具体颜色主要还是根据客户的要求。 而机床普遍采用绿色,可能有以下几点原因:绿色代…
&b&现在市面上售卖的陀飞轮,无论几千的国产,还是几万.几十万的国外奢华品牌,百分之99.99都是采用数控机床生产陀飞轮。其中的手工制作无非就是后期打磨和装配。&/b&&br&&br&
Breguet于1801年拿到陀飞轮的专利证书,终其一生只制作了35枚陀飞轮。其中一大原因就是陀飞轮装置加工精度要求极其高,依靠手工难以批量生产。1952年第一台数控机床问世,直接推动了陀飞轮的生产制造。现在几乎只要是能设计出来,就能依靠CNC加工。 &br&
CNC(数控机床)是计算机数字控制机床(Computer numerical control)的简称,是一种由程序控制的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,通过计算机将其译码,从而使机床执行规定好了的动作,通过刀具切削将毛坯料加工成半成品成品零件。&br&
日本独立制表人Hajime Asaoka利用数控机床CNC加工制作陀飞轮,感叹一句有机器(钱)真好。瑞士wellimin加工中心,大概在500万人民币。更高端的如瑞士米克朗多工位就贵更了,1500多万。tornos加工中心大约在400万左右单台,加工夹板推荐两台并联,中间机械手换面。&br&&br&&img src=&/00d82fd7d57c59a4d12c_b.jpg& data-rawwidth=&525& data-rawheight=&865& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&525& data-original=&/00d82fd7d57c59a4d12c_r.jpg&&&img src=&/d34e830b1dedb9ac803e3f_b.jpg& data-rawwidth=&512& data-rawheight=&512& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&512& data-original=&/d34e830b1dedb9ac803e3f_r.jpg&&&br&&img src=&/bd96d1bd917f_b.jpg& data-rawwidth=&512& data-rawheight=&512& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&512& data-original=&/bd96d1bd917f_r.jpg&&&img src=&/95911b76dbcd07aa70a9f5_b.jpg& data-rawwidth=&512& data-rawheight=&512& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&512& data-original=&/95911b76dbcd07aa70a9f5_r.jpg&&&img src=&/47f2e2e67c351da7f76dcb16c84a401e_b.jpg& data-rawwidth=&680& data-rawheight=&512& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&680& data-original=&/47f2e2e67c351da7f76dcb16c84a401e_r.jpg&&&img src=&/1e4ef00cc85a37f1da950dc63de842a3_b.jpg& data-rawwidth=&512& data-rawheight=&512& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&512& data-original=&/1e4ef00cc85a37f1da950dc63de842a3_r.jpg&&&img src=&/d87fb3a3e1feab526aa2fe_b.jpg& data-rawwidth=&512& data-rawheight=&512& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&512& data-original=&/d87fb3a3e1feab526aa2fe_r.jpg&&&img src=&/0aa11ab51dfe89f9da8d3_b.jpg& data-rawwidth=&500& data-rawheight=&500& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&500& data-original=&/0aa11ab51dfe89f9da8d3_r.jpg&&&img src=&/7597bafd841d7bbf1040_b.jpg& data-rawwidth=&500& data-rawheight=&500& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&500& data-original=&/7597bafd841d7bbf1040_r.jpg&&&br&&br&&br&&br&&br&&a href=&///?target=http%3A///n/%25E7%25A7%25AF%25E5%25AE%25B6%25E5%25AE%%%25E5%25BE%25AE%25E5%258D%259A%3Ffrom%3Dfeed%26loc%3Dat& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&@积家官方微博&i class=&icon-external&&&/i&&/a& 的星球陀飞轮3号关键零件,出自多轴CNC完成的。&br&&img src=&/82cb9e455ba37e3f39795aed7eecb799_b.jpg& data-rawwidth=&1024& data-rawheight=&768& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1024& data-original=&/82cb9e455ba37e3f39795aed7eecb799_r.jpg&&&img src=&/02350c7eed8a8bc0813650_b.jpg& data-rawwidth=&700& data-rawheight=&524& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&700& data-original=&/02350c7eed8a8bc0813650_r.jpg&&&img src=&/c841fbcaaeee0_b.jpg& data-rawwidth=&700& data-rawheight=&525& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&700& data-original=&/c841fbcaaeee0_r.jpg&&&br&&br&&br&&br&&br&&br&&br&&p&公众号【万表手表交流】最专业的钟表资讯、知识都在这里。&/p&&p&附二维码图&img src=&/fe5af7df0a319e8419b62_b.jpg& data-rawwidth=&545& data-rawheight=&524& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&545& data-original=&/fe5af7df0a319e8419b62_r.jpg&&&/p&
现在市面上售卖的陀飞轮,无论几千的国产,还是几万.几十万的国外奢华品牌,百分之99.99都是采用数控机床生产陀飞轮。其中的手工制作无非就是后期打磨和装配。 Breguet于1801年拿到陀飞轮的专利证书,终其一生只制作了35枚陀飞轮。其中一大原因就是陀飞轮装…
以下&b&不是我写的&br&来源:&/b&&a href=&///?target=http%3A///question/157416/& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://www.&/span&&span class=&visible&&/question/1574&/span&&span class=&invisible&&16/&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&b&&/b&&blockquote&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。&br&&br& 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。&br& 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。&br&&br& 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。&br& 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。&br&&br& 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?&br&&br& 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):&br&&br& 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。&br&&br& 然后就是分辨力,上面我提到的那个超精密机床采用大理石床身,4轴数控联动,以及全气浮支承和零传动结构,机床主轴回转精度0.05μm,直线伺服轴分辨 力1.25
nm,回转作台角位移分辨力0.009~bala~bala。不管那么多复杂的名词,我们要简单的理解误差补偿,只用理解分辨力就够了,分辨力1.25纳 米就是说机床走一步最少要迈出去1.25纳米。为什么分辨力重要呢,比如纳米光栅检测到刀具在伺服轴上实际运动到了5002纳米,要回到5000纳米的位 置,就不可能了,理想状况下的最小误差也会有0.5纳米。&br&&br& 实际状况下,要做到效果较好的误差补偿比以上这个栗子复杂多了,因为误差可能分布在某轴的6个自由度上,再带上个导轨直线度误差、导轨间垂直度误差什么 的。如果说这些硬着头皮还能用数学算出来,再考虑下加工的工件不一样,加工平台起始的动量就都不一样,加工时间也有区别,那么机床产热也自然不一样,产热 的区间有变化时机床的热膨胀就跟着变化,一会儿拖板翘了个兰花指给X轴带来俯仰误差,一会Y轴又热变形扭曲了直线度变化了,冷却液撒到工件上尼玛缩下去了 好几微米啊肿么办,喂我花了一个普通数控机床的钱买来的纳米光栅就只能补偿一个自由度上的误差?呃,总之要做最精密的机床,一颗淡定的心绝对是不可或缺, 当包括但不仅限于以上的问题一个一个逐步解决掉的时候,就能在精度上&b&更进一步&/b&,就能制造出大家所泛指的工业拇姬了。&br&&br& Q&A&br&@剑寒秋水
:上面提到的机械加工零级精度平面,那么这台机械自身的精确度如何保障?【机床主轴回转精度0.05μm,直线伺服轴分辨力1.25 nm】从何而来?它可以来自另一台更高精度的机械吗?对它进行测量的器具的精度从何而来?&br&&br& 主轴回转精度是需要通过双频激光干涉仪测量以后才知道的,双频激光干涉仪细分以后的最小分辨率能达到10个纳米。一般测到这个数量级的时候,除了要找稳定的测量环境,还要用到干涉仪的温度湿度补偿模块,因为此时环境变化已经能让测量结果产生很大漂移了。&br& 至于1.25nm的事情,文献中是这么写的,这也不是我的课题我也不知道具体怎么实现的。。。我只能通过常理大致解释一下。&br& 一般来说呢直线伺服轴的分辨力是不用测量的。是买来就有标,或者算出来的。&br& 这台机床是“直线电机、气浮导轨和纳米级分辨力光栅”。记得我之前说过两个要素吧,“检测手段”加“分辨力”。有纳米光栅这个检测手段的话,其实就差一个执行机构了。不幸的是直线电机我没好好研修过啊,不太清楚具体驱动器是怎么控制到这种精度的。&br& 我只好就“为什么这个分辨力是算出来的”做个解释,用一般执行机构给你举个大毛栗子。你看一般比较常用的丝杠一个螺距是4mm,就是说丝杠转一圈儿,滑块 跑出去4毫米。伺服电机随便抓一个,加上DSP细分芯片分个32份儿,就可以达到6400个脉冲转一圈的程度。4毫米除以6400……你看,就算出来一脉 冲只跑0.625微米了……&br& 超精密数控机床的精度其实挺反直觉的,你去看下机床展就会有体会,做激光板材切割的机床,看着他明明跑的快到能把人撞死的导轨,就神奇的能在一个毫米之内 停下来,-。-,还有工件转台和刀头上连根0.5mm自动笔芯,绕的速度快到你看都看不清。。。现代机械真的已经大大超越老师傅了,这没什么无法接受的, 因为这不是机器超越了人,是人超越了人,是把老师傅的能力提炼出来的人超越了老师傅而已。&/blockquote&
以下不是我写的 来源: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…
&p&没有接触过超精密级机床,但是从以下两点怀疑&b&“&/b&&b&目测是超精密机床,放七八年释放机械应力的。”&/b&的评论&/p&&br&&p&&b&一、超精密机床一般不会采用铸造床身,而是采用更加稳定,受温度影响更小的大理石床身&/b&&/p&&p&&b&。&/b&为了保证精度微米级甚至纳米级的精度,铸造床身产生的内应力,和受到温度变化影响产生的形变量(丝=10微米)都是不可接受的。因此超高精度的机床以及三坐标检测仪,基本采用大理石床身。&b&不采用铸造床身,不需要热成形,那么这么长时间的自然时效也就无从谈起。&/b&&/p&&br&&p&二、&b&七、八年释放机械应力属于无稽之谈。&/b&我最初参加工作时,机床公司工艺里明确写着HT300或者HT250的机床床身粗加工后自然时效时间15天~20天,半精加工后自然时效15天。而工厂中往往没有遵守自然时效的时间,原因是铸件的积压对公司的资金流动来说压力太大,同时库存和保管很成问题。以前的大连机床厂有将铸件堆放在海边,堆放个一年半载,彻底释放应力(师父口述),但现在的工厂不会这么干,首先喷丸、振动等去应力手段的发明,使得工厂可以选择更高效的方式,而自然时效原有的低成本由于给现代企业造成资金积压,管理困难而优势不再。&/p&&p&七、八年间关键精密部件不使用,不维护,不保养,包括气浮轴承,直线电机,光栅以及众多配件,这就是扯淡,七、八年该生锈的钢铁件早就生锈了,你把机床再拆开来重新除锈吗?精度全跑了,电气全老旧了。&/p&&br&&p&最后评论里有说二手机床是废铁,其实国际市场上,二手机床特别是5年以上的二手机床,由于应力趋于稳定,保养好的话,非常抢手,而且往往精度很好,经过电气系统和驱动系统的改造,能焕然一新。&/p&&br&&p&下面摘抄自然时效的解释&/p&&br&&p&自然时效时一种古老而有效的稳定化处理方法。&br&&/p&&p&为何自然时效后铸铁抗塑性变形能力会有所提高?这是由于在自然时效过程中,石墨附近应力集中的最大应力,由于产生了塑性变形而显著降低。同时这部分的金属基体也被强化,于是,该处的屈服极限在自然时效后提高了,从而又增加了铸铁材质的抗变形能力。只有再继续增加载荷应力时,才有可能在应力集中处超过已提高的屈服极限,而重新铸件发生新的塑性变形。重新开始的塑性变形,最初只出现在数量不大的局部范围内,即在那些石墨分布方向与应力作用方向垂直、应力集中系数最大的地方开始,然而随着荷载应力的增加,在越来越多的部位,因作用应力超过金属基体的屈服极限,而使塑性变形很快增加。&/p&&p&露天放置的铸件在经过许多个昼夜交替的过程中,温度变化可能很大,再加上酷暑严寒、剧烈的季节温度变化,会给铸件造成多次反复的温度应力。而且风吹、雨淋也会使铸件不同部位中温度发生急速的不均匀的变化。这种条件下放置的铸铁,在温度应力形成的过载下,就促使残余应力发生松弛,从而使其尺寸精度稳定化。这里所指的铸件一般皆属于壁厚差别较大、结构比较复杂的铸件。对于这类铸件,温度变化会引起相当大的温度应力。而对于形状简单、壁厚均匀的铸件,露天时效或在室内进行自然时效,差别就不那么明显。&/p&
没有接触过超精密级机床,但是从以下两点怀疑“目测是超精密机床,放七八年释放机械应力的。”的评论 一、超精密机床一般不会采用铸造床身,而是采用更加稳定,受温度影响更小的大理石床身。为了保证精度微米级甚至纳米级的精度,铸造床身产生的内应力,和…
1.核心部件,数控系统,只能在中低端和台湾竞争一下,中高端FANUC和SIEMENS几乎垄断,数控背后的控制理论和数学基础,对于基础学科要求很高(高校老师的研究经费就不说了,是个笑话,搞数学和控制理论的拿得了多少钱.都赚快钱去了).&br&&br&2.数控系统的集成,电机制造,品管,协议标准的制定,没咱们什么事,我们只能山寨.为什么呢?哦,搞基础的没钱..&br&&br&3.外部关键元件,光栅尺,角度传感器,高精度(一般意义的高精度),基本上就海德汉,雷尼绍,FAGOR,SICK等,日本的话,都没两家能叫得上号的(SONY原来有个产业事业部,做这块还行,不过人不往中国卖.)&br&&br&4.结构设计,目前中低端机床厂的结构设计和加工工艺,基本就是苏联那一套的沿袭,简单校核计算可以,从头开始做的话,呵呵,新闻联播起码会给这家厂留10秒的时间的!&br&&br&5.理念,现在机床厂观念太封闭,设计人员思路不灵活,缺乏创新精神(好的想法直接就被那些9几年参加工作的用所谓经验毙掉,或者被行政领导以做出来没什么钱赚的理由毙掉,等等).&br&&br&6.大连科德数控的母公司是:日本光阳.嗯,不多说.聪明人一看就明白.国内但凡做的比较好的,技术背景从头来不大现实,要么从厂家挖核心人员自己拉台子做,要么就是技术转让,用上代技术+国产背景赚点稀饭钱,外加骗点国家的支持经费.&br&&br&最后回答题主的问题吧:&br&所谓国内高端数控,结构抄一下成熟结构,FANUC或者SIEMENS数控和电机,外加海德汉的光栅,嗯,自己做个壳子贴个标.嗯,完了!&br&&br&更新&br&&br&1、致歉,上述第6点臆断,给大家造成困扰对不起。&br&&br&2、最近貌似被很多反对,所以有必要展开陈述一下。&br&&br&3、有人说光洋是自己的东西,我神逻辑黑人家光洋。&br&&br&&br&&i&2005年,光洋科技斥巨资引进了德国一家公司的部分中档数控技术,依托逐步完善的研发、试验、中试、生产制造4大平台,一边消化吸收原有技术,一边应用目前最先进的IC技术}

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