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第七章 机械加工 任重道远

工业心脏 长风浪xo 2169 2019.06.16 08:58

  下午一点半,航空院的四个班在各自辅导员的带领下去了学校的校办工厂,开始进行第一次的金工实习。一般的机械类学校的精工实习都是在学校的实验室进行的,西工大因为有校办工厂就把实习拉到这里了。西工大的校办工厂在主要任务是为学校的老师制作模型的,当然也为红旗机械厂制作一些零部件。

  现在的校工厂里面的设备主要还是机械设备,数控设备极少,只有3台三轴的日国发那科的旧机台,四轴五轴的影子都看不到。金工实习主要目的还是要让学生初步学习车削、钳工、铣磨、数控车床的操作。老师宣布完安全须知后,陈东风、杨辉等八九个人被安排跟一个年纪不大的万师傅学习数控机床操作。

  首先万师傅给大家介绍了下现在国内数控机床现状是基本没有合格的数控机床,虽然国家引进了一些数控技术,但是想要达到国外基本水平还任重道远。然后在万师傅的介绍中,大家认识了数控机床的整体结构,万师傅为大家介绍了机床的电源、显示屏、刀具安装头、编程界面等。

  最后介绍了数控机床的各种刀具,如常用的各种面铣刀、钻头、立铣刀等。介绍完这些后,万师傅主要为大家演示的就是数控机床的编程了,其实就是演示下各种命令是什么动作,如果说你以为你懂了这些命令就会玩数控机床了,那就大错特错了。

  数控机床加工零件除了掌握机床的编程后,还要掌握数控加工的工艺,例如最基本的零件图的分析和数控机床的选择,再进一步就要分析确定加工工艺、选择夹装方式和加工刀具,最后才是编程加工。

  这些数控机床的加工要点,万师傅都在演示中一点点的告诉学生们。万师傅演示完了之后,学生们就在他的监督指导下开始三三两两一队的进行数控机床的操作实习。这样的实习还有三次分别是对车、铣、镗、刨等传统机床进行认识学习。

  陈东风在做完实操后,问万师傅数控机床和传统机床区别,他认为普通机床也能达到数控机床的效果,可能就是在效率上会低一些而已。

  万师傅认真的思考了下回答他:“普通的机床是可以,但是效率不是低一些而已,而是差距巨大。数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间,它的主轴转速和进给量的范围大,允许机床进行大切削量的强力切削,并且它的移动部件的快速移动和定位及高速切削加工,减少了半成品的工序间周转时间,提高的生产效率可不是一点点。

  再说精度问题,数控机床的加工精度,一般可达到0.005~0.1mm,数控机床是按数字信号形式控制的,数控装置每输出一个脉冲信号,则机床移动部件移动一个脉冲当量(一般为0.001mm),而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿,因此,数控机床定位精度比较高并且如果加工同一批零件数控机床的零件的一致性好,质量稳定。

  还有一些其他的优点,我还暂时总结不出来,但是数控机床绝对会是未来的趋势和零件加工主力。”陈东风一边听着这些,还不是记录下来,又问了个问题“那数控机床这么多优势,国家怎么没有大力发展,导致现都是在进口呢?”

  万师傅默然一会道:“具体哪些技术国内比较差更甚至于没有我还不是了解很多,大体上一个是伺服电机进度问题,二个是加工过程中误差的补偿问题。特别是误差的补偿,太重要了,如果误差不消除的化,数控机床和普通机床区别不大,甚至还不如它呢。”

  陈东风一边记录一边思考有哪些误差,误差该怎么补偿,刚想再问问万师傅,万师傅仿佛知道他要说这个问题似的,连忙摆手说这个问题太专业太深奥了,他不知道。陈东风只好作罢,准备回头再问问机械原理课的老师。

  时间不知不觉的就在同学们的实操中流逝,各个辅导员看时间差不多了,就把各自的学生们聚拢起来,准备带离校工厂回学校了。一是时间差不多了,二是时间太久也会打乱校工厂的正常生产任务的。在回去的路上,陈东风左想右想,实在不能等回学校在问老师,看辅导员在队伍后面,溜过去先问了再说。

  辅导员黄恒听了他的问题后,组织了语言问他机械原理学的怎么样。陈东风不解,答道:“还可以,现在还没复习到它。”“机械原理里面的机构运动分析和受力分析其实和这个机械误差的产生有直接关系,你们现在学的基本上是基于普通机床的,数控机床老师提的很少,一是我国现在这方面的实力不足没有完成自己的理论和设计积累,二是你们不是机械专业学的不深。

  当然除了机械误差以外还有热误差,几何误差也就是机床设备和控制系统的误差,还有就是切削误差。针对这些问题,想要解决一是要精准的测量出误差在哪里,二是要建立相关的数学模型来进行修正。当然一般这些都是各个数控机床设备供应商的核心机密,是不会示人的。

  而这正是我们薄弱的地方,这是一个长期而系统的工程,希望我国能迎头赶上吧!”黄恒边说还边叹了口气又道:“机床是工业母机,可以说高精度的机床可以决定工业产品的可靠性,特别是我们搞飞机搞航发的,飞机在天上飞,一点点小的零件问题是会导致飞机停车的,那就是重大事故了,一点挽回的余地都没有,天上可不是说的玩的,想停就停,是会出人命的。”

  黄恒不知道是自言自语还是在对陈东风说这些,反正陈东风听了是很沉重的,再好的设计如果不能由工厂加工组装实现,或者说有瑕疵的实现都是很令设计师无奈的事情。

  所以陈东风也比较沉重的问了下:“黄老师,那你说在现在国内这种条件下,我们搞飞机航发的还有发挥余地吗?”黄恒也许也感觉自己刚才说的语气有点丧了,他拍拍陈东风说:“不要失去信心,一是我们的零件加工问题会慢慢得到改善的,二是好的设计一定程度上也会弥补材料的不足。所以说努力吧!”

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