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如何提高机床的加工精度
2023-07-18 13:42:11

  这是上半年看到的一则新闻,当时感觉这则新闻里有可写的东西,但又感觉这新闻好像没有讲透,于是就把它先加到我们的素材库中去了。今天,调出来仔细看了看这篇报道,算是明白了它背后“隐藏”的信息了。把它萃取成一个制造业问题,那就是如何在现有加工设备的加工精度下,加工出更高精度的产品来。

  我们先把这则新闻概括的介绍下,它说的是中国兵器工业集团的首席技师马小光,决定尝试用数控机床来批量的加工装甲车上最精密的零件之一的一体式行星架的新闻。大家可能会觉得这不是很容易嘛?数控机床精度很高呀!可问题是,行星架的加工精度要求更高,要达到0.01毫米!

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  那要怎么办呢?之前由于数控机床达不到精度要求,他们同事都是先机械加工,再进行手工打磨,效率低,且质量参差不齐,无法满足批量生产的要求。

  这个时候,马小光出场了!在马小光看来,高超的狙击手绝不能完全依靠瞄准器击中目标。让我印象深刻的还有他的一句话:如果说机器能达到什么精度,我们操作人员就加工什么样精度的零件,那只能算是一名操作工。加工出车床达不到的精度要求的零件,这是我们一个工匠和一名带头人的职责和使命所在。

  下面我们来看最精彩的部分,他是如何做到的?他的解决问题的思路在哪里?

  对于面前的这台机床,刀具磨损、结构偏差等多因素带来的微米级误差,累积叠加起来就仍然会导致最终行星架的尺寸超过了0.01毫米的公差!

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  那马小光就仔细鼓捣研究起这台机床,一个因素一个因素的去验证去改良,最终就这样校正了机床的一个又一个微米级的误差!

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  这些因素后面跟进的那些改良措施,很可能是这样的:例如,刀具只使用它的前十分之一寿命,某些部件只用它一小段的参数区间,甚至为了避免车间温度的影响,只用早上前两个小时的时间加工。以上是我们的推测,报道里并没有提及具体措施。

  很多读者可能会有疑问,为什么要这么费劲呢?我一直没有想到好的解释方法,直到最近辅导家里的孩子学数学时,看到公因数(公约数)这个概念,才恍然大悟,这不就是个公因数的问题嘛!?机床是个复杂系统,里面有各种各样的子系统或配件,当把它们组合在一起时,你如果希望它们“合作愉快”,那一定要使用它们“公因数”的部分。如果有更多的子系统或配件要组合进来,那就好比有更多的圆圈要嵌套在一起,那可以想象,它们的公因数也就更加的少了!回到我们的案例中,那就意味着更加精细的成组配套改良措施。

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  所以,如果我们要想把手边的设备“用到极致”,那就要从“粗颗粒度”的操作工模式,转变为“细颗粒度”的工匠模式,多学习多钻研!只有这样,才能像马小光一样,在约束条件下(给定精度水平的机床)去完成不可能的任务(加工出精度在0.01毫米以内的一体式行星架)!


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