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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 我做機(jī)械工程師踩過(guò)的坑---第三篇（下） [打印本頁(yè)]

作者: 楊凱KTR 時(shí)間: 2020-2-18 09:55
標(biāo)題: 我做機(jī)械工程師踩過(guò)的坑---第三篇（下）

（接機(jī)械工程師的我這些年踩過(guò)的坑---第3篇中）

2018年11月3號(hào)，所有零部件均備齊，總裝開(kāi)始。比原計(jì)劃推遲了2個(gè)月（砂輪箱搞的）。而裝配又花費(fèi)了比計(jì)劃長(zhǎng)一倍的時(shí)間才完成。主要因?yàn)闆](méi)在電腦里將全部零件先組裝一遍，導(dǎo)致裝配時(shí)有干涉情況。于是邊裝邊改，直到年底。

在總裝完畢后的接電調(diào)試期間，老總巡視車間詢問(wèn)進(jìn)展。整個(gè)研制期間，他共催我兩次。都很藝術(shù)，方式委婉。老總年青時(shí)在磨床大廠里歷練多年。對(duì)待人和事的判斷相當(dāng)了得?？赡芸次以诳傃b結(jié)束后，因長(zhǎng)期加班，有些疲憊，加上天寒夜早，加班減少。他以慰問(wèn)辛勞肯定成績(jī)切入，并詢問(wèn)是否需要外請(qǐng)專家?guī)兔Γ傃b后的調(diào)試主要由我獨(dú)自摸索），最后暗示我再加把勁，爭(zhēng)取在春節(jié)前結(jié)束戰(zhàn)斗?，F(xiàn)在想來(lái)似乎是覺(jué)察了19年的嚴(yán)峻形勢(shì)和危機(jī)。

老總的意思我的明白。我答應(yīng)該不久就能搞定。（這話說(shuō)的快成笑話了，慚愧?。?。他拍了拍我的肩，詢問(wèn)了我的家庭有沒(méi)有困難后就離開(kāi)了。（實(shí)際可能想問(wèn)我家里有沒(méi)有扯我后腿的）。

當(dāng)初的試磨結(jié)果還OK（接近了圖紙要求）。若拿常規(guī)磨床標(biāo)準(zhǔn)看，早過(guò)關(guān)了?？删嚯x目標(biāo)精度還有差距。從尺寸誤差5微米提高到3微米，從粗糙度Ra0.2提高到Ra0.1，表面上看，相差毫厘，實(shí)則千里之遙。

眾所周知，數(shù)控端面外圓磨床通常有兩種結(jié)構(gòu)形式。一種是直進(jìn)式，調(diào)斜磨頭，沿著垂直工件軸線的方向進(jìn)給。一種是斜進(jìn)式，磨頭沿著傾斜工件軸線進(jìn)給。兩者各有利弊。前者控制簡(jiǎn)單，但剛性略差，用起來(lái)也有局限性。我們采用的是斜進(jìn)式，剛性強(qiáng)，但控制復(fù)雜，砂輪端面的修整需要兩軸擬合完成。這綜合考驗(yàn)了砂輪箱，導(dǎo)軌，絲杠，系統(tǒng)控制等多方面精度。而初步顯示的結(jié)果主要是砂輪修整的不理想。小組開(kāi)會(huì)討論，大家都沒(méi)有懷疑是砂輪箱的問(wèn)題。初步判斷是導(dǎo)軌爬行和兩個(gè)坐標(biāo)軸擬合不好的緣故。爬行的問(wèn)題很快得到驗(yàn)證，但奇怪的是只有工作臺(tái)方向爬，砂輪進(jìn)給軸則非常好。兩個(gè)方向的導(dǎo)軌都采用進(jìn)口貼塑，但效果差距巨大。這是咋搞的？往往找出原因是最難的。太多的因素要排查。幾番折騰后發(fā)現(xiàn)不是導(dǎo)軌刮研的問(wèn)題，（實(shí)際導(dǎo)軌刮研的非常好，一米長(zhǎng)度用光學(xué)準(zhǔn)直儀測(cè)量，誤差不超2微）。后來(lái)更換了導(dǎo)軌油，改善了但還有。之后懷疑過(guò)絲杠，系統(tǒng)。這就回到前面說(shuō)的減低配置，雖然看似降低投資風(fēng)險(xiǎn)，但會(huì)導(dǎo)致研發(fā)進(jìn)展放慢，成本和風(fēng)險(xiǎn)都上升。

懷疑導(dǎo)致巨大的浪費(fèi)。懷疑自我乃國(guó)人的通病。如果開(kāi)始就用西門(mén)子的系統(tǒng)，THK的絲杠，SKF的軸承等等，成本會(huì)飆升，但會(huì)把問(wèn)題簡(jiǎn)化很多。從時(shí)間成本上講，我會(huì)傾向前期多投入。大家是否認(rèn)同？

限于篇幅和時(shí)間，不再將研制過(guò)程一一贅述。日后，將抽空把這次研制的收獲仔細(xì)整理，分成幾個(gè)小的主題與大家探討。相信在減低振動(dòng)、導(dǎo)軌爬行、修整砂輪、系統(tǒng)調(diào)試、編程、熱變形控制等方面都有很多可談之處。

把過(guò)往的日志一回顧，就發(fā)現(xiàn)這個(gè)項(xiàng)目之所以慢，之所以屢屢受挫，原因（不少于10個(gè)）最主要有三個(gè)。

第一：研發(fā)立項(xiàng)時(shí)，自不量力，沒(méi)有充分估計(jì)研發(fā)的難度。一般講，對(duì)于小型研發(fā)團(tuán)隊(duì)，不能有超過(guò)20%的新東西（包括之前沒(méi)有用過(guò)的儀器部件等）。否則就會(huì)如前面講的，步子太大，就會(huì)扯蛋。10%是個(gè)合適的比例。

第二：犯了想當(dāng)然的錯(cuò)誤。真大意了，自己沒(méi)有認(rèn)真檢查關(guān)鍵零部件的細(xì)節(jié)。導(dǎo)致我們不停的拆了裝，裝了不行又拆。記錄一共拆裝了14次砂輪箱，一度讓我懷疑自己改錯(cuò)了方案，最后發(fā)現(xiàn)錯(cuò)不在設(shè)計(jì)，而在砂輪主軸的一個(gè)細(xì)節(jié)的磨加工上。（我不能埋怨隊(duì)友，根本講是我忽視了零件的細(xì)節(jié)檢測(cè)而埋了雷）。

第三：畫(huà)蛇添足自添堵。把復(fù)雜的搞簡(jiǎn)單，是本事。把簡(jiǎn)單搞復(fù)雜，是作孽！盲目自信，改了砂輪箱設(shè)計(jì)，增加了工藝難度。裝配后又沒(méi)有單獨(dú)測(cè)試，提早發(fā)覺(jué)問(wèn)題。直接導(dǎo)致整個(gè)機(jī)床從導(dǎo)軌，砂輪箱，冷卻系統(tǒng)，潤(rùn)滑系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，傳動(dòng)系統(tǒng)，一直到液壓系統(tǒng)，我們都平均拆裝了兩三遍以上。從開(kāi)始的自信發(fā)展到了懷疑一切，耽誤了很多時(shí)間。

難，真的好難，不難才怪。感覺(jué)就像是一個(gè)小學(xué)生（五六年級(jí)）硬要去解決初高中問(wèn)題，確實(shí)勉為其難。幸好我的兩個(gè)習(xí)慣幫助了我。一個(gè)是愛(ài)鉆研，不懂就問(wèn)，問(wèn)自己，問(wèn)他人（這方面團(tuán)隊(duì)成員都給過(guò)我啟發(fā)和幫助），問(wèn)前輩（指查閱資料），思考后做個(gè)初步判斷，后期去試驗(yàn)驗(yàn)證。另一個(gè)是有總結(jié)反思的習(xí)慣。常備三個(gè)小本。一個(gè)記日記。今天做了啥。一個(gè)本記收獲。經(jīng)驗(yàn)、技能、知識(shí)等方面，包括悟出的哲理。還有一個(gè)草繪本，寫(xiě)寫(xiě)畫(huà)畫(huà)一些異想天開(kāi)的想法。一般，我下班前寫(xiě)工作總結(jié)和收獲。睡前寫(xiě)日記。起床后就愛(ài)胡思亂想寫(xiě)寫(xiě)畫(huà)畫(huà)。

這兩個(gè)習(xí)慣幫我看到研制期間的進(jìn)步，雖然緩慢，但在積累，使得我能帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持到最后。沒(méi)經(jīng)歷過(guò)的想象不到，那段在坑里的歲月是怎樣的煎熬。全廠上下都看著你，一次次實(shí)驗(yàn)，一次次失敗，結(jié)果時(shí)好時(shí)壞，不可預(yù)測(cè)。一個(gè)個(gè)月的拖延，老總終于沉不住氣了。

記得第二次催我是項(xiàng)目進(jìn)行快一年了。外部形勢(shì)壓力陡增，影響了整個(gè)行業(yè)。手頭訂單殆盡，而項(xiàng)目進(jìn)展的像個(gè)烏龜。當(dāng)時(shí)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的的改進(jìn)，磨床的精度可以滿足客戶圖紙的要求，老總希望趕緊收尾，不惜以低價(jià)格出手。而我拒絕了。半途而廢我可不干。他跟我兜了底，如果不賣，不久就要彈盡糧絕。我沒(méi)說(shuō)話。我后來(lái)去了他的辦公室，我們談了多久記不清了，但他不停的抽煙，（差點(diǎn)沒(méi)把我熏暈）煙缸里滿是煙頭。談判進(jìn)入了僵局。

顯然，他了解我的個(gè)性。三天后做出了一個(gè)讓步。他懇請(qǐng)我先暫停一下，先將一個(gè)再談的項(xiàng)目拿下。這是個(gè)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油嘴專機(jī)改造的項(xiàng)目。其實(shí)就是要解決一個(gè)在線測(cè)量油嘴孔深，根據(jù)孔深來(lái)確定端面磨削量的問(wèn)題。經(jīng)調(diào)查，這種量?jī)x可以買到，價(jià)格要3萬(wàn)多。加上數(shù)控改造的費(fèi)用，客戶接受不了。為了拿下項(xiàng)目，我用時(shí)三天設(shè)計(jì)了一套裝置，解決了測(cè)量問(wèn)題，成本很低。測(cè)量精度雖不高（只有0.01）但夠用了。最終順利的拿下了訂單。一共先后改了6臺(tái)這種專機(jī)，解了燃眉之急。雖然那次中斷了一個(gè)多月，但獲益匪淺，不僅是爭(zhēng)取到了可以繼續(xù)研制的機(jī)會(huì)，更關(guān)鍵的是提振了全廠的士氣（長(zhǎng)期打敗仗的后果）。老總的眼中又透出了希望。

這個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)展很像西游記那個(gè)神話故事，注定要經(jīng)歷九九八十一難才能取得真經(jīng)。我更像那個(gè)唐僧，本領(lǐng)不濟(jì)但耐力還成，再苦再難也要堅(jiān)持西行。幾次掉進(jìn)無(wú)底洞，也有心灰意冷（差點(diǎn)被妖精吃了），幸好有隊(duì)友相救。在此感謝，感激，感恩。

盼到了黎明。還是年過(guò)六旬的老鉗工和機(jī)加工達(dá)人立了大功，發(fā)現(xiàn)了砂輪箱主軸的一處細(xì)節(jié)有問(wèn)題。終得撥云見(jiàn)青日，現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī)。（在下篇中，咱講講這個(gè)因想當(dāng)然而差點(diǎn)坑死人的坑）

關(guān)鍵問(wèn)題找到了，解決就容易多了。不久后，兩臺(tái)機(jī)床改造完成。經(jīng)各項(xiàng)測(cè)試和試磨均告成功?；具_(dá)到了最初的攻關(guān)目標(biāo)。舉幾個(gè)精度參數(shù)說(shuō)明：工件是齒輪泵用的齒輪軸，20CrMnTi表面滲碳淬火，HRC58-62。選用100粒度剛玉砂輪，每15件一次修正，粗糙度平均為Ra0.086（端面和外圓都是），軸徑圓度0.55微米（德國(guó)馬爾圓度儀測(cè)得），尺寸分散度在1.5微米左右。齒輪端面平面度和跳動(dòng)均小于2微米，齒輪厚度尺寸分散度穩(wěn)定在3微米內(nèi)。砂輪恒線速，誤差不超過(guò)2%。磨削節(jié)拍75秒一件（這點(diǎn)比不過(guò)日系品牌）。磨頭重復(fù)15次的定位精度不到1微米，無(wú)點(diǎn)切，可實(shí)現(xiàn)微米進(jìn)給。

金秋十月，本該是個(gè)收獲的季節(jié)。怎耐這個(gè)寶貝生不逢時(shí)啊！懷胎18個(gè)月后誕生在了行業(yè)的三九寒冬。

（先到這吧，夠長(zhǎng)了，感謝）

作者: 風(fēng)云緣 時(shí)間: 2020-2-18 10:26
牛，重復(fù)精度不到1微米，用哪家軸承，動(dòng)靜壓軸承？

作者: hacjg0807 時(shí)間: 2020-2-18 10:28
坐等更新

作者: 2020工業(yè)4.0 時(shí)間: 2020-2-18 12:33
我對(duì)樓主的敬仰如濤濤的江水連綿不絕，又如黃河泛濫一發(fā)而不可收。
我就想知道，樓主畢業(yè)幾年了？大概有多少年的經(jīng)驗(yàn)支撐你進(jìn)行這些研發(fā)設(shè)計(jì)呢？
以我的理解，如果你是10年以下經(jīng)驗(yàn)，那你膽子太大了

作者: 零分貝大衛(wèi) 時(shí)間: 2020-2-18 13:10
期待

作者: 未來(lái)第一站 時(shí)間: 2020-2-18 13:10
很有感觸！

作者: abudu92 時(shí)間: 2020-2-18 14:49
佩服您的鉆研，向您學(xué)習(xí)！！

作者: 007learn 時(shí)間: 2020-2-18 16:52
向楊工致敬！
您的故事給許多工程師帶來(lái)了信心！
繼續(xù)催更！

作者: 曉昀 時(shí)間: 2020-2-18 21:16
研發(fā)設(shè)備中的關(guān)鍵零部件還是要選擇有質(zhì)量和服務(wù)保證的大品牌的產(chǎn)品，關(guān)鍵零部件有問(wèn)題了，真的就成了一鍋粥了，有可能導(dǎo)致研發(fā)失敗。關(guān)鍵零部件不出問(wèn)題，其他零部件出現(xiàn)問(wèn)題，都好解決。

作者: 韓寒11 時(shí)間: 2020-2-18 21:42
機(jī)械方面的攻關(guān)就是耐力和細(xì)心，每天一點(diǎn)小積累，很長(zhǎng)時(shí)間回頭一看，邁的是一大步，能承受這么大的壓力也是樓主成功的一個(gè)原因

作者: fanqiqinchuan 時(shí)間: 2020-2-19 21:05
楊工用啥軟件，最忌諱低級(jí)錯(cuò)誤，零件尺寸碰頭干涉。對(duì)創(chuàng)新成分占比的控制雙手贊成

作者: sf-1224 時(shí)間: 2020-2-20 20:21
楊工的2個(gè)習(xí)慣非常好！一個(gè)是有股鉆勁，其二是善于總結(jié)（還準(zhǔn)備了3個(gè)本子）。

作者: 知行g(shù)gw2010 時(shí)間: 2020-2-23 15:33
心路歷程，多謝分享

作者: 白無(wú)無(wú) 時(shí)間: 2020-2-25 11:17
錯(cuò)誤總在不經(jīng)意間犯下的，問(wèn)題總是在意想不到的地方出現(xiàn)的，更氣人的是那些想當(dāng)然的錯(cuò)誤。

作者: 白無(wú)無(wú) 時(shí)間: 2020-2-25 14:57

白無(wú)無(wú) 發(fā)表于 2020-2-25 11:17" y. b$ V$ P* t2 d6 `
錯(cuò)誤總在不經(jīng)意間犯下的，問(wèn)題總是在意想不到的地方出現(xiàn)的，更氣人的是那些想當(dāng)然的錯(cuò)誤。

嗯確實(shí)走了不少歪路水平有限吶

作者: oliver97 時(shí)間: 2020-2-27 23:26
18個(gè)月，400多天？老細(xì)能不急7

作者: zxh364597939 時(shí)間: 2020-10-8 16:36
能每天寫(xiě)總結(jié)報(bào)告，真厲害。一口氣看完了上中下終，也佩服樓主。我們之前也做了一個(gè)雙向磨削內(nèi)孔的磨床，中間是一個(gè)主軸座裝夾工件，兩端同時(shí)磨削。失敗了。這個(gè)還需要跟樓主多請(qǐng)教。

作者: 大楊 時(shí)間: 2021-2-10 10:56
粗糙度平均為Ra0.086（端面和外圓都是），軸徑圓度0.55微米（德國(guó)馬爾圓度儀測(cè)得）。這沒(méi)聽(tīng)過(guò)這么高的要求？這設(shè)備得多少錢(qián)？

作者: 楊凱KTR 時(shí)間: 2021-3-14 12:01

大楊發(fā)表于 2021-2-10 10:56
4 ^8 I4 N9 u8 M8 ~粗糙度平均為Ra0.086（端面和外圓都是），軸徑圓度0.55微米（德國(guó)馬爾圓度儀測(cè)得）。這沒(méi)聽(tīng)過(guò)這么高的要求 ...

謝謝你的提問(wèn)。上個(gè)月剛剛出廠的高精度數(shù)控端面外圓磨，端面和外圓光潔度都可以做到Ra0.05以下了，去年的Ra0.086水平是很容易達(dá)到的。這種機(jī)床具體價(jià)格我不清楚，取決于配置。總的來(lái)說(shuō)比進(jìn)口機(jī)床便宜一半以上。這類機(jī)床就是替代進(jìn)口的定位

作者: 紙飛機(jī)biubiubiu 時(shí)間: 2021-3-17 10:31
做數(shù)控磨床的？我這每年都需要采購(gòu)磨床，了解一下

作者: 楊凱KTR 時(shí)間: 2021-7-26 07:45
對(duì)齒輪軸的數(shù)控端面外圓磨床，我們濟(jì)南凱特爾機(jī)器已經(jīng)可以穩(wěn)定做到4級(jí)以上的精度，粗糙度端面和外圓都可以成批穩(wěn)定在Ra0.04以下了。效率還比較高，平均一分十五秒磨一個(gè)端面和外圓。齒寬和軸的外徑公差都可以控制在0.002的水平。各項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)超越了多數(shù)進(jìn)口品牌，這就是持續(xù)努力，只做一個(gè)產(chǎn)品的結(jié)果。我作為首席技術(shù)感到驕傲和自豪！

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