既然要了聊高精度機(jī)床的制造難度,那就要從機(jī)床的構(gòu)成和核心部件,以及如何控制機(jī)床的精度方面,來聊聊不一樣的干貨。(咱們不聊硬件刮研,聊CNC算法)
1、當(dāng)代的數(shù)控機(jī)床,尤其是高精度的數(shù)控機(jī)床構(gòu)成:cnc是大腦,伺服是手臂,光柵和編碼器是控制精度的傳感器。
不要將數(shù)控機(jī)床想象得很深?yuàn)W,深?yuàn)W的是數(shù)控機(jī)床的代碼和加工不同材料的時(shí)候,需要考慮的各種參數(shù)和工藝。真正的數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu),其實(shí)不復(fù)雜。
我們用FANUC的數(shù)控系統(tǒng)來做一個(gè)解釋。
1、CNC控制單元(數(shù)值控制器部分)。數(shù)控系統(tǒng)相當(dāng)于我們電腦的操作系統(tǒng),在這上面有各種應(yīng)用,以及廠商已經(jīng)根據(jù)掌握的工藝編輯好的各種加工軟件包。
我們可以類比為:windows系統(tǒng)就是cnc系統(tǒng),windows中自帶的office辦公軟件就是其中一種工藝應(yīng)用軟件。office在CNC中相當(dāng)于車床加工的各類直線圓弧,動(dòng)作等等。
2、PMC控制器。這其實(shí)就是運(yùn)動(dòng)控制器的大門類的一種。
所謂的運(yùn)動(dòng)控制器,類似于人類的小腦和中樞脊椎,你可以靈活運(yùn)動(dòng)全靠中樞神經(jīng)的脊椎,大腦發(fā)出信號(hào):看到前面有座山,我們要過去,那么小腦開始控制四肢運(yùn)動(dòng),控制跑步中的四肢協(xié)調(diào),不要順拐,順拐容易跌到。
3、伺服驅(qū)動(dòng)單元和進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)。主軸驅(qū)動(dòng)單元和主軸電動(dòng)機(jī)。伺服電機(jī)就是給機(jī)床提供動(dòng)力的部分。所謂的伺服電機(jī)通俗的理解就是:一個(gè)普通的馬達(dá),加上了一個(gè)可以精確測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)多少弧度的編碼器,驅(qū)動(dòng)電機(jī)的是驅(qū)動(dòng)器。也叫伺服放大器,這個(gè)東西說白了就是中樞神經(jīng)。將數(shù)字信號(hào)變成電信號(hào)輸出給電機(jī)。
4、機(jī)床強(qiáng)電柜控制信號(hào)的輸入和輸出單元。這就是外部信號(hào)的輸入和信息輸出,用來外接設(shè)備。相當(dāng)于人的感官的中的一種。
例如刀庫、交換工作臺(tái)、上下料機(jī)械手等驅(qū)動(dòng)軸信息的輸入輸出設(shè)備。
5、電腦磁盤機(jī)、存儲(chǔ)卡、鍵盤專用信息存儲(chǔ)設(shè)備。這個(gè)是數(shù)控系統(tǒng)的主機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備。用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
6、以太網(wǎng)、HSSB、RS-232等現(xiàn)場(chǎng)加工用的局域網(wǎng)。
這個(gè)通訊協(xié)議,就是機(jī)床內(nèi)部的信息交換方式,類似于人體內(nèi)部的神經(jīng)是依靠酶來傳遞信息的。
這就是王洛無可奈何的原因,空有金手指的超級(jí)加工能力,但是這個(gè)系統(tǒng)問題是個(gè)最大的難點(diǎn)。
現(xiàn)在早期的芯片不能量產(chǎn),只能人工徒手制造,真不知道其他穿越的大神們是怎樣解決這個(gè)問題的。
本來王洛想一步到位,直接跳過第二代,采用了晶體管原件和印刷電路板的數(shù)控機(jī)床和體積小,功率消耗少,且可靠性比較好的第三代集成電路數(shù)控機(jī)床,直接進(jìn)入有小型計(jì)算機(jī)控制的第四代數(shù)控機(jī)床,現(xiàn)在只能是空想了。
還是老老實(shí)實(shí)的研發(fā),搞定第三代機(jī)床吧,沒學(xué)會(huì)走,就想跑是要不得的。
王洛致電了魔都的元件五廠,他們廠在1965年就能制造出雙極型TTl電路產(chǎn)品,這種產(chǎn)品代表著我國集成電路的誕生,現(xiàn)在三年過去了,不知道發(fā)展如何。
如果他們無法提供所需要的電路板,王洛只能讓計(jì)算機(jī)研發(fā)小組的大手子們徒手解決了,畢竟能徒手造出計(jì)算機(jī)的人還解決不了電路板嗎?
元件五廠回電很快,短短幾個(gè)小時(shí)就發(fā)過電報(bào)來了,集成電路板沒問題,只要需要,打個(gè)申請(qǐng),他們就可以優(yōu)先供應(yīng)王洛,畢竟他們產(chǎn)量有限,只能小規(guī)模生產(chǎn),還要供應(yīng)國家的大型計(jì)算機(jī)項(xiàng)目。
王洛只好又求爺爺告奶奶的,把電報(bào)打給五機(jī)部,希望能給協(xié)調(diào)一下。
當(dāng)五機(jī)部的領(lǐng)導(dǎo)收到王洛的來電后,很重視,知道他在帶領(lǐng)著一幫人打算發(fā)展數(shù)控機(jī)床制造,連忙召集了機(jī)床廠,科研所等人員開了一次會(huì)。
“遠(yuǎn)在滇省213廠的王洛發(fā)過來電報(bào),針對(duì)當(dāng)前一些重要項(xiàng)目的機(jī)加工精度困難問題,打算研發(fā)數(shù)控機(jī)床,直接跳過國際上所謂的第二代數(shù)控,上馬第三代,大家有什么建議嘛,有好的建議可以提出來,大家討論一下?!鳖I(lǐng)導(dǎo)看著坐在下面的眾人。
大家你看看我,我看看你,然后都沉默下來,沒有人說話。
沒辦法,現(xiàn)在很多科研項(xiàng)目都停止了,一些專家教授都下放農(nóng)村了,留在這里的基本上都屬于那種比較會(huì)說話,但在科研方面屬于半吊子的。
“金國祥,你是科研所的所長(zhǎng),你開個(gè)頭吧!”領(lǐng)導(dǎo)直接點(diǎn)名。
“領(lǐng)導(dǎo),這怎么讓我說啊,科研所現(xiàn)在沒有人了,當(dāng)年研發(fā)出第一臺(tái)數(shù)控銑床的團(tuán)隊(duì)都散了,一部分人被王洛已經(jīng)帶到滇省去了,還有一部分人我也不知道現(xiàn)在在什么地方???”金所長(zhǎng)硬著頭皮,回答到。
領(lǐng)導(dǎo)揪了揪頭發(fā),嘆了口氣,“大家想想辦法,我也向上面反映一下,這馬虎不得,雖然王洛現(xiàn)在只要求魔都元件五廠提供電路板,沒要人,但估計(jì)他的困難不少,數(shù)控機(jī)床畢竟是個(gè)復(fù)雜的東西,怎么也要支援一下才行?!?p> 散會(huì)后,領(lǐng)導(dǎo)向上面打了申請(qǐng)報(bào)告,把原來的數(shù)控機(jī)床團(tuán)隊(duì)重新召集起來,電路板在不影響大型計(jì)算機(jī)等重大項(xiàng)目的正常運(yùn)行外,優(yōu)先供應(yīng)王洛。
一些分散在全國各地的機(jī)床,半導(dǎo)體研究等人才開始從農(nóng)田里,牧場(chǎng)里接到通知,匯聚起來,前往213廠。
當(dāng)這群人千里迢迢,坐著火車硬座,本身在農(nóng)村,條件又不好,很多人已經(jīng)瘦的皮包骨頭了,這次遠(yuǎn)行來到滇省,人累的半死。
王洛親自開車帶著人來到火車站接人,當(dāng)他們下了火車后,王洛激動(dòng)的快步上前,緊緊的握住了他們的手。
本來只是申請(qǐng)電路板的,沒想到五機(jī)部的領(lǐng)導(dǎo)也是個(gè)妙人,直接把大批量的專家給送了過來。
我是大軍啊
感謝上海靜水流深的打賞,感謝礦工等人透出的月票,非常感謝大家支持。