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標題: 我做機械工程師踩過的坑---第三篇（下） [打印本頁]
作者: 楊凱KTR 時間: 2020-2-18 09:55
標題: 我做機械工程師踩過的坑---第三篇（下）
（接機械工程師的我這些年踩過的坑---第3篇中）
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2018年11月3號，所有零部件均備齊，總裝開始。比原計劃推遲了2個月（砂輪箱搞的）。而裝配又花費了比計劃長一倍的時間才完成。主要因為沒在電腦里將全部零件先組裝一遍，導致裝配時有干涉情況。于是邊裝邊改，直到年底。
- [$ a8 y# N) E u& r4 w1 c2 Z0 p在總裝完畢后的接電調試期間，老總巡視車間詢問進展。整個研制期間，他共催我兩次。都很藝術，方式委婉。老總年青時在磨床大廠里歷練多年。對待人和事的判斷相當了得。可能看我在總裝結束后，因長期加班，有些疲憊，加上天寒夜早，加班減少。他以慰問辛勞肯定成績切入，并詢問是否需要外請專家幫忙（總裝后的調試主要由我獨自摸索），最后暗示我再加把勁，爭取在春節前結束戰斗。現在想來似乎是覺察了19年的嚴峻形勢和危機。
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老總的意思我的明白。我答應該不久就能搞定。（這話說的快成笑話了，慚愧！）。他拍了拍我的肩，詢問了我的家庭有沒有困難后就離開了。（實際可能想問我家里有沒有扯我后腿的）。
" B6 p+ S5 j8 i6 a3 R# b3 [當初的試磨結果還OK（接近了圖紙要求）。若拿常規磨床標準看，早過關了。可距離目標精度還有差距。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，實則千里之遙。
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眾所周知，數控端面外圓磨床通常有兩種結構形式。一種是直進式，調斜磨頭，沿著垂直工件軸線的方向進給。一種是斜進式，磨頭沿著傾斜工件軸線進給。兩者各有利弊。前者控制簡單，但剛性略差，用起來也有局限性。我們采用的是斜進式，剛性強，但控制復雜，砂輪端面的修整需要兩軸擬合完成。這綜合考驗了砂輪箱，導軌，絲杠，系統控制等多方面精度。而初步顯示的結果主要是砂輪修整的不理想。小組開會討論，大家都沒有懷疑是砂輪箱的問題。初步判斷是導軌爬行和兩個坐標軸擬合不好的緣故。爬行的問題很快得到驗證，但奇怪的是只有工作臺方向爬，砂輪進給軸則非常好。兩個方向的導軌都采用進口貼塑，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。幾番折騰后發現不是導軌刮研的問題，（實際導軌刮研的非常好，一米長度用光學準直儀測量，誤差不超2微）。后來更換了導軌油，改善了但還有。之后懷疑過絲杠，系統。這就回到前面說的減低配置，雖然看似降低投資風險，但會導致研發進展放慢，成本和風險都上升。
9 _& t2 h m1 }4 v' e懷疑導致巨大的浪費。懷疑自我乃國人的通病。如果開始就用西門子的系統，THK的絲杠，SKF的軸承等等，成本會飆升，但會把問題簡化很多。從時間成本上講，我會傾向前期多投入。大家是否認同？
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限于篇幅和時間，不再將研制過程一一贅述。 日后，將抽空把這次研制的收獲仔細整理，分成幾個小的主題與大家探討。相信在減低振動、導軌爬行、修整砂輪、系統調試、編程、熱變形控制等方面都有很多可談之處。
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把過往的日志一回顧，就發現這個項目之所以慢，之所以屢屢受挫，原因（不少于10個）最主要有三個。
9 B; Q# X; @' k @) a4 M第一：研發立項時，自不量力，沒有充分估計研發的難度。一般講，對于小型研發團隊，不能有超過20%的新東西（包括之前沒有用過的儀器部件等）。否則就會如前面講的，步子太大，就會扯蛋。10%是個合適的比例。
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第二：犯了想當然的錯誤。真大意了，自己沒有認真檢查關鍵零部件的細節。導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了方案，最后發現錯不在設計，而在砂輪主軸的一個細節的磨加工上。（我不能埋怨隊友，根本講是我忽視了零件的細節檢測而埋了雷）。
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第三：畫蛇添足自添堵。把復雜的搞簡單，是本事。把簡單搞復雜，是作孽！盲目自信，改了砂輪箱設計，增加了工藝難度。裝配后又沒有單獨測試，提早發覺問題。直接導致整個機床從導軌，砂輪箱，冷卻系統，潤滑系統，控制系統，傳動系統，一直到液壓系統，我們都平均拆裝了兩三遍以上。從開始的自信發展到了懷疑一切，耽誤了很多時間。
( C( J V5 n N2 w難，真的好難，不難才怪。感覺就像是一個小學生（五六年級）硬要去解決初高中問題，確實勉為其難。幸好我的兩個習慣幫助了我。一個是愛鉆研，不懂就問，問自己，問他人（這方面團隊成員都給過我啟發和幫助），問前輩（指查閱資料），思考后做個初步判斷，后期去試驗驗證。另一個是有總結反思的習慣。常備三個小本。一個記日記。今天做了啥。一個本記收獲。經驗、技能、知識等方面，包括悟出的哲理。還有一個草繪本，寫寫畫畫一些異想天開的想法。一般，我下班前寫工作總結和收獲。睡前寫日記。起床后就愛胡思亂想寫寫畫畫。
: \) B- S: I$ l這兩個習慣幫我看到研制期間的進步，雖然緩慢，但在積累，使得我能帶領團隊堅持到最后。沒經歷過的想象不到，那段在坑里的歲月是怎樣的煎熬。全廠上下都看著你，一次次實驗，一次次失敗，結果時好時壞，不可預測。一個個月的拖延，老總終于沉不住氣了。
# I) q I- }" h( G5 f記得第二次催我是項目進行快一年了。外部形勢壓力陡增，影響了整個行業。手頭訂單殆盡，而項目進展的像個烏龜。當時，經過長時間的的改進，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。我沒說話。我后來去了他的辦公室，我們談了多久記不清了，但他不停的抽煙，（差點沒把我熏暈）煙缸里滿是煙頭。談判進入了僵局。
* B# k! l+ g! x( l, v" n) Y顯然，他了解我的個性。三天后做出了一個讓步。他懇請我先暫停一下，先將一個再談的項目拿下。這是個柴油發動機油嘴專機改造的項目。其實就是要解決一個在線測量油嘴孔深，根據孔深來確定端面磨削量的問題。經調查，這種量儀可以買到，價格要3萬多。加上數控改造的費用，客戶接受不了。為了拿下項目，我用時三天設計了一套裝置，解決了測量問題，成本很低。測量精度雖不高（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臺這種專機，解了燃眉之急。雖然那次中斷了一個多月，但獲益匪淺，不僅是爭取到了可以繼續研制的機會，更關鍵的是提振了全廠的士氣（長期打敗仗的后果）。老總的眼中又透出了希望。
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這個項目的進展很像西游記那個神話故事，注定要經歷九九八十一難才能取得真經。我更像那個唐僧，本領不濟但耐力還成，再苦再難也要堅持西行。幾次掉進無底洞，也有心灰意冷（差點被妖精吃了），幸好有隊友相救。在此感謝，感激，感恩。
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盼到了黎明。還是年過六旬的老鉗工和機加工達人立了大功，發現了砂輪箱主軸的一處細節有問題。終得撥云見青日，現了轉機。（在下篇中，咱講講這個因想當然而差點坑死人的坑）
% J1 N' \# f; r/ K關鍵問題找到了，解決就容易多了。不久后，兩臺機床改造完成。經各項測試和試磨均告成功。基本達到了最初的攻關目標。舉幾個精度參數說明：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（德國馬爾圓度儀測得），尺寸分散度在1.5微米左右。齒輪端面平面度和跳動均小于2微米，齒輪厚度尺寸分散度穩定在3微米內。砂輪恒線速，誤差不超過2%。磨削節拍75秒一件（這點比不過日系品牌）。磨頭重復15次的定位精度不到1微米，無點切，可實現微米進給。
8 u- Y. e, A$ Q/ c3 N) Z金秋十月，本該是個收獲的季節。怎耐這個寶貝生不逢時啊！懷胎18個月后誕生在了行業的三九寒冬。
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（先到這吧，夠長了，感謝）
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作者: 風云緣 時間: 2020-2-18 10:26
牛，重復精度不到1微米，用哪家軸承，動靜壓軸承？
作者: hacjg0807 時間: 2020-2-18 10:28
坐等更新
作者: 2020工業4.0 時間: 2020-2-18 12:33
我對樓主的敬仰如濤濤的江水連綿不絕，又如黃河泛濫一發而不可收。6 T& z. K! X. L/ ^
我就想知道，樓主畢業幾年了？大概有多少年的經驗支撐你進行這些研發設計呢？2 S+ I/ Y# Q! u9 I
以我的理解，如果你是10年以下經驗，那你膽子太大了
作者: 零分貝大衛 時間: 2020-2-18 13:10
期待
作者: 未來第一站 時間: 2020-2-18 13:10
很有感觸！
作者: abudu92 時間: 2020-2-18 14:49
佩服您的鉆研，向您學習！！
作者: 007learn 時間: 2020-2-18 16:52
向楊工致敬！4 _0 @% U( u& K
您的故事給許多工程師帶來了信心！
+ u! e) E/ \% D$ o繼續催更！
作者: 曉昀 時間: 2020-2-18 21:16
研發設備中的關鍵零部件還是要選擇有質量和服務保證的大品牌的產品，關鍵零部件有問題了，真的就成了一鍋粥了，有可能導致研發失敗。關鍵零部件不出問題，其他零部件出現問題，都好解決。
作者: 韓寒11 時間: 2020-2-18 21:42
機械方面的攻關就是耐力和細心，每天一點小積累，很長時間回頭一看，邁的是一大步，能承受這么大的壓力也是樓主成功的一個原因
作者: fanqiqinchuan 時間: 2020-2-19 21:05
楊工用啥軟件，最忌諱低級錯誤，零件尺寸碰頭干涉。對創新成分占比的控制雙手贊成
作者: sf-1224 時間: 2020-2-20 20:21
楊工的2個習慣非常好！一個是有股鉆勁，其二是善于總結（還準備了3個本子）。
作者: 知行ggw2010 時間: 2020-2-23 15:33
心路歷程，多謝分享
作者: 白無無 時間: 2020-2-25 11:17
錯誤總在不經意間犯下的，問題總是在意想不到的地方出現的，更氣人的是那些想當然的錯誤。
作者: 白無無 時間: 2020-2-25 14:57
$ x' h- f% J: l0 |+ W" A( o7 ?/ q, s嗯 確實走了不少歪路 水平有限吶
作者: oliver97 時間: 2020-2-27 23:26
18個月，400多天？老細能不急7
作者: zxh364597939 時間: 2020-10-8 16:36
能每天寫總結報告，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雙向磨削內孔的磨床，中間是一個主軸座裝夾工件，兩端同時磨削。失敗了。這個還需要跟樓主多請教。
作者: 大楊 時間: 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（德國馬爾圓度儀測得）。這沒聽過這么高的要求？這設備得多少錢？
作者: 楊凱KTR 時間: 2021-3-14 12:01
8 c+ s7 y( B7 V9 V5 }5 h謝謝你的提問。上個月剛剛出廠的高精度數控端面外圓磨，端面和外圓光潔度都可以做到Ra0.05以下了，去年的Ra0.086水平是很容易達到的。這種機床具體價格我不清楚，取決于配置。總的來說比進口機床便宜一半以上。這類機床就是替代進口的定位
作者: 紙飛機biubiubiu 時間: 2021-3-17 10:31
做數控磨床的？我這每年都需要采購磨床，了解一下
作者: 楊凱KTR 時間: 2021-7-26 07:45
對齒輪軸的數控端面外圓磨床，我們濟南凱特爾機器已經可以穩定做到4級以上的精度，粗糙度端面和外圓都可以成批穩定在Ra0.04以下了。效率還比較高，平均一分十五秒磨一個端面和外圓。齒寬和軸的外徑公差都可以控制在0.002的水平。各項指標已經超越了多數進口品牌，這就是持續努力，只做一個產品的結果。我作為首席技術感到驕傲和自豪！
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