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就行了。可一个机床厂,一个国家,如果连这都作不到,有什么工业升级能力呢?别忘了,其它工业需要的机床各种各样,千奇百怪,随时都有新的种类冒出来,没有机床的理论知识如何能满足要求呢?谈什么工业母机呢?被人一卡脖子就完蛋了。
在上面所说的车床组成部分中,它们都在影响着车床的加工精度。
a、电机
电机是机床的动力来源,如果电机的运转不平稳,那么加工时刀具和加工件的相对速度就有了变化,两者之间的作用力一直在变,两者的变形也就在变了,加工精度自然也下降了。但普通机床在这方面要求不严,电机也说的过去,相对其它方面影响就小了,但这个问题在超高精度机床时比较明显。
顺便说一下,分析运转不平稳中加工内在过程以及精度变化的书一直是大牛们的天下,我等只能是仰慕再仰慕。
b、床身
床身如果在工作中有震动,必然要对精度造成影响。良好机床的床身设计,中间扯到受力分析、震动分析等等,一直是高手的天下。如果由于应力导致变形,精度自然就下降了,而铸造和加工床身时,必然会产生应力。所以以前机床厂都会露天摆一大堆床身在外面,任凭风吹雨打(当年本FC第一次去机床厂时一直在想为什么不把这些废铁卖掉呢?),靠自然和时间来消除应力。现在有应力检测设备了,可以人工消除应力,但一般效果还是没有自然的好。现在有些机床厂做好机床就是通过回收旧的机床,用旧的床身来做机床,这个旧机床床身也是一个很火爆的市场呀。
机床床身的加工精度也会极大影响机床的精度(不仅仅指铸造,机床本身也是需要机械加工的)。而机床床身呢,也是要用大型机床加工的。
c、齿轮箱
一般电机不能直接带动主轴运转,齿轮箱在其中起变速的作用。齿轮箱和主轴间是通过齿轮啮合的。这方面一直是机床设计的重点之一,精度也在这方面受较大影响。
齿轮传动会有不平稳现象,并且有相当的侧向力施加在主轴上。齿轮传动的不平稳,可以靠齿轮加工和安装来降低,而这说起来很容易,其实是很难的。齿轮设计时是分级别的,好的齿轮相当贵,噪音小,运转平稳。至于传递给主轴的侧向力,会导致主轴侧向变形—学过材料力学的童子们还有没有印像?杆的受力分析与计算(当然这是简化的模型)—从而主轴的转动会出现偏心,加工出来的东西截面不再是圆,而类似椭圆,幸好这块的分析比较成熟了。
而齿轮的加工也是靠机床来实现的,没有高精度的机床,自然不会有高精度的齿轮。机械领域,齿轮传动是最广最重要的传动方式。国朝当年为了军事,还专门绕过巴统进口了一批设备专做齿轮。在大家熟悉的汽车领域,变速箱谁的水平高,谁的水平低,那可是没有一点虚假的。
齿轮的安装,良好的工艺、有经验的技工,都是必不可少的。而且,还有一点,机床床身的精度直接影响着齿轮箱和主轴之间的啮合。
在齿轮的研究领域,各种各样的齿轮都被人提出(当年有门课就特种齿轮,里面全是理论和计算公式,让人头晕目眩,更让人受不了的是,每部分都注明要实际验证效果),各种各样的分析书籍到了汗牛充栋的地步,一直到还在不停的研究新型齿轮。d、主轴系统
主轴系统一直是机床加工精度的最重要环节。可以这么说,这个机床的主轴系统是采用什么方案,基本上它的加工精度就决定了。
主轴系统一般包含:主轴、轴承(主轴就靠它支撑在机床上)、齿轮、爪盘等。
前面讲过,来自齿轮箱的侧向力导致主轴弯曲(当然这个弯曲是很小的),其实还有一点当时未提,在这个弯曲导致的运转偏心中轴承非常关键,而且还有刀具和加工件之间的作用力叠加在上面,加上轴承本身的复杂性,简化模型一大堆,可精密模型就非常非常难了,大牛们靠此为生者不知多少,我等只能在旁送上仰慕和无比敬佩的眼光。超高精密机床的革命性突破也多在此。
但在传统普通机床的设计中,这一块其实是比较简单的,当然精度嘛也就普通了。这个事实充分说明了简单的东西其实是最难的。
在这个系统中,轴承是很关键的东西,普通轴承大家都见过,但精密轴承就不一定了解了。相关人士肯定知道轴承的分级,高速高精度的轴承是很难做的,曾经有俄国的无畏舰就因炮口座圈的轴承无法制造而在一战间一直呆在船台上。巴统在高速高精度的轴承方面一直对国朝是禁运的,国内有企业就是因为封锁而一直一副天属老大我属老二的态度。轴承的种类和类型是相当多的,千万不要以为就只有滚珠与滚针轴承,这只是最常见的两种而以。就这两种中超高精度的对国朝也是禁运的,而这两种的详细力学模型和分析也是只有大牛们才能完成(千万不要和我谈简化模型和分析)。
一句话,轴承在现代社会中相当重要。当然市面上有些奸商以次充好,这是让人无比
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