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[评论]论“工业母鸡”
很长，选一点贴上
四、经验和手工加工在车床中的重要应用
手工加工？工业革命的标志不就是用机器制造机器吗？很多童鞋会有这样的疑问。没错，工业革命相对于农业时代的手工作坊而言的确是机器加工机器。但手工加工从来没有退出过机械行业。在前面的章节中提到，好机床的导轨是人工铲出来的。还有一个列子，可能对大家的理解会更深刻，国朝曾从独国引进过一套柴油机生产线，投入生产后发现，我们的产品比独国原厂生产的噪音大，震动大，大到什么程度呢？我们的展示工作时要将它固定起来，否则就会移动，而独国的则无需固定。不仅如此，我们的还漏油！当时有人怀疑独国人将我们坑了，毕竟无商不奸，大鼻子鬼子也不列外，这可有很多前车之鉴的。可是最终发现，独国人在这事上很厚道，卖给我们的生产线和原厂的一模一样。问题就出在最后的工人手工对精密零件的处理和装配上，在独国原厂的生产线上，干这活的都是四五十岁的有经验的老师傅，而在我们的生产线上，全是一帮小年轻。2000年我在军工厂时，出口海湾某富国的雷达系统配的电源车上，用的就是这个产品，快10年时间了，问题仍然没有解决。
在机械加工中，手工一直是很重要的一个环节。最早时，机床的生产过程中绝大部分都是手工，越往后，手工越来越少，但手工只不过从普通加工中退出，仍然在很多灵活和高精密的环节存在。
1、灵活方面。到现在人由于智慧的存在，人手仍然是最灵活的，没有任何工具可以比的上。
在车床应用中，有一个环节深刻的显示了这一点。我们知道，工件是要卡在抓盘中才可以加工，而由于经济等方面的考虑，这个零件先是在普通车床上粗加工，然后到精密车床上精加工。现在问题来了，这个零件是在夹具上装卸了两次，第二次装上去后和第一次的安装中心能重合吗？如果不重合，两次加工之间的待加工量就必须留大。还有更麻烦的，如果被夹住的部分也是要加工的话，如何保证两次加工的同心呢？那么在以前这些完全靠工人的手工来保证，工人师傅将工件安装在爪盘上后，先让车床低速转动，看是否同心，不同的话就停机用木榔头从侧面敲打工件，然后再开机低速转动，再检查。最后一直到人眼分辨不出不同心为止。当年学的时候，老师们反复强调尽量要减少加工中在夹具上的安装次数。当然，现在的加工中心已经相当程度解决了多次在夹具上安装带来的问题，有的已经做到只需一次安装就可加工完工件了。
在安装机床的丝杆时，一般人安装的就是不合格，在走刀时动不动就有“涩”的现象，可在有经验的师傅手中，走刀从头到尾就轻松自如，这就是差别呀。
轴承和轴之间的真正接触面积有多大？我们一般说两个平面接触，其实并不是整个平面都相接触了，其实只有一部分接触了，对于轴承和轴，也是这样。因此受力就不再是均匀的，这个问题严重影响着双方的受力、磨损、寿命等情况。所以在大载荷、高速的地方，轴承和轴用过盈配合来保证接触面积。那么怎么测这个接触面积呢？说起来很简单：在轴承的内圈涂上类似红药水的东西，再将轴承装在轴上，然后将轴承从轴上卸下，看轴上被染红的部分就知道了。当然，这个过程说起来很简单，可必须要有经验的老师傅来操作。
当然，有人会说，车床的每个零部件加工的都精密无比，老师傅们就失业了。
可在实际上却是不行的。比如，主轴要装两个轴承，安装到车床的车头中去。如果轴和轴承加工的越精密，配合越小，那么在轴上安装轴承就越困难，甚至会因为装偏而降低车床的加工精度。将主轴系统装到车床的车头中去时，也是同样。这个问题的原因在于这种结构形式理论上就决定了会有这些困难，而且越精密困难越大。
2、高精密方面。
前面讲了，好的导轨是人工铲出来的，这里就不多说了。
我第一次见到0级精度的金属圆柱和平面(千万不要和镜面混在一起，在机械中那是指表面光洁度，和圆度、圆心度、平面度等是两回事，我们一般说的加工精度是指后面的东西)是在学校本系的陈列室中，当时无比惊讶。童子们，0级加工精度呀，对于我们学机床的而言简直就是看见了梦中女神呀。当看到上面标的时间是60年代时，我的第一个感觉是谁说社 会主义不好的，我们60年代就有机床能加工0级精度的东西了，大米算什么呀。可是，这些东西是老师傅人工加工出来的！！！
这里简单说一下0级的平面是如何出来的，就是拿两块金属对着研磨出来的。看起来很简单，可磨得稍稍有点不好，就是一边凸，一边凹。当然实际情况要复杂的多，参与对磨的也不止一对，凸的对凸的，凹的对凹的，最后经过多次对磨后得到一对0级平面。 要知道，在90年代初，8级钳工在外面干活，1个小时就没有低于30两银子的，当时毕业的大学生能拿到600元/月就非常高了。
有人会问了，就算老师傅们的手极其巧，可这么高的精度，老师傅们在加工中如何知道哪边到位哪边不到位呢？这个问题我无法作详细的回答，因为针对不同的手工加工情况，在加工过程中老师傅们会设计用不同的方法来进行检测，比较常用的手段是手摸、眼看、光学影子放大等，其中老师傅们的感觉极其重要，比如，同样的一个加工面，我怎么看都没问题，他们一看就知道什么地方有偏差了，水平高的还能给出误差的数值。就像抽烟喝酒一样，高手就能精确的分别，哪个烟好，哪包烟是假货，我的感觉就极其粗糙，顺便声讨无良的奸商。
我曾经去过国朝某柴油机厂，参观过该厂的一条坦克发动机生产线。几十台组合机床和其它专用自动化机床组成一条流水线，将发动机生产出来，生产效率是极其吓人的。一个箱体传到某个组合机床上，在机器的轰呤声中，多方向多个组合刀具同时伸出，短短的十几秒内自动加工完要加工的多个孔或面。工人在全过程中的工作就是，通过房梁上的吊钩移动它到机床上用夹具将它固定，按一下开关完成本道工序的加工，然后再松开夹具通过房梁上的吊钩将它移到传送带上。中间如果有的工序花的时间长，传送带在那前面就有分岔，接多个一样的组合机床，以避免加工中的堵塞，好让整个生产线无需停顿，效率达到最高。就连轴的最后一道抛光工序，都是用机床完成。一个机床上装上多根轴，在每个要抛光的圆面上套一个特制的皮带，机床工作起来，这些要加工的轴不停旋转，皮带将它们抛光。在整个生产过程中，对工人的要求降到最低，产品的质量完全是靠设备来保证的（当然工人要将加工件在夹具上装夹到位），平时只需定时检修设备的精度即可。这些设备的铭牌上标明它们都是50年代末60年代初制作的。
当然这套技术是国朝当年从苏联那学来的，但要加工发动机和生产设备都是国朝自己设计生产的。从此我明白了什么叫工业化大生产，也知道了苏联是如何爆T34海的。
感兴趣的童子还可以去看一下电影《战争之王》，它有一个非常有名的片头，被好事者称之为“一颗M1943子弹的一生”。这就是一个子弹自动化生产线的全过程，当然它主要是凸轮轴控制的机械化自动机床组成。这里简单说一下什么叫凸轮轴控制，凸轮，外形像个梨，装在轴上，凸轮上面有一个杆。电机带动轴和轴上的凸轮转，由于凸轮的外形是梨形，因此一直紧靠着凸轮表面的杆就开始了固定的上下往复运动，从而机床就开始按固定频率往复运动。如片子中的冲床，不停的往复运动将下面的弹壳进行冲拉加工。
在这样的技术条件下，二战的美苏两国开始爆各种海了。苏联人看到这个方式的优点，军工产品一设计定型，只要可能就立刻不惜血本建立这样的生产线来生产。而美国人由于生产基本都是资本家的工厂进行，在没有得到政府的大规模订单之前，是绝不会这么干的，即使有了大规模订单，由于建立这样的生产线代价很高，在利润的考虑下，也不一定会完全采用这样的生产线。因此在这方面苏联干的比大米有过之而无不及，这就是苏联在二战中各种不利条件下武器生产产量能够压住或至少和大米抗衡的关键。
在数控时代真正进入工业化大生产之前，以组合机床为代表的自动化机床和生产线就是加工行业大规模生产的皇冠上的明珠，难度是极高的，花费是极大的，没有掌握这个技术并应用的国家，是没有资格去争霸世界的。 |
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发表于 2009-12-30 22:32
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