既然要了聊高精度工具機的製造難度,那就要從工具機的構成和核心部件,以及如何控制工具機的精度方面,來聊聊不一樣的乾貨。記住本站域名(咱們不聊硬體刮研,聊CNC算法)
1、當代的數控工具機,尤其是高精度的數控工具機構成:cnc是大腦,伺服是手臂,光柵和編碼器是控制精度的傳感器。
不要將數控工具機想像得很深奧,深奧的是數控工具機的代碼和加工不同材料的時候,需要考慮的各種參數和工藝。真正的數控工具機的結構,其實不複雜。
我們用FANUC的數控系統來做一個解釋。
1、CNC控制單元(數值控制器部分)。數控系統相當於我們電腦的作業系統,在這上面有各種應用,以及廠商已經根據掌握的工藝編輯好的各種加工軟體包。
我們可以類比為:windows系統就是cnc系統,windows中自帶的office辦公軟體就是其中一種工藝應用軟體。office在CNC中相當於車床加工的各類直線圓弧,動作等等。
2、PMC控制器。這其實就是運動控制器的大門類的一種。
所謂的運動控制器,類似於人類的小腦和中樞脊椎,你可以靈活運動全靠中樞神經的脊椎,大腦發出信號:看到前面有座山,我們要過去,那么小腦開始控制四肢運動,控制跑步中的四肢協調,不要順拐,順拐容易跌到。
3、伺服驅動單元和進給伺服電動機。主軸驅動單元和主軸電動機。伺服電機就是給工具機提供動力的部分。所謂的伺服電機通俗的理解就是:一個普通的馬達,加上了一個可以精確測量電機轉多少弧度的編碼器,驅動電機的是驅動器。也叫伺服放大器,這個東西說白了就是中樞神經。將數位訊號變成電信號輸出給電機。
4、工具機強電櫃控制信號的輸入和輸出單元。這就是外部信號的輸入和信息輸出,用來外接設備。相當於人的感官的中的一種。
例如刀庫、交換工作檯、上下料機械手等驅動軸信息的輸入輸出設備。
5、電腦磁碟機、存儲卡、鍵盤專用信息存儲設備。這個是數控系統的主機的存儲設備。用來存儲數據。
6、乙太網、HSSB、RS-232等現場加工用的區域網。
這個通訊協議,就是工具機內部的信息交換方式,類似於人體內部的神經是依靠酶來傳遞信息的。
這就是王洛無可奈何的原因,空有金手指的超級加工能力,但是這個系統問題是個最大的難點。
現在早期的晶片不能量產,只能人工徒手製造,真不知道其他穿越的大神們是怎樣解決這個問題的。
本來王洛想一步到位,直接跳過第二代,採用了電晶體原件和印刷電路板的數控工具機和體積小,功率消耗少,且可靠性比較好的第三代集成電路數控工具機,直接進入有小型計算機控制的第四代數控工具機,現在只能是空想了。
還是老老實實的研發,搞定第三代工具機吧,沒學會走,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年就能製造出雙極型TTl電路產品,這種產品代表著我國集成電路的誕生,現在三年過去了,不知道發展如何。
如果他們無法提供所需要的電路板,王洛只能讓計算機研發小組的大手子們徒手解決了,畢竟能徒手造出計算機的人還解決不了電路板嗎?
元件五廠回電很快,短短几個小時就發過電報來了,集成電路板沒問題,只要需要,打個申請,他們就可以優先供應王洛,畢竟他們產量有限,只能小規模生產,還要供應國家的大型計算機項目。
王洛只好又求爺爺告奶奶的,把電報打給五機部,希望能給協調一下。
當五機部的領導收到王洛的來電後,很重視,知道他在帶領著一幫人打算發展數控工具機製造,連忙召集了工具機廠,科研所等人員開了一次會。
「遠在滇省213廠的王洛發過來電報,針對當前一些重要項目的機加工精度困難問題,打算研發數控工具機,直接跳過國際上所謂的第二代數控,上馬第三代,大家有什麼建議嘛,有好的建議可以提出來,大家討論一下。」領導看著坐在下面的眾人。
大家你看看我,我看看你,然後都沉默下來,沒有人說話。
沒辦法,現在很多科研項目都停止了,一些專家教授都下放農村了,留在這裡的基本上都屬於那種比較會說話,但在科研方面屬於半吊子的。
「金國祥,你是科研所的所長,你開個頭吧!」領導直接點名。
「領導,這怎麼讓我說啊,科研所現在沒有人了,當年研發出第一台數控銑床的團隊都散了,一部分人被王洛已經帶到滇省去了,還有一部分人我也不知道現在在什麼地方啊?」金所長硬著頭皮,回答到。
領導揪了揪頭髮,嘆了口氣,「大家想想辦法,我也向上面反映一下,這馬虎不得,雖然王洛現在只要求魔都元件五廠提供電路板,沒要人,但估計他的困難不少,數控工具機畢竟是個複雜的東西,怎麼也要支援一下才行。」
散會後,領導向上面打了申請報告,把原來的數控工具機團隊重新召集起來,電路板在不影響大型計算機等重大項目的正常運行外,優先供應王洛。
一些分散在全國各地的工具機,半導體研究等人才開始從農田裡,牧場裡接到通知,匯聚起來,前往213廠。
當這群人千里迢迢,坐著火車硬座,本身在農村,條件又不好,很多人已經瘦的皮包骨頭了,這次遠行來到滇省,人累的半死。
王洛親自開車帶著人來到火車站接人,當他們下了火車後,王洛激動的快步上前,緊緊的握住了他們的手。
本來只是申請電路板的,沒想到五機部的領導也是個妙人,直接把大批量的專家給送了過來。
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