中国的机床加工精度,细节讨论
机床加工精度国内机床精度的确在国际上比较落后,至少不在顶尖。最好的机床是德国的,精度高,经久耐用,可以长期在高精度下作业。日本机床的精度也很高,但是容易出故障,具体原因不知道,材料上的、设计上的都有可能。
机床精度的定义:
首先明确这个精度必须是重复精度,也就是说我走刀走一百次或者一千次,其中的最大偏差就是我这个机床的精度等级。所以有很多人说老工人可以做出精度是多少多少的产品,这当然有可能,在不惜一切代价的情况下完全可以做到这点,但是实际企业运作中便不现实。再者说,如果一个工人做一百个能做出一个符合要求的产品,那么我用机床做三十个就够了,用高精度的机床做十个就够了。但是那有什么意义呢?如果一个面就要做十个才成功一个,随便一个零件要加工七个八个面的,那还不做死了?所以说一个例子是不能表征精度的。实践中考察机床精度等级的时候,是要抽一定批量,进行统计计算的。
明确了精度是重复精度,那么再说说常用的两个精度标准:定位精度和切削精度。定位精度,很多朋友说过了,就是每次空载进刀的精度,这完全是机床精度决定的,机械定位的精度必然低一点,光栅定位就高。有人说光栅定位的精度还是低,我就不说什么了,光栅定位是利用光的干涉为定位基准,理论精度为纳米级。激光定位没听说过,也许是用激光进行光栅定位?激光的光很纯净,只有唯一波长,那么理论精度就更高吧。
但是工厂里搞过机床的都知道,空载精度只是一个参考,因为在实际切削中,由于工件的阻力,让刀现象是客观存在无法避免的——毕竟任何东西都是会形变的,在高精度要求下,没有绝对刚体这种东西——所以实际切削精度通常要比定位精度低一点。但是这个问题是可以通过调试解决的。在确定工况下,让刀的状况也是比较稳定的,这里确定工况包括工件和刀具的材料、形状、主轴转速、切削液型号、切削程序等等,总之连续稳定生产吧。工厂在生产型号变更时对质量控制尤其严格,也就是这个原因——说来我们厂首检一般是不合格的,寒。
那么最后说说我所知道的目前国内所装备机械的精度。
目前经常看到的机械中,精度最高的是磨床。相对加工中心这种东西是为柔性生产准备的,应用在小量多变的生产,真正的大批量连续生产谁去用加工中心?东西不好还贵。那么磨床的精度一般都达到0.001或者0.002级(这样的精度一般都不需要光栅定位那么高档的东西,光栅定位这种高档货更多用在测量仪器上,象一般的三坐标。)。但是正如前面说到,虽然设备出厂的时候定位精度有那么高,但是实际上由于加工对象经常变化(多变的市场啊),所以工况多变,然后每次换都要调试,调试起来又基本是靠试而不是调,(这点我们国家大概也比较落后,也没办法,那么多的影响因素,每个因素对实际让刀尺寸的影响都是一个大大的课题。)因此实际生产中就做不到这样的精度,我们公司的0.002的磨床,最后产品的控制精度也就在0.005。当然这都是公差带了,来个正负0.005那么生产线就要停了,呵呵。
我们公司装备的机械,并不是全国最尖端的,但是基本上没有国产的。为什么,精度是一个问题,还有一个问题是寿命。虽然机床达不到标准,但是国产的刀具夹具有些质量还是可以的。不要小看这些刀具夹具,刀具夹具价格通常是整体机床价格的20%-30%。但是现场还是愿意用进口的,因为国产的寿命短,而每次夹具损坏都是因为现场生产的产品尺寸出问题才能发现,也就是说夹具坏一次除了要换夹具外,还要意味着一批产品的报废,这个成本是很高的。而且每次换夹具调试起来那叫个麻烦。所以目前看来,能够在夹具刀具领域体现成本优势的国内企业还不多,至少不能涵盖所有的机械夹具领域。砂轮有许多许多种,现在只有一部分砂轮的确是买国内的划算,还有些型号只有进口。
以上。
=============
机械产品的加工精度有一个经济性,一般的数控车床的精度都在加工0.01左右,定位精度是机床本身的精度来确定的,普通的数控车床,也就0.02左右,适用于大批量生产.同理,半精加工一般地在粗磨工序进行,加工精度等级在0.008~0.016之间,精磨加工在0.008~0.004.超精磨加工在0.001~0.002之间.这是机械加工的.如果采用伺服系统,加工中的刀具误差等可以得到补偿.精度应该更高一些.光栅定位加工属于高要求加工.
另外说明的一点是,机械产品的加工精度与定位精度和切削成型加工精度有关,还取决于材料的热处理变形.而材料的热处理变形与材料成份及热处理工艺有关.
中国的机械产品与国处的存在差距,不光是机床加工的问题,最根本是装配工艺.我们能一产出同样精度的零件.但装不出同样精度的的整机.
重汽集团曾进口了一台真空等离子焊机,其加工精度和质量确实不错.最好的机床是瑞士的,不是德国,也不是日本,台湾的也不错.呵呵.国产机床要努力奋斗呀!
有时间专门写一贴来说这个事情.呵呵,谢谢楼主兄弟来给大家讲这些东西.
============================
C N C 数 控 机 械 方 面 我 说 不 上 , 我 们 公 司 是 生 产 交 流 伺 服 控 制 器 的 ( 谁 说 我 们 国 家 这 方 面 差 了 , 来 我 给 他 看 真 东 西 ) , 电 气 控 制 精 度 是 电 机 一 圈 1 万 个 点 , 也 就 是 1 万 个 脉 冲 。 当 然 还 可 以 高 , 只 要 有 好 的 码 盘 就 行 ! 这 样 算 来 , 抛 开 机 械 误 差 , 电 气 理 论 值 达 到 0 . 0 0 0 1 根 本 不 是 问 题 。 所 以 在 我 国 C N C 行 业 发 展 的 问 题 就 很 容 易 看 出 来 了 , 一 个 是 材 料 , 一 个 是 装 配 。
象 刀 具 的 热 处 理 什 么 的 很 重 要 。 就 说 这 点 吧 。
==========================
楼主是做什么的,主要是哪些零部件,可以说一下吗,我不同意你的观点.。
我是做轴的,主要出口欧美,我们的磨床都是国产的,EMERSON 有一款轴直径 8mm +0.002/+0.006,圆度2μ,我们可以控制在 +0.002/+0.005,目前出口了400多万只了,不合格小于100ppm.
============================
说句实在话,现在的技术工人的地位就决定了他们的水平。没有办法吸引人毫无后顾之忧地去做好他的本职工作,这个行业的水准也就不可能上的去。
============================
我是搞加工中心的,我觉得这几年国产的加工中心进步了不少,前三年买的一台国产的机床与刚买的一机床精度差了很多,新买的一台好象不比台湾的差多少,可能还是新的也有关系。
============================
瑞士的机床确实不错,,不管是高速铣,还是慢走丝,电火花机床!!我觉得美国的机床也不错,我们这里一台99年进口的加工中心用了6年,大部分部分时间用来开粗,汗!!!最近加工一批手机模具电极,放在工具显微镜检测外形尺寸误差竟然只有0.005mm(不过那是全闭环的机床!!),比买不到半年的台湾机床还好!!不过那台是全闭环的机床!!
============================
也就是做做曲轴啊,活塞啊叶片啊这种东西,我接触的都是小部件。尺寸控制精度也就一丝,平面度圆度粗糙度直线度各有标准,一下子也说不清楚,不过关键部位(例如接触面)总是在0.002以内。反正100个ppm的不良率是不行的,我们可以算是国企,相对成本要高一点,(例如无法任意更换供应商)这样的不良率要亏本的。不知道你的轴是用在什么地方的,我那边的曲轴是带活塞的,所以貌似有四个圆柱面,三个平面要磨,总之就是一个轴要磨好多下。如果一个面的合格率只有99%,7个面的话……
至于那一百两百个加工中心一起加工的盛况,真的是想都没想过。不知道那样会是一个怎样的设备投入。也不知道生产什么东西用得上这样的设备。
其实接触这个行业时间也谈不上长,然则感觉差距还是来于最基础的地方,材料什么的。至于真正的机床问题,我们只是用机床,并不生产,所以一点都不懂。不过楼上有人说抛开机械误差,我想是不行的,因为……机械误差是主要误差的说。
============================
建议不懂的不要说,五轴加工是无论如何也达不到0.0001MM的精度的,不管是哪个国家生产的,而0.0005MM的精度也只有光学磨床能理论上达到,实际加工是0.2个丝,不排除能控制到0.1个丝,但成本会成倍增长.现在国内没有很好的机床是现实,其实也有,只是用的人不认真钻研而已,同样的机器在株洲南方动力加工的精度就比东莞黄江精诚科技(台资)的差一倍,其实用的人都是大陆人,只是工作态度不一样而已.。
我一直在南方工作,内地也走过一些军工企业,设备很好,但人比较懒散,有时侯人的工作态度决定着一台机器的精度.
上面有个兄弟说一两百台加工中心,你是不是准备一千年收回成本,不说别的,光维护就能累死一批人,而且机器闲置的时候你怎么维护?
=======================================
最好的机床是瑞士的.
最强的自动控制理论在俄罗斯.
=======================================
这几天看了几篇关于机床设备的贴子.忍不住想说几句.本想也发一个贴子的可没时间(要准备参加考试).前几天一个网友发贴子说国外的机床加工精度达到了0.0001mm的水平,是不是作者笔误多写了一个"0",而引来了不少人的口诛笔伐(有些人还很恶意!).作者无非是想表达我国的机床设备制造水平还比较落后这个意思.其实这个作者说的的确没有错呀!我们国家的机床制造成水平的确很落后的,这主要是我们的基础工业太落后造成的(什么是基础工业水平?最简单最通俗的说就是设计好了一个产品却制造不好甚至制造不出).有的朋友似乎不明白这一点,或者还不想正视这一现实.的确我们现在也能制造一些世界先进的数控机床设备了,如前不久央视报道的沈阳一家研究所开发的"中国脑"数控系统.但这不能代表我们国家整个的数控机床制造水平,要想赶上世界先进国家的数控机床制造水平还有相当漫长的路要走.真希望有些网友多一些理性少一些漫骂(有些网友还自称是工程师,可有些慨念实在是在犯常识性的错误),既不要夜郎自大更不要忘自菲薄.。
==============================
机械加工这行业来不得半点虚假,高精度机床德国与日本的还有瑞典的制造技术排在前列。机床关键部位材质与热处理应当是瓶颈 。
==============================
我们的机床和刀具的确和国外先进水平有些差距。
德国床子是最好的,德国的系统比日本设计的优秀而不是单个零件要好。机械行业的进步,单个零件的加工固然重要,良好的系统设计,优良的材料,科学的装配工艺,合适的加工工艺都是必要的。
俄罗斯的很多东西就是用优良的系统设计和加工一般的零件组成,所以它的性价比还是很高的。国内的机床厂家销售的,当然是符合市场需求的产品。
个别生产军工产品的机床,肯定是可以做上去的,只要不计成本,总是可以做到,哪怕合格的只有1%。
个人认为,加工工艺和装夹方式对精度的影响是非常巨大的。材料和刀具的热变形,材料本身的切削应力,装夹的方式和基准的选择,都会影响到精度。机床很重要,更重要的是看你怎么用。
据我所知,同样的设备,不同的人来开,精度差异是很大的。
==============================
我从事精密仪器工作也有十来年了,现谈谈我的看法:
1。有人说用CNC加工批量零件不现实,这个只能说是他见识太少。。。
举个例子:大家知道我们电脑硬盘里面用的驱动架,那个不是用加工中心直接做出来的呢?凡是一体成型,结构复杂的,批量生产的就只能用CNC,且不说精度要求。。。。
深圳肯发公司用四百多台德国CNC为希捷等公司加工驱动架,资产每年翻一番。。
2。同样的机器在株洲南方动力加工的精度就比东莞黄江精诚科技(台资)的差一倍,其实用的人都是大陆人,只是工作态度不一样而已. 。。。这点我部分同意,人员的因素很重要,熟练程度,坐标设定,刀位校准。。。都跟人员素质有关(外资厂干这职位薪水高)。还有一点:东莞黄江精诚科技使用的是美国OGP非接触自动测量仪,株洲南方用的还是青岛前哨的(虽然是合资的,精度/价格差一个档次),所有CNC都会让刀,但抓到老鼠的才是好猫!加工的结果就是要得到合格的产品,没有好的测量仪器你如何保证让刀的结果是可以接受的呢?
3。外国的产品是好,但现在我们也没闲着!五年前日本三丰公司(就是前些日子被日本诬陷卖三坐标测量仪给中国的那家)一台投影测量仪人民币一十五万,经过国内一些厂家照葫芦画瓢(主要是研究优点。。。)贵阳新天的卖三万多,东莞(台资)的卖两万多。现在日本三丰的卖七万?懂行的都不要了!这个跟车市是一个道理,当我们的做出来了,国外的就必须降价。。。
。。。。。
综上所述,革命尚未成功,我们还在努力!迟早把鬼子的产品全换掉 真是长见识了~~~~ 讲的很好。但要落实在实处。确实很难。为了利益就要追求金钱。忽视最主要-质量。技术服务什么呢。 很喜欢这种分析性的文章 楼主分析的不错。国产机床的精度太低了,尤其是重复定位精度。
我们车间一般都买国外进口机床,有瑞士的,意大利的,德国的,日本的。基本很少用国产机床,台湾的机床也有几台,前两年刚买了1台国产数控磨床。说是7轴的,其实也就是6轴的。
从机床外形的设计理念,到机床的定位精度都比不上旁边的德国数控磨床。因为我同时在编这2台程序,深有体会。加工同样的东西,过一阵子拿之前的程序做,刀具的路径都有明显的偏差,然后又要校模,折腾。。。不过也有优点,物美价廉,而且加工出来的产品甚至比德国的机床还要高。这也许是极少数的。
另外,对楼主说的日本机床容易出故障我不知道什么回事。就我身边的而言,我所编程的6台日本卧式加工中心,去年就出了1台次故障。倒是欧洲的机床,每月至少有一台次故障。当然,这也可能是人为操作所致。环境都是一样的,全年恒温。 本帖最后由 _Lee 于 2012-7-24 20:10 编辑
忘了说了,我们车间磨床的产品40%要被抽检,产品精度要求在+0.006到-0.006之间。全是三坐标检测的。所以磨床的精度有时还是要去检测的。 呵呵,又见这个0.0001的精度。首先感谢大侠转载和摘录。其次,说个昨天的事。厂里零件加工不合格,跑外协工厂里一看,车床最小进刀刻度有0.02的,有0.05的,磨床0.01,铣床0.02,似乎还有个0.01的,牛头刨的刻度没找到标识,问工人师父,他反而问我要加工多少精度…工人师父说,靠看切屑加工刻度内的精度(竟然不是靠试车…),一看量具,好吧,普通卡尺,你说这样子单件生产做出公差带二丝的,加上那种工作态度,还真不好做出来 学习!!!
现在社会不一样了,没有办法说的!有些单位的人员,还就是要价格低,质量一般般的产品,马马虎虎又能用,价格又低...说的不清的! 学习了