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（接机械工程师的我这些年踩过的坑---第3篇中） & e" R0 Y9 i# m5 a0 f
2018年11月3号，所有零部件均备齐，总装开始。比原计划推迟了2个月（砂轮箱搞的）。而装配又花费了比计划长一倍的时间才完成。主要因为没在电脑里将全部零件先组装一遍，导致装配时有干涉情况。于是边装边改，直到年底。
+ a M4 D4 r+ U* {) |; H在总装完毕后的接电调试期间，老总巡视车间询问进展。整个研制期间，他共催我两次。都很艺术，方式委婉。老总年青时在磨床大厂里历练多年。对待人和事的判断相当了得。可能看我在总装结束后，因长期加班，有些疲惫，加上天寒夜早，加班减少。他以慰问辛劳肯定成绩切入，并询问是否需要外请专家帮忙（总装后的调试主要由我独自摸索），最后暗示我再加把劲，争取在春节前结束战斗。现在想来似乎是觉察了19年的严峻形势和危机。
; {7 Q+ K) V' s3 l老总的意思我的明白。我答应该不久就能搞定。（这话说的快成笑话了，惭愧！）。他拍了拍我的肩，询问了我的家庭有没有困难后就离开了。（实际可能想问我家里有没有扯我后腿的）。
/ f# U" p3 r# K当初的试磨结果还OK（接近了图纸要求）。若拿常规磨床标准看，早过关了。可距离目标精度还有差距。从尺寸误差5微米提高到3微米，从粗糙度Ra0.2提高到Ra0.1，表面上看，相差毫厘，实则千里之遥。
% C) S9 M' U/ C) N6 \众所周知，数控端面外圆磨床通常有两种结构形式。一种是直进式，调斜磨头，沿着垂直工件轴线的方向进给。一种是斜进式，磨头沿着倾斜工件轴线进给。两者各有利弊。前者控制简单，但刚性略差，用起来也有局限性。我们采用的是斜进式，刚性强，但控制复杂，砂轮端面的修整需要两轴拟合完成。这综合考验了砂轮箱，导轨，丝杠，系统控制等多方面精度。而初步显示的结果主要是砂轮修整的不理想。小组开会讨论，大家都没有怀疑是砂轮箱的问题。初步判断是导轨爬行和两个坐标轴拟合不好的缘故。爬行的问题很快得到验证，但奇怪的是只有工作台方向爬，砂轮进给轴则非常好。两个方向的导轨都采用进口贴塑，但效果差距巨大。这是咋搞的？往往找出原因是最难的。太多的因素要排查。几番折腾后发现不是导轨刮研的问题，（实际导轨刮研的非常好，一米长度用光学准直仪测量，误差不超2微）。后来更换了导轨油，改善了但还有。之后怀疑过丝杠，系统。这就回到前面说的减低配置，虽然看似降低投资风险，但会导致研发进展放慢，成本和风险都上升。
8 Z3 v/ k: b- @$ ]* [怀疑导致巨大的浪费。怀疑自我乃国人的通病。如果开始就用西门子的系统，THK的丝杠，SKF的轴承等等，成本会飙升，但会把问题简化很多。从时间成本上讲，我会倾向前期多投入。大家是否认同？
9 P7 ?9 y6 ]. I d限于篇幅和时间，不再将研制过程一一赘述。 日后，将抽空把这次研制的收获仔细整理，分成几个小的主题与大家探讨。相信在减低振动、导轨爬行、修整砂轮、系统调试、编程、热变形控制等方面都有很多可谈之处。 % J) _5 e7 R! L8 ?5 B1 {
把过往的日志一回顾，就发现这个项目之所以慢，之所以屡屡受挫，原因（不少于10个）最主要有三个。 1 W6 ^7 V5 q5 ^/ N. T+ b1 _* M
第一：研发立项时，自不量力，没有充分估计研发的难度。一般讲，对于小型研发团队，不能有超过20%的新东西（包括之前没有用过的仪器部件等）。否则就会如前面讲的，步子太大，就会扯蛋。10%是个合适的比例。 7 A* E% e, w y6 U$ v# l; J$ W
第二：犯了想当然的错误。真大意了，自己没有认真检查关键零部件的细节。导致我们不停的拆了装，装了不行又拆。记录一共拆装了14次砂轮箱，一度让我怀疑自己改错了方案，最后发现错不在设计，而在砂轮主轴的一个细节的磨加工上。（我不能埋怨队友，根本讲是我忽视了零件的细节检测而埋了雷）。 * ?0 l% e+ u! a
第三：画蛇添足自添堵。把复杂的搞简单，是本事。把简单搞复杂，是作孽！盲目自信，改了砂轮箱设计，增加了工艺难度。装配后又没有单独测试，提早发觉问题。直接导致整个机床从导轨，砂轮箱，冷却系统，润滑系统，控制系统，传动系统，一直到液压系统，我们都平均拆装了两三遍以上。从开始的自信发展到了怀疑一切，耽误了很多时间。
& K/ s. V% ]/ `, f7 w难，真的好难，不难才怪。感觉就像是一个小学生（五六年级）硬要去解决初高中问题，确实勉为其难。幸好我的两个习惯帮助了我。一个是爱钻研，不懂就问，问自己，问他人（这方面团队成员都给过我启发和帮助），问前辈（指查阅资料），思考后做个初步判断，后期去试验验证。另一个是有总结反思的习惯。常备三个小本。一个记日记。今天做了啥。一个本记收获。经验、技能、知识等方面，包括悟出的哲理。还有一个草绘本，写写画画一些异想天开的想法。一般，我下班前写工作总结和收获。睡前写日记。起床后就爱胡思乱想写写画画。
{7 ?! X |4 X' x6 f这两个习惯帮我看到研制期间的进步，虽然缓慢，但在积累，使得我能带领团队坚持到最后。没经历过的想象不到，那段在坑里的岁月是怎样的煎熬。全厂上下都看着你，一次次实验，一次次失败，结果时好时坏，不可预测。一个个月的拖延，老总终于沉不住气了。
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记得第二次催我是项目进行快一年了。外部形势压力陡增，影响了整个行业。手头订单殆尽，而项目进展的像个乌龟。当时，经过长时间的的改进，磨床的精度可以满足客户图纸的要求，老总希望赶紧收尾，不惜以低价格出手。而我拒绝了。半途而废我可不干。他跟我兜了底，如果不卖，不久就要弹尽粮绝。我没说话。我后来去了他的办公室，我们谈了多久记不清了，但他不停的抽烟，（差点没把我熏晕）烟缸里满是烟头。谈判进入了僵局。
0 V% f6 B* m) U% \+ ~' G/ A. Q显然，他了解我的个性。三天后做出了一个让步。他恳请我先暂停一下，先将一个再谈的项目拿下。这是个柴油发动机油嘴专机改造的项目。其实就是要解决一个在线测量油嘴孔深，根据孔深来确定端面磨削量的问题。经调查，这种量仪可以买到，价格要3万多。加上数控改造的费用，客户接受不了。为了拿下项目，我用时三天设计了一套装置，解决了测量问题，成本很低。测量精度虽不高（只有0.01）但够用了。最终顺利的拿下了订单。一共先后改了6台这种专机，解了燃眉之急。虽然那次中断了一个多月，但获益匪浅，不仅是争取到了可以继续研制的机会，更关键的是提振了全厂的士气（长期打败仗的后果）。老总的眼中又透出了希望。 # _- {$ h; R$ h
这个项目的进展很像西游记那个神话故事，注定要经历九九八十一难才能取得真经。我更像那个唐僧，本领不济但耐力还成，再苦再难也要坚持西行。几次掉进无底洞，也有心灰意冷（差点被妖精吃了），幸好有队友相救。在此感谢，感激，感恩。 - x- d! [+ c( @/ T* p! v; Q
盼到了黎明。还是年过六旬的老钳工和机加工达人立了大功，发现了砂轮箱主轴的一处细节有问题。终得拨云见青日，现了转机。（在下篇中，咱讲讲这个因想当然而差点坑死人的坑） 5 `! f. g$ M% W/ |
关键问题找到了，解决就容易多了。不久后，两台机床改造完成。经各项测试和试磨均告成功。基本达到了最初的攻关目标。举几个精度参数说明：工件是齿轮泵用的齿轮轴，20CrMnTi表面渗碳淬火，HRC58-62。选用100粒度刚玉砂轮，每15件一次修正，粗糙度平均为Ra0.086（端面和外圆都是），轴径圆度0.55微米（德国马尔圆度仪测得），尺寸分散度在1.5微米左右。齿轮端面平面度和跳动均小于2微米，齿轮厚度尺寸分散度稳定在3微米内。砂轮恒线速，误差不超过2%。磨削节拍75秒一件（这点比不过日系品牌）。磨头重复15次的定位精度不到1微米，无点切，可实现微米进给。
. x& [3 t/ ^0 Z) k金秋十月，本该是个收获的季节。怎耐这个宝贝生不逢时啊！怀胎18个月后诞生在了行业的三九寒冬。
' V1 W& i5 S6 l+ ~' J（先到这吧，够长了，感谢）
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发表于 2020-2-18 09:55:18
