工业霸主(完结)- 第3节

　　　　f、导轨在前面讲了导轨一般是床身的一部分，可写到这部分我觉得还是分开单独写比较好。

　　　　刀具系统在导轨上移动，才能加工出想要的东西，否则就只能加工出一个圆，而不是一个3维的东西。

　　　　但是如果导轨不平，加工出来的东西精度就可想而之，因此导轨是机床很重要的一个环节。它是如何做的呢？有童子说了，它是用磨床磨出来的。错，它的粗加工是磨床，精加工其实是靠人工加工出来的。工人们拿一个类似小铲子的东西，当用测平仪发现哪不平后，就用小铲子在那铲一下，一个导轨要铲好几天，最后出来的导轨上密密麻麻到处都是花纹，其实这是铲过的痕迹。本FC当年去机床厂实习时，绝大部分车间都因机床行业不景气而停工，只有加工导轨的工人们在上班，不过是在为老外铲导轨。

　　　　随着磨床的性能提高，现在有些普通机床不再用人工铲了，而是直接磨出来。但精密机床仍然是靠人工铲出来的。因此，有经验的技工的作用在这可是一目了然。

　　　　g、尾顶由于不是每种类型的机床上都有它的，在这就不多说了。但是，在车床中，因为它的顶针中心必须和车床主轴的旋转中心对齐，它和床身是匹配关系。在以前，尾顶如果坏了，这个车床基本就等于报废了。有经验的技工的作用在这也是非常非常明显的。

　　　　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。

　　　　灰熊猫在他的《偷光》中写道，私通黄让工匠做螺杆，花费了5千两银子和两年多的时间。我看到这，第一个感觉是私通黄绝对是个FC，让手下的工匠给大坑特坑了。对于古代的工匠来说，做好螺杆也不是什么不得了的事，要知道，古代工匠的手是非常巧的，手工加工比这复杂的多的东西都没任何问题，你只要告诉他们要做的东西是什么样的就可以了。古人很多时候加工的东西精度不高，根本原因是社会不需要这么高的精度，而不是他们不能做到。因此，只要穿越者本身有一点理论功底，在古代搞出比英国工业化早期机床先进的多的设备完全是很简单的事。当然还有一个可能，私通黄找的两个工匠根本没有出师，奇蠢无比，私通黄为他们支付了昂贵的不能再昂贵的学费。当然，感兴趣的童子们可以向钳工师傅请教一下如何做这个东西。

　　　　顺便再提并强调一下，手工不仅仅指钳工，车、铣、刨、磨等各个工种，都有8级工，大家的机床都一样，可高手加工的精度和效率就比一般人高很多很多，在上面提的车床二次装夹加工件时，8级工装出来的误差可以比车床的加工误差还小，8级工们经常加工出比机床加工精度还高的多的零件。就算是现在数控的年代，好的技工也是不可替代的，千万不要认为反正是先进的数控设备，操作员只要会编程就行了，当然，8级技工们也要与时俱进，学会编程等新的知识。

　　　　有人会说，手工活完全靠天赋，经验无法传递，所以不能指望好的技工。此言大错特错，手艺是可以传承的，而且还能推陈出新，技工们本身就要掌握相当的理论知识，看过以前考技工等级的人就会知道这一点。好的手艺要有天赋，可不是完全靠天赋，后天的因数占的比列相当大。技工们的手艺好好规纳总结，是可以大规模的培养技工，从总体上极大提高技工水平的。以前的大型国企，都有技工学校，出来的人水平相当不错。

　　　　现在么，我就没有看到有哪个好技工愿意主动好好带徒弟。当然越高级的技工，成材的比列越低，代价也很高，所需要的时间也多，加上人受外界影响大，因此对于制造业来说，机器降低对操作员的要求有着重要意义。


论工业母机（2）

　　　　论工业母机（2）－－－－－－－－－－－－－－－－－－－五、更好的理论及方法在车床加工精度进步中的决定性

　　　　太祖有一句名言“没有文化的军队；是愚昧的军队”，那么理论和方法在车床性能进步中起到了什么作用呢？很多人会说，机床的零部件精度越高，机床的加工精度越高。好吧，不得不承认，这话是有道理的。可是，这话也是仅有点道理而已。如果我当年这么回答老师，肯定要不及格了，用当年同学的话来说就是“被老师用竹竿捅下来”。对于我们学机床的而言，这种回答是一个想当然的回答。

　　　　我们在前面已经大致说了车床各个部分和它们对机床的加工精度的影响，但是请注意，各个部分对加工精度的贡献是不一样的，因此要提高加工精度，必须能够正确的分析出各部分对加工精度的影响。然后对应的去提高精度或改变结构或原理，这样才能达到效果。比如，导轨的精度一般情况下就不要打什么主意了，即使能提高精度，对大部分车床加工精度的提高也是忽略不计的。

　　　　那么，如何去进行相关的计算呢？从一开始的完全靠摸索，到各种各样的简化模型，再到现在的精密模型，机床的设计一直在围绕着这些理论和模型转。这些理论和模型中间用上理论力学、材料力学、弹性力学、塑性力学、流体力学等等当时最前沿的知识，历史上有无数让后人仰慕的牛人为它奋斗了终身。但在以前，计算方法都是简化计算或经验公式，因此对机床的精度的全面细致分析一直没有，人们虽然能造出高精密的机床，但靠的是理论的大致指导和各个方面的不停摸索出的经验，因此对于整个工业来说，高精密的机床的生产还是手工作坊式，