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标题: 我做机械工程师踩过的坑---第三篇（下） [打印本页]

作者: 杨凯KTR 时间: 2020-2-18 09:55
标题: 我做机械工程师踩过的坑---第三篇（下）

（接机械工程师的我这些年踩过的坑---第3篇中）

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。

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。

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）。

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。

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。

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？

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）

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。

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。

（先到这吧，够长了，感谢）

作者: 风云缘 时间: 2020-2-18 10:26
牛，重复精度不到1微米，用哪家轴承，动静压轴承？

作者: hacjg0807 时间: 2020-2-18 10:28
坐等更新

作者: 2020工业4.0 时间: 2020-2-18 12:33
我对楼主的敬仰如涛涛的江水连绵不绝，又如黄河泛滥一发而不可收。
我就想知道，楼主毕业几年了？大概有多少年的经验支撑你进行这些研发设计呢？
以我的理解，如果你是10年以下经验，那你胆子太大了

作者: 零分贝大卫 时间: 2020-2-18 13:10
期待

作者: 未来第一站 时间: 2020-2-18 13:10
很有感触！

作者: abudu92 时间: 2020-2-18 14:49
佩服您的钻研，向您学习！！

作者: 007learn 时间: 2020-2-18 16:52
向杨工致敬！
您的故事给许多工程师带来了信心！
继续催更！

作者: 晓昀 时间: 2020-2-18 21:16
研发设备中的关键零部件还是要选择有质量和服务保证的大品牌的产品，关键零部件有问题了，真的就成了一锅粥了，有可能导致研发失败。关键零部件不出问题，其他零部件出现问题，都好解决。

作者: 韩寒11 时间: 2020-2-18 21:42
机械方面的攻关就是耐力和细心，每天一点小积累，很长时间回头一看，迈的是一大步，能承受这么大的压力也是楼主成功的一个原因

作者: fanqiqinchuan 时间: 2020-2-19 21:05
杨工用啥软件，最忌讳低级错误，零件尺寸碰头干涉。对创新成分占比的控制双手赞成

作者: sf-1224 时间: 2020-2-20 20:21
杨工的2个习惯非常好！一个是有股钻劲，其二是善于总结（还准备了3个本子）。

作者: 知行ggw2010 时间: 2020-2-23 15:33
心路历程，多谢分享

作者: 白无无 时间: 2020-2-25 11:17
错误总在不经意间犯下的，问题总是在意想不到的地方出现的，更气人的是那些想当然的错误。

作者: 白无无 时间: 2020-2-25 14:57

白无无发表于 2020-2-25 11:17* s* j4 a' K( e; f1 i0 c: k
错误总在不经意间犯下的，问题总是在意想不到的地方出现的，更气人的是那些想当然的错误。

嗯确实走了不少歪路水平有限呐

作者: oliver97 时间: 2020-2-27 23:26
18个月，400多天？老细能不急7

作者: zxh364597939 时间: 2020-10-8 16:36
能每天写总结报告，真厉害。一口气看完了上中下终，也佩服楼主。我们之前也做了一个双向磨削内孔的磨床，中间是一个主轴座装夹工件，两端同时磨削。失败了。这个还需要跟楼主多请教。

作者: 大杨 时间: 2021-2-10 10:56
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）。这没听过这么高的要求？这设备得多少钱？

作者: 杨凯KTR 时间: 2021-3-14 12:01

大杨发表于 2021-2-10 10:56$ a5 \( G) L4 g( Z* `6 \
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）。这没听过这么高的要求 ...

谢谢你的提问。上个月刚刚出厂的高精度数控端面外圆磨，端面和外圆光洁度都可以做到Ra0.05以下了，去年的Ra0.086水平是很容易达到的。这种机床具体价格我不清楚，取决于配置。总的来说比进口机床便宜一半以上。这类机床就是替代进口的定位

作者: 纸飞机biubiubiu 时间: 2021-3-17 10:31
做数控磨床的？我这每年都需要采购磨床，了解一下

作者: 杨凯KTR 时间: 2021-7-26 07:45
对齿轮轴的数控端面外圆磨床，我们济南凯特尔机器已经可以稳定做到4级以上的精度，粗糙度端面和外圆都可以成批稳定在Ra0.04以下了。效率还比较高，平均一分十五秒磨一个端面和外圆。齿宽和轴的外径公差都可以控制在0.002的水平。各项指标已经超越了多数进口品牌，这就是持续努力，只做一个产品的结果。我作为首席技术感到骄傲和自豪！

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