國產替代,解決卡脖子問題,繞開巴統,這是一道巨大的命題。

現代工業在地球村這個概唸的推動下,讓一個國家全面把控一個產業上下遊全套體系的產業鏈,本來就是一個“投入產出比”不高的想法。

正確的做法就是所有國家一起分工協作,各自完成各自最擅長的領域的事情,然後取長補短互通有無,最後實現人類社會勞動生產率的巨大提升。

當然這是世界大同後纔會出現的場景,而現實世界裏,則是完全相反的操作。

體系這個東西本來就不可能一蹴而就,就拿機牀行業來說,國內的機牀與世界先進水平的差距還是有些大的,主要就是差在關鍵精度器件,強度器件以及控制系統上。

前兩者需要強大的工業基礎與積累,還需要有精度極高的母機才能變成現實,而且屬於傳統工業範疇,在落後西方百年的情況下重新追趕,周至認爲,追到了現在這個程度,已經是新中國工業人嘔心瀝血的結果,不能要求更

高了。

破局的辦法在哪裏?

其實周至已經在一些方面做出了表率,那就是集中力量進行局部突破,並且迅速形成知識產權和市場壟斷優勢,然後利用自己手中的新興技術,和相關方面進行合作和交換。

資本是逐利的,只要能讓它獲利,什麼政治障礙,種族偏見,意識鴻溝,都是可以忽視的。

周至搞出瀚文大字庫以後,就有了在全球範圍實現亞洲表意文字統一的標準,以此邀請統一碼組織這個協議控制着,以及微軟,unix,ios幾個協議使用大廠參與蛋糕分享,並且對他們提出一丁點讓利分享各自成果的要求,

就是順理成章的事情了。

類似的事情還有以代工開發面向對象程序語言爲代價,換取微軟部分多媒體協議的使用授權和窗口對象包專利的使用權;以及用閃存,VCD,DVD的產權協議吸引三星索尼交換晶圓生產線升級,流片封裝知識產權,音視頻

渲染協議知識產權,都是如此。

五軸聯動加工機牀屬於巴統禁售之列,但是如果將機牀拆分開來看,中國目前還無法實現國產替代的部件如高精度步進電機,夾具,滾珠絲槓等,卻又沒有在禁售的名單裏邊。

哪怕是最高精度的那一批在,但是還有次級替代品可以選購。

也就是說巴統協議也並沒有辦法將中國能夠走的路子盡數堵死,畢竟西方公司也是要喫飯,要謀求利潤的。

當然還有一點就是西方赤裸裸的傲慢,他們料定中國無法自行設計出最關鍵的東西??機牀數字化控制系統。

這個系統要構建起來相當複雜,但是原理本身卻很簡單,就是利用兩個刀頭的環形軸和兩個關聯工作臺的三向控制軸,可以實現在立方體六個面裏,除了固定面外,其餘五個方向的自由車銑。

實現的方法就是讓零件在工作臺上靈活調整方向,配合上可以移動空間位置的刀頭,就好像人手持一個菠蘿,拿小刀一個個淘眼的動作,實現工件的加工。

但是這個方法的前提,是要有一套軟件,可以將設計好的工件文件輸入到其中,再將之轉化爲在時間維度上的工件方向,位置以及刀頭所在方向和位置的一套關聯動作的工藝文件。

這還是僅僅是運動軌跡的轉化,還有很多的細節比如喫刀深度極限,車削速度極限等方面,還有就是精度控制,這是一套非常複雜的體系。

“五軸聯動加工中心有高效率、高精度的特點,工件一次裝夾就可完成五面體的加工。若配以五軸聯動數控系統,便可以對複雜的空間曲面進行高精度加工,更能夠適應像汽車零部件、大型門鎖構件等現代模具的加工。”李大

成說道:“我們和秦所長共同研究了資料後,感覺還是採用最簡潔的工作臺迴轉軸方式設計,比較符合我們目前的技術條件。”

“工作臺設置在機牀上,可以環繞X軸迴轉,定義爲A軸,A軸一般工作範圍+30度至-120度。工作臺的中間還設有一個迴轉臺,在特定位置上環繞Z軸迴轉,定義爲C軸,C軸都是360度迴轉。通過A軸與C軸的組合,固定在

工作臺上的工件除了底面之外,其餘的五個面都可以由立式主軸進行加工。”

這個思路和周至最先想出來的思路一致,周至都能夠想出大致模樣來的方案,的確應該是最簡單的方案了。

“A軸和C軸最小分度值一般爲0.001度,這樣又可以把工件細分成任意角度,加工出傾斜面、傾斜孔等。”劉大川說道:“A軸和C軸兩條曲線軸如與XYZ三直線軸聯動,就可加工出複雜的空間曲面。”

“這種設置方式的優點是主軸的結構比較簡單,主軸剛性非常好,技術可以直接從傳統機牀技術上移植過來,製造成本還非常低。”

“缺點就是當A軸迴轉大於等於90度時,工件切削時會對工作臺帶來很大的承載力矩,所以工作臺不能設計得太大,承重也比較小。”

“另外一種則是目前國外的主流,依靠立式主軸頭的迴轉,主軸前端是夾具是一個迴轉頭,能自行對Z軸進行360度環繞,成爲C軸。”

“而迴轉頭自身還有帶一個可環繞X軸旋轉的A軸,一般可達±90度以上,兩者結合起來,也可以實現五軸聯動的功能。”

“這種設計的優點是主軸加工非常靈活,工作臺也可以設計的非常大,現在國外飛機龐大的機身、巨大的發動機殼都可以在這類加工中心上加工。”

“這種結構還有一大優點,就是我們在使用球面銑刀加工曲面,當刀具中心線垂直於加工面時,由於球面銑刀的頂點線速度爲零,頂點切出的工件表面質量會很差。

“採用主軸迴轉的設計後,只需要讓主軸相對工件轉過一個角度,就可以使球面銑刀避開頂點切削,保證有一定的線速度,便可以大大提高表面加工質量。”

“這種設計對於高精度模具加工是具備絕大優勢的,但是設計難度卻太大,迴轉結構十分複雜,步進和伺服精度異常搞,必須配置圓光柵尺反饋模塊,以保障分度精度都在幾秒以內,此外這類主軸的製造成本也較高。”