重生之乘風而起 第二千二百七十九章 兩個設計方案

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，讓一個國家全麵把控一個產業上下遊全套體係的產業鏈，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。

體係這個東西本來就不可能一蹴而就，就拿工具機行業來說，國內的工具機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，強度器件以及控製係統上。

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，周至認為，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麵做出了表率，那就是集中力量進行區域性突破，並且迅速形成智慧財產權和市場壟斷優勢，然後利用自己手中的新興技術，和相關方麵進行合作和交換。

資本是逐利的，隻要能讓它獲利，什麽政治障礙，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製著，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麪向對象程式語言為代價，換取微軟部份多媒體協議的使用授權和視窗對象包專利的使用權；以及用快閃記憶體，VCD，DVD的產權協議吸引三星索尼交換晶圓生產線升級，流片封裝智慧財產權，音視頻渲染協議智慧財產權，都是如此。

五軸聯動加工工具機屬於巴統禁售之列，但是如果將工具機拆分開來看，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，滾珠絲杠等，卻又冇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冇有辦法將中國能夠走的路子儘數堵死，畢竟西方公司也是要吃飯，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——工具機數位化控製係統。

這個係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台的三向控製軸，可以實現在立方體六個麵裏，除了固定麵外，其餘五個方向的自由車銑。

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

但是這個方法的前提，是要有一套軟體，可以將設計好的工件檔案輸入到其中，再將之轉化為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檔案。

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

「五軸聯動加工中心有高效率丶高精度的特點，工件一次裝加就可完成五麵體的加工。若配以五軸聯動數控係統，便可以對複雜的空間曲麵進行高精度加工，更能夠適應像汽車零部件丶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，感覺還是采用最簡潔的工作台迴轉軸方式設計，比較符合我們目前的技術條件。」

「工作台設置在工具機上，可以環繞X軸迴轉，定義為A軸，A軸一般工作範圍+30度至-120度。工作台的中間還設有一個迴轉台，在特定位置上環繞Z軸迴轉，定義為C軸，C軸都是360度迴轉。通過A軸與C軸的組合，固定在工作台上的工件除了底麵之外，其餘的五個麵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軸最小分度值一般為0.001度，這樣又可以把工件細分成任意角度，加工出傾斜麵丶傾斜孔等。」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麵。」

「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工具機技術上移植過來，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台帶來很大的承載力矩，所以工作台不能設計得太大，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，主軸前端夾具是一個迴轉頭，能自行對Z軸進行360度環繞，成為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。」

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「這種設計的優點是主軸加工非常靈活，工作台也可以設計的非常大，現在國外飛機龐大的機身丶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，就是我們在使用球麵銑刀加工曲麵，當刀具中心線垂直於加工麵時，由於球麵銑刀的頂點線速度為零，頂點切出的工件表麵質量會很差。」

「采用主軸迴轉的設計後，隻需要讓主軸相對工件轉過一個角度，就可以使球麵銑刀避開頂點切削，保證有一定的線速度，便可以大大提高表麵加工質量。」

「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。」(本章完)