在一开始搞工业化的时候,谷雨也是半懂不懂,虽然他知道工业化不等于一个个大工厂,但是在看到解放军不断胜利之后,还是相当骄傲,甚至认为中国离顶尖强国已经不远﹐想着可以讨价还价,半个新几内亚岛,中东一小片沙漠算什么,老子外东北、外西北,甚至西伯利亚都要。
但是等到他看到英国引进的十字军坦克发动机自动化生产线时,他才真正搞清楚二战时期的顶尖强国应该具有什么样的能力。(以下内容来自于知乎,重新编辑了一下,大家伙好好学习一下,也别在争论了,路还长着呢!)
几十台组合机床和其它专用自动化机床组成―条流水线﹐将一台台坦克发动机生产出来,生产效率极其吓人。一个箱体传到某个组合机床上,在机器的轰呤声中,多方向多个组合刀具同时伸出,短短的十几秒内自动加工完要加工的多个孔或面。
工人在全过程中的工作就是,通过房梁上的吊钩移动它到机床上用夹具将它固定,按一下开关完成本道工序的加工﹐然后再松开夹具通过房梁上的吊钩将它移到传送带上。
中间如果有的工序花的时间长,传送带在那前面就有分岔,接多个一样的组合机床,以避免加工中的堵塞,好让整个生产线无需停顿,效率达到最高。
就连轴的最后一道抛光工序,都是用机床完成。一个机床上装上多根轴,在每个要抛光的圆面上套一个特制的皮带,机床工作起来,这些要加工的轴不停旋转,皮带将它们抛光。
在整个生产过程中,对工人的要求降到最低,产品的质量完全是靠设备来保证的,平时只需定时检修设备的精度即可。
看到这条生产线之后,谷雨盯着看着很久,然后又把张爱达叫到身边,让他好好解释一下,这些个组合机床,到底是怎么做到多方向多个组合刀具同时伸出,短短的十几秒内自动加工完要加工的多个孔或面,到底是如何保证精准加工的。
张爱达告诉谷雨,最早的组合机床是1911年在美国的格林里公司创制,用于加工汽车零件。1926年,美国在组合机床的基础上建成第一条加工汽车底盘的自动生产线。
也正是因为组合机床的研发成功,福特汽车才能够大规模生产、流水线生产,他接着以镗床为列,介绍组合机床和普通机床的区别。
如果有一个齿轮箱,里面有3根轴,那么有3对孔要加工o用通用镗床,要将齿轮箱放在锐床上,用夹具固定好,开始加工第一个孔。
镗床上加工件是不动的,通过伸出高速旋转的镗刀,在加工件上将原来的毛糙的粗孔镗成要求精度的孔。加工完后,收回镗刀,测量加工的孔径误差是否达到要求,如果没有达到,调整锐刀的加工尺寸,重新加工。
下面加工第2个孔时,必须松开夹具,移动齿轮箱,将第二个要加工的孔精密对准镗刀的旋转中心,以保证两孔之间的中心距,用夹具夹好后,调整镗刀的加工尺寸,再加工第2个孔。
将一面的3个孔加工完后,加工另一面的3个孔。这时,即使在夹具的帮助下,对孔都相当难了,因为一对孔之间的同心度要求很高。这3个孔加工出来是很不容易的。
有人会提问了,为什么不一次加工一对孔?原因有两点∶两孔之间的距离一般都比较大,镗刀伸那么长,在加工中受的力会让刀杆弯曲,从而达不到要求的精度。即使上一点解决,经常这两个孔的孔径不一样,无法一次完成加工。
如果这些孔中有台阶孔,这样的孔的截面形状是个凸字形,外面是大孔,里面是小孔,问题就更复杂了。工人在加工大孔时必须仔细注意进刀量,以防大孔加工的浅了或深了。
从上可看出,在这种情况下,加工是很麻烦的,生产效率很低,即使福特再厉害,也没有办法。但针对这个齿轮箱的组合镗床表现如何呢?
它有3对镗刀,分布在镗床床身的两边。每对镗刀之间的同心度完全满足齿轮箱孔的同心度要求,任两队镗刀之间的中心距就是孔之间的中心距。
齿轮箱在镗床床身上用夹具固定后,加工时,3对镗刀同时工作,一次就将孔全部加工完毕。而且镗刀是定制的,刀的加工孔径是固定的,就是要加工的孔的直径。
如果有台阶孔,那么对应的那把镗刀就是组合刀具,即刀杆上有两个靠在一起的刀头,前一个是加工小孔的,后一个是加工大孔的。镗刀前进到一定位置时,就同时将这个台阶孔加工完。
在这里,判断加工是否完毕不是靠工人的眼睛和经验,而是通过行程开关来完成。当镗刀进刀时,带动一个铁块之类的东西在镗床床身边上移动。
当镗刀进刀到要求的加工完成位置时,铁块刚好碰到行程开关,从而触发电信号,这个电信号反馈到镗床的控制柜中,通过继电器等电器让控制镗刀进退的传动系统反向工作﹖镗刀就自动收回来了。
在这个过程中,工人只需简单的在夹具上装卸齿轮箱,按下开关按钮即可,整个加工过程中是自动化完成。将多台组合机床用流水线的方式组成自动生产线,终于,大规模标准化、工业化生产的大门彻底打开了。
苏俄同志看到这个方式的优点,军工产品一设计定型,只要可能就立刻不惜血本建立这样的生产线来生产。而美国人由于生产基本都是资本家的工厂进行,在没有得到政府的大规模订单之前,是绝不会这么干的,即使有了大规模订单﹐由于建立这样的生产线代价很高,在利润的考虑下,也不一定会完全采用这样的生产线。
因此在这方面苏俄干的比大米有过之而无不及,这就是苏俄在二战中各种不利条件下武器生产产量能够压住或至少和德国抗衡的关键。
在数控时代真正进入工业化大生产之前,以组合机床为代表的自动化机床和生产线就是加工行业大规模生产的皇冠上的明珠,难度是极高的,花费是极大的,没有掌握这个技术并应用的国家,根本没有资格去争霸世界。
当然,这个皇冠上的明珠有个极大的缺点,那就是太钢性化,产品要定型了才能这么干,如果产品一旦改动,机床就要改动或更换,生产线就必须调整,甚至整条生产线完全报废。而这样的生产线太昂贵,故而中小批量生产时是不可能采用这个方法的。这个问题的解决,要一直等到数控时代的来临。
那么前世中国是什么时候吃透组合机床的,很悲剧,中国自行设计和制造的第一条组合机床自动线是1960年,第一个五年计划完成后第三年,看起来不错,但是对不起,很多关键组件来自于苏俄,中国本身并没有多少生产和设计能力。
而中国第一台大型组合机床UT001型组合机床制造成功,那就更加悲惨了,一直等到1990年代,而在这个时代,世界上已经进入到大规模使用数控机床的柔性生产时代……
机床行业生产的机床种类之多、要求之高是让人瞠目结舌的,想靠进口来解决这个问题是根本不可能的,就算谷雨让解放军天天吃炒面,也不行。
如果不能乘此吸收掌握组合机床制造能力,产品一旦更新,很多专业机床就没用了,买来的工业化如同沙滩上的城堡一样轰然倒塌,有句老话形象的说明了这一点:辛辛苦苦50年,一夜回到解放前。
在了解了这一切之后,谷雨真正搞清楚了为什么前世新中国会长期大规模生产59坦克,歼6,因为中国根本没办法大规模改进生产线,顶破天进行一些微不足道的修改,而送往美国的两架歼8,零部件不通用,也是没办法,没有柔性生产线,光靠手工打造,零件不通用很正常……
英国佬给他提供的生产线只能生产十字军坦克,那么他只能生产这款坦克,要想生产T34坦克,生产线都需要重新调整,购买相应的设备,能搞定的只有苏俄派来的技术人员,中国人只能老老实实看着,还差着远呢……
日本虽然是列强,在很多方面开始去追赶米、露、独、牛、公鸡等列强,虽然造出了大和、零战等让人吃惊的武器,但工业是落后的,基本看不到像米、露一样的半/自动化生产线。
日本的工业母机不能为其它工业行业提供出符合机械时代要求的产品,只能在大米爆的P51、B29、埃塞克斯级航母海前泪流满面,最后被钢人同志的T34海给彻底打跨了最后的斗志。
有很多人将倭国的失败归根于资源的制约,但倭国战争前期不是抢到了资源吗,可由于它的工业母机不行,需要它爆各种武器海时,就爆不出来了,最后就只能被别人爆菊了﹐而购买了一大批生产的谷雨,目前比日本还不如,处在既不知其然,也不知其所以然的地步……
而要想达到老美的水平,光光搞定了组合机床和自动化机床还不够,中国还要想法设法解决机床的精度问题,床身(含导轨)、动力系统、齿轮箱、主轴、刀具系统、控制系统、尾顶,每一样都要提升……都要一点点,一丢丢的摸索……
要想提供机床精度,不仅仅有技术的不断进步,比如普通电机到伺服电机;也有人工的影响,比如三级工和八级工组装的结果就是有差距;也有材料的变化,最典型的就是刀具材料的进步;
甚至干脆就是时间,床身的应力消除只有用时间来解决;当然最关键的还有是理论和分析方法的不断进步……
总之一句话,这一切都需要积累,而时间对任何人都是公平的,也包括穿越者们,谷雨蹦趾了十几年,他搞不定组合机床和自动化生产线,为了节约时间,把主意打到了第一代数控机床上。
陈主席比谷雨多蹦趾二十几年,能不能迅速搞定这一切﹐能不能压制住早发展一百年的大美利坚,还有大英帝国,把澳大利亚抢到手,那只能是仁者见仁,智者见智了!还是不要争论的好!
唠唠叨叨,写这么多,就是告诉一些人,都被争论了,谷雨怂有怂的道理,也请不要拿谷雨和李主席比谁的骨头更硬,谷雨所处的外部环境和李主席不一样,谷雨不想先和美国硬顶,然后又和苏俄硬顶,整天在家里搞三线建设,他软一点,老百姓幸福一点,不见得是什么坏事!