主题：【讨论】关于齐重一台出口德国的机床引发的一篇口水 -- 所以我才飞好远

大结局终于到了，在这里我们主要讨论两个问题，第一，齐重这台机床好不好；第二，“国际先进”究竟是啥。我们先来看一下齐重的这台机床怎么样。这台机床叫“SMVTM1600×30／250L-NC数控单柱移动立式车铣床”。请大家注意一下它的命名方式，根据新闻对其的解释，我们知道“其最大加工直径达16米、最大加工高度3米、最大工件重量250吨”，可以发现这三个关键数字分别这款机床的命名中有所对应，但如果不是齐重的人，就算是行业内的人也很难从这个名称中看明白它的含义。过去不是这样。在计划经济时期，我国对各种类型的机床均有标准的命名办法，全国统一。

过去我国机床产品有着标准的命名办法，这个命名办法取决于各类机床产品的最重要特点，主要机床类型的关键因素如是：1）卧镗类机床：镗杆直径与工作台行程（Y轴行程）；2）立式加工中心：台面尺寸；3）龙门式加工中心：台面尺寸；4）卧式加工中心：台面尺寸；5）车床：车削直径等等。根据这些不同机床类型的关键因素，国家规定了标准的名称符号，诸如数字显示机床和数控机床的特定字母、机床类型的特定编号、立柱的类型及编号、台面尺寸标准表达等等均有国家方面的命名规范（这里不展开）。在2000年以后，随着中国机床行业的发展，为了与国际接轨，工信部方面不再对企业的机床产品有强制性的命名规定。于是各企业有权利给自己的产品起一些更加个性化、更能表达自己企业内部标准的名称了。

回到主题，要评价一台机床的档次，究竟要看哪些方面呢？当然是看它能干什么样的活、能应付怎样的加工要求。我们总会问到机床的精度问题。那世界上啥精度最高呢？人手。准确的说是八级钳工的双手。过去咱们刚搞航空事业的时候，由于机械制造技术和加工能力的限制，飞机是靠工人一小块、一中块搭骨架拼接起来的。当时机身强度、机器可靠性等方面仅勉强应付现代军民事业的要求。不仅成品简陋，而且效率低下，机体容易疲劳，寿命不高。就这样，这种制造也不是人多就能干的出来。它依然需要高级的钳工的细心教研。一个八级钳工的培养往往超过10年，几千人的厂子也不过屈指可数的几位，限于这种条件，即便高级钳工的双手是世界上最精密的仪器，也架不住一个民族对高端装备工业化大批次生产的现实需求。没有量呀。特别是在二战后，随着航空、能源设备、铁路、军工等行业的进步和兴起，机床所需要加工的部件变得越来越复杂，各行业的市场规模在半个世纪的扩张发展后，制造业对量产效率的要求也越来越大。想一想航空、汽车工业的发动机缸体、活塞、叶片、大尺寸曲面的整流罩、大尺寸机翼和机身结构件、起落架等等。面对这些东西，人手有着先天的效率和力量缺陷。那么要面对这些需求，只有数控设备才能同时满足大尺寸复杂几何形状的加工和大规模批量化的生产。

在过去，人们通过跨单位的集体协作组织形式，充分利用国家的高级技术人才和工人，使用旧式机械和手持工具掏出一些曲面的及其他小型的复杂工件，可以完成一些少量、国家急需装备的生产，填补一些技术空白。但随着工业化的发展和材料的进步，完全凭借人力的制造也来越显得力不从心，工件的质量大型化，5、60吨或上百吨的大型部件的加工越发平常，其次金属材料越来越先进，对主轴转速和刀头硬度的要求就越来越高；再加上所需要加工的部件形状越来越复杂和奇怪，考虑到复合材料的物理性质，往往需要部件在一定温度下（高温或低温）由高端机床一次加工成型，否则当刀头离开， 复合材料翻身再装夹，铣刀重新接触部件，热胀冷缩所导致的公差很可能会将整体部件彻底报废。

为此，宽大的台面尺寸、高级材料的刀头和高性能的主轴、巧妙的结构设计以及多轴联动技术，一个都不能少。而往常人们印象中的精度概念，在半个世纪的发展中，对精密的要求并未改变多少，对比以上困难来说，精度要求反而是一个最易达到、必须达到的次要（必要）问题。

解释了这个道理，我们就从齐重的“最大加工直径（台面尺寸）、最大加工高度、最大工件重量”来说。台面宽度越大，就能够加工的更大尺寸的部件。有的机床为了制作长达几十米的整体部件，工作台做的又大又长，宽6、7米，长3、40米（更长的也很常有，我们可以想想啥东西需要这样的加工环境， 当然是飞机、火箭以及一些巨型能源电力设备了），尺寸越大的部件其质量也就越大，大质量、大长度的工件在装夹后对工作台的受力必然不是很均匀，这时如果工作台再进行移动的话平面上很容易产生偏差，从而导致加工的误差。一些大质量部件在工作台承载中的重量和尺寸超过一定程度后，工作台本身就能不动尽量不动了。这时机床对部件在空间上的加工就必须由立柱带动主轴和刀头移动，进行加工工作。这时就必须依靠动柱结构设计帮助机床更好的完成加工工作。

说回台面尺寸。台面就是工作台的桌面，对于小规格的机床来说，工作台可以分为上滑座和下滑座，上滑座承载需要加工的工件，并通过旋转机构与下滑座相连；下滑座通过机械传动装置放在底座的导轨上，与底座相连。工作台的实际结构比较复杂，每一个可直线运动的平面都需要滑轨机构和导轨机构（横向和纵向），这些滑轨和导轨无论中外都必须经由人工进行刮研处理，将表面刮平磨平才能装配进机床。有些精密磨床宽大的立柱滑轨和工作台平面都须经过工人师傅的刮研处理。

对于中、大、重型机床来说，除了关键部分无法替代，由于工作台的行驶长度（y轴行程）过长，虽然靠工人进行手工刮研是最好的选择，但由于生产周期过长，人力制造效率低下，一般企业不会这么耗费人力物力进行生产。像这种长行程的运动机构目前绝大多数企业均采用各种类型的直线同步电机及液压或者气垫系统来保证平台系统的水平和运动。大家在讨论中已经多次提及，这种运动往往通过绑定控制系统的伺服电机系统带动丝杠转动进行工作，这部分市场供应目前主要被德国人占据。

对于加工高度来说，一般企业并不太要求这个指标，但一些企业需要加工的部件很高，而且这种部件难以进行卧姿加工，那么机床制造单位要向他提供能够加工较高部件的机床产品。加工高度主要考量的是主轴箱在立柱上的最大行程距离，机器需要保持在运动过程的稳定性，也就是立柱滑轨要足够平，立柱对主轴箱的悬挂设计要足够可靠（这里齐重的单柱结构车床是最传统的设计结构）。比如在龙门式机床的设计中，国内机床企业通常采用外挂主轴箱的设计，而国际上技术水平较好的机床企业为了获得更高的主轴安定性，会采用主轴箱内嵌入横梁的设计，但这种设计的制造难度较高，国内产品上应用的很少。用户如果对加工高度的范围有更高要求的话，也可以选择移动式横梁的设计。它更增强了机床的垂直高度的工作能力。

这里我们可以看出一般的通用机械领域的部件加工尺寸需要多大。宽度往往超不过1米，如汽车发动机里面的那些玩意是各种尺寸不大的活塞、曲轴、缸体壳体等等。而齐重这个加工直径达16米、最大加工高度3米的东西，新闻里说是给生产风电机组的企业使用，俺理解半天觉得倒是核电设备更有可能。总之无论如何一般行业是不会用到这种级别的东西的。（一点猜测，齐重这台机床看名字似乎是某种车铣复合加工中心，那么他可能还有一个铣床的床身。这里不展开了）

我们知道，高端机床为了加工处理复杂工件，不仅仅要能够在三个直角坐标（Ｘ、Ｙ、Ｚ三轴）上进行协同运动作业，还要求在支线坐标和1、2个旋转坐标上也要通过伺服、控制系统对联动机构进行操纵，从而达到多轴的联动协作，完成对复杂集合形状的、材料特殊的部件进行一次成型的高级加工。通过以上一点介绍，齐重这台数控车铣复合加工中心能够做到16米的车削直径，已经在相当程度上说明了它的技术能力。

那么我们最终要问，齐重这台机床和国际先进水平比，咋样呢？

首先要说，就同类型的单机性能而言，这台机床已经是世界一流的水平。但是，世界上真正一流的机床制造水平，并不能从这个角度和高度上进行认识。

请看下集，大结局-下之“国际先进”究竟是啥。

土鳖抗铁牛！

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