听说十级钳工的传说,人的手工真能堪比机器或是超越机器的精度吗?:很多高精度机床都要用手工去修正,德国有间公司专做轨道,其轨道都是用手工铲出来。世上所大
很多高精度机床都要用手工去修正,德国有间公司专做轨道,其轨道都是用手工铲出来。世上所大型客机腹部升降架附近铝皮同样是用人手工敲打出,用机械做不出所需要精度。高精度机械的铲花是由手工制作,用机械制造铲花工件内产生应力,台湾的熟炼铲花工人缺口很大。
由于培训一名8级以上技师成本太高,很少企业去做。中国公司收购德国机械设备制造企业,其内部有多零件是手工制作。
人手工的精度靠的是经验,影响人操作精度的因素太不确定,误差随时都有可能发生。
机器可以对精度进行固定,只要技术达到了一定水平,精度几乎可以保持一致。
在某个行业某个点上,人的手工精度可能会超过机器,但从大概率来看,机器会更好一些。
个人看法,不喜勿喷!
在随机应变上机器永远无法和人比的,但在设定好的精度上人是无法和机器比的
作为一个去监狱零件加工厂采访过,并且和很多一线工厂接触过的人,
来回答一下这个问题,希望对于大家有所帮助,当然,不喜勿喷:
就这么说吧,其实人的手工的优势,根本不在于精准度的问题,
只能说,机器的使用,追求的重点是效率和更快的速度,这个是根本,
因此,普通的生产线,追求的,一定是比较通用的零件和通用的标准!
毕竟,机器追求的是一种性价比,这方面,就会牺牲一定的精度和标准,
比如,德国的很多加工床,机器生产的精度完全可以调到人工无法企及,
但是,这样算下来,制作这个精密零件所花费的工艺步骤就会多上很多,
而且,标准一提高,检验的标准也会提高,废品率、淘汰率等等也会增加不少,
这样算下来,根本不划算,资本追求的是最大化的利润,因此很少有人追求这个,
因此,会出现一种奇怪的现象:工厂里面,有些车床生产的有些零件,
通过一些有经验的钳工,再次加工处理一下,都会好用很多,
这就给人造成一种错觉:钳工比机器厉害,其实,这完全是扯淡。
机器可以做到那种精度,只是需要花费的代价太大,工厂不愿意那样做罢了,
因此,就由人工来制作罢了。一句话:一切为了成本,一切为了性价比!
没有那么神奇,这种传说多说都来自于《大国工匠》这类节目对于工匠的解读。
(避免有人这是对大国工匠的轻视,暂且隐去名字),有兴趣的可以去搜索一下“大国工匠精度”了解一下。
钳工有没有十级我们暂且不讨论,有一些大型国企,例如石油,船舶,航空工业央企会有自己的一套职级评估办法。我们暂且就说不讨论八级钳工,还是十级钳工。
既然聊到刮研的工作,那么单纯的来聊聊刮研,然后来聊聊钳工这个技术。
1、刮研是个啥工作?
见过雕刻石头的师傅没有,一块不规则的石头,用凿子不断的讲一些不需要的石料给去掉。最后形成一个平面或者是球型。原理上来说,刮研也就是不断的用刮刀慢慢的刮,然后找平,测量。最后让这个曲面或者平面更平整。
正式的刮研表述是:
刮研是利用刮刀、基准表面、测量工具和显示剂,以手 工操作的方式,边研点边测量,边刮研加工,使工件达到工 艺上规定的尺寸、几何形状、表面粗糙度和密合性等要求的 一项精加工工序。(这种定义大部分刮研师傅是不是了解,可能要打一个问号)
第一步的动作就是就是这个动作:用刮刀刮出有规则的刀形状,从这种密集的刮刀的形状来看,属于靠前的刮研阶段,也就是粗刮,整个表面都刮。
一般粗略的刮是,因为工件表面有锈迹,或者是工件粗加工完需要第一步的找平。为后面上涂料细刮,以及精刮做准备。
粗刮,第一遍粗刮时,刮削方向与刨刀纹呈45° ,第二遍刮削 时呈垂直方向进行。在粗刮时,也需涂上一层显示剂,使刀 花明显,以免重刀或漏刀。经过反复的粗刮后,在25X25mm 面积内有4-6点时就可进行细刮。
这个金属材料表面呈现的蓝色,就是涂料的颜色,这是普鲁士蓝,还有红色的涂料等。这些涂料也被称为显示剂,其实就是通过涂料附着在工件表面后,因为涂料是一种压光的显示剂,反光的不同,人眼能够找到凹凸点。
然后是细细的刮,精细的刮:
细刮,就是根据显示剂的情况找点刮,当然用到的情况也不同。上面这个就很明显能够看到,刮的地方都是没有规则的。其实就是看着点在刮。
原理和粗略的大概是这么一个原理,但是在真正的刮研的时候,需要根据工件的情况,使用不同的刀:
例如刮平面的时候,用手动刮刀,挺刮刀,精刮刀,钩头刮刀(就这面这个)。
刮曲面的时候,例如轴承内外表面,用三角刮刀,半圆头刮刀,蛇头刮刀。
因为不同工件的在后期的受力不一样,例如轴承后期的磨损主要是圆周形式的顺时针或者逆时针。刮刀的痕迹就要求是垂直与轴承的轴线方向,或者呈现一定角度。
但是这个难度其实主要在于刀工和耐心。不抬杠的来说,一个高级刮研师傅,耐心,手感,用刀的力度,以及经验,是保证精度的关键。这其中还有运气成分。
我们基本都将刮研称作“蚂蚁啃大象”。
我们上面说到,高级的刮研师傅耐心和手感,以及经验很重要。可能大部分的人不是很清楚这其中的分量。
如果刮研加工一个工件的费用是1万块钱的话。有40%是付给耐心,有60%是付给这份耐心为基础,长年累月积累起来的手感和经验。
刮研是一个耐力活,而且是一个极为长久的耐力活。
这也造就了这个工作:前期产出低,同时薪资低,并且极为枯燥。(看清楚我用的是极为枯燥)
刮研的精度,机器完全可以达到。刮研的工作,对应的机床是:磨床和铣床,细分起来还包括精雕机这种加工中心。
平面常见的用磨床,对于轴承这种曲面来说,一般都是数控铣床。对于电子产品中精密的部件一般采用精雕机。
在超大型工件加工中的5轴,7轴(5轴+2轴外部轴)的龙门铣床,可以加工包括螺旋桨,大型轴承(发电机,燃气轮机)等等。
高端数控加工中心,以及五轴铣床可以达到±0.003mm——±0.008mm,这种机床的售价也比较高昂。一定是全进口的机床,售价都在大几百万人民币。
目前国内在小型精雕机领域做得还算不错,主要依靠北京精雕顶着。目前北京精雕可以做到±0.005mm——±0.008mm的加工精度。
一方面手工刮研,在一些中小企业经济效益要高于数控机床,毕竟动辄几百万的加工中心不是谁都买的起的。
此外,一个特殊工件,本身产量就比较小。但是尺寸有比较特殊,是一些标准数控机床没有办法达到的要求,所以经济的角度来讲,定制一款五轴数控铣床,可能要千把万,还不如养一帮钳工慢工出细活。还可能达到相同的效果。
此外,有一些刮研工序比较慢,发热小,所以金属工件内部应力较小,发热较少。所以一些特殊的产品也会考虑采用手工刮研的方式加工。事实上大部分机床都可以解决,就是经济效益的问题,制约这些应用。
另外,你所见到的这些大国工件不少都是受到欧美出口管制的单位,不少高端设备在上世纪就是不允许出口的。
最后来说一下,当前机床精度是超过手工精度的(两者都在±0.001±0.002mm以上徘徊)。但是目前相差还不是很大。可以简单的算是持平的状态。
十年磨一剑,这一剑有时能让你目瞪口呆,叹为观止。
所以钳工说的并不夸张,确实存在,有时个别人物甚至不可替代。
钳工工艺,主要体現在机械修理过程,而不是机械制造过程。
机械制造的工作母机,也就是说現在各种数控机床,它的程序设计也是人。它不可能超越人的想向范筹。机械制造首选设计,绘制设计圖,设计人员根据机械作用,在图上規定加工精度与尺寸精度。设计人员并且要考虑加工能力,即机床加工精度能否达到要求。再行与成品加工精度机床间,找出平衡点。
一般在加工过程中,对机械另部件,几何平面,内园,外园没有复杂线型面,机床都能达到尺寸精度,光洁度,与平型精度。
但有时少数工件,有特殊面,机床刀具角度达不到,而且精度要求又高,那就必须高级钳工的手工打磨。
没有十级钳工的传说。定工人等级的最高只有八级。另外在机加工设备精度不够的年代(改革开放前),有些要求精密配合的工件是要由那些有多年工作经验、精益求精、技术高超的能手来完成。但是现在有各类型高精度加工中心完全可以胜任各种特殊形状工件的加工,并且精度是人的手工不能比拟的,有好的机床也要有好的操作者才能达到完美的效果。
八级钳工知道,十级没听说。尽管今天的机械设计制造越来越精密,但是在特殊工件的制作上,有时候机器真的还不能替代人。不论是中国还是美日,在最需要技术含量的特殊工件的制作上,都是靠人工。美国的间谍卫星上的透镜,深紫外光刻机上的透镜,飞机核潜艇蒙皮,火箭的装药,各国都是人工。包括飞机发动机的很多工件,也都是依靠人工去凭经验制造安装。
所谓大国工匠,就是那些做着机器干不了的高精度工作的人。我们能在电视上连着制作出来十几期相关节目,足见当今很多领域人工的不可替代性。
尽管目前很多领域都有机器替代人工的余地,但是我们目前人类机械设备的智能化程度,复杂精度的掌握水平,还不足以替代人工。未来很长一段时间里,这些领域的机器替代还无法完成。因此这类特殊行业也会长期存在。
最高级别的加工精度,目前还是手工加工,机器加工精度远远达不到要求。
比如航天领域,需要的精度极高,必须要由手工挫到要求精度,好像是千分之三毫米(具体忘了,《开讲了》看的)。说数据一般人理解不了,直观感受是两块铁块可以面对面吸在一起,不需要任何粘合剂,只要把两个平面对在一起就立刻被大气压吸住了。这样的精度只能靠手挫。
机器的优势在于快速、大量、误差小,但对于需求量少,难度极大的领域,起码没有工程技术人员去研究和开发,所以目前还是手工更厉害。
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