第420章轉變思想

第420章轉變思想

所以，綜合比較下來，搖籃式擺角機構相對來說最有可能實現。

那就用搖籃式吧。

搖籃式擺角機構的控制核心用單片機。體積小、價格低、可靠性高，編寫相應的控制程序，可實現對主軸擺角的精確控制。

國內對單片機的生產還是不行啊。怎么摸底也沒有用。

只能用漂亮國的IT8051。

位置傳感器反饋可以直接用之前的光柵尺。

最后是擺角機構驅動電機。

五軸機床的搖籃擺角機構對驅動電機的核心要求包括高精度與高動態響應。需實現亞微米級定位精度，響應速度快（毫秒級），以滿足復雜曲面加工的軌跡精度。

還有高扭矩與平穩性，也就是在低速或靜止狀態下需提供足夠扭矩，且運行平穩、無振動和爬行現象。還要能適應長時間連續加工，電機溫升低、可靠性高，維護周期長。需匹配高精度伺服系統，支持閉環控制，實現多軸聯動的協同控制。

之前程時的四軸機床，就是因為國產的步進電機與直流伺服電機不行，最后用金陵微電機廠產混合式步進電機，搭配基于國產CMOS芯片CD4017分頻電路自行設計的細分驅動器，將步距角細分，模擬“準閉環”效果。

但是這個方法可以滿足四軸，卻沒辦法滿足五軸。

那是因為混合式步進電機的本質局限。

步進電機依賴脈沖信號開環控制，無位置反饋機制，無法實時修正累積誤差。五軸機床擺角機構需要連續軌跡插補（如圓弧插補），開環控制會因機械間隙、負載變化等因素導致定位誤差隨時間累積，最終精度崩潰。

即使通過細分降低步距角，也僅能提高理論分辨率，無法解決實際運行中的失步、振蕩問題。

加上混合式步進電機的扭矩特性不足，而且動態響應滯后。

五軸擺角機構需驅動工作臺或主軸頭（質量可達數百公斤），低速時需要大扭矩輸出，步進電機的扭矩隨轉速下降明顯，無法滿足負載要求。

步進電機的加速時間通常為數十毫秒，而五軸機床要求擺角軸在插補時達到毫秒級響應，以匹配其他軸的聯動速度，步進電機的慣性和繞組電感會導致響應延遲。

CD4017分頻細分驅動器的技術缺陷也讓它無法滿足五軸機床的要求。

因為國內缺乏12位以上高精度D/A轉換芯片，只能通過電阻網絡實現粗略分壓，模擬細分的精度最多達到16細分，遠低于五軸機床所需的亞微米級分辨率（需數萬細分）。

模擬電路易受電源波動、溫度漂移影響，導致繞組電流不穩定，引發電機發熱、振動加劇，進一步降低精度。

五軸機床要求絕對位置精度，誤差小于1μm，而“準閉環”無法補償這些誤差，難以實現微米級定位，且動態響應速度較慢（加速時間通常為數十毫秒）。

現在到了做五軸機床的時候國產電機的拉胯就更明顯。

步進電機的“失步”和“振蕩”問題顯著，無法滿足五軸機床對高速、高精度軌跡控制的要求。

直流伺服電機說是開始研制，但但核心技術還是依賴進口，自主化程度低，精度，穩定性也達不到要求。

那交流伺服電機？

交流伺服電機也是起步，而且后面會逐步取代直流伺服電機。所以既然都是起步，索性把精力都放在最先進的上面。

程時查了一下大摸底的資料。發現現在國內只有少數科研院所（如中科院電工所、沈陽工業大學）和高校開展基礎研究，企業尚未形成產業化能力。

主要借鑒霓虹、德國的早期技術技術路線，采用異步感應電機或稀土永磁同步電機。但是由于無自主知識產權的數字伺服算法，稀土材料純度低，磁性能不穩定。電機效率比國外低1520，控制精度相差12個數量級。

他記得自己曾今查閱過國內某機床廠承擔五軸龍門銑床自研攻關項目的資料。

項目組的結論是：“配套體系空白，無法形成系統解決方案，國產伺服系統短期內無法替代進口，制約五軸機床研發，只能暫停，等待時機”。

他當時閱讀這報告時，從這短短的一行字上，感受到了項目組人員經過數年的艱苦研發，最后卻不得不放棄的無奈和悲涼。

其實還是卡在那幾個地方：芯片，編碼器，傳感器，系統。

這些在年初的會議上已經跟很多專家和廠子討論過了。

才過去了半年不到，也難這么快就有起色。

根據摸底的情況來看，并沒有其他企業有突破。

現在又加上了減速器和電機制造工藝與可靠性瓶頸瓶頸。

這個事靠他一個人還是不行，太慢，也很難，得拉幾個廠子來。

激光焊接機在解決光學元件問題，他也是找盧再雪幫忙。

他的精力有限，需要拿來做更重要的事情。

蔣郁東跟程娟回來看他們。

程時跟他喝茶的時候講了這個問題。

蔣郁東說：“稀土這個，國家已經在想辦法了。中國稀土產量那么高，卻在精度和提煉專利上被別人卡脖子。”

中國的稀土冶煉分離產品產量在五年前就超過漂亮國，成為世界最大的稀土生產國。可是提煉效率很低。

這玩意叫“稀土”，就是因為含量少。

所以挖一點就少一點。

而它在軍工航天電子機械等很多方面又是必需品，絕對的戰略性資源。

漂亮國和澳洲國都在封存自己的稀土礦從中國進口。

中國卻還在一味擴大產量，造成了巨大的資源浪費和經濟損失，還有難以恢復的生態環境污染。

資本主義國家掌握著定價權，就拼命壓低價格來買，跟直接搶差不多。

程時：“我建議我們轉變一下思路，向我們最厭惡的霓虹國學習。”

蔣郁東挑眉：“嗯？”

程時：“我們已經在用資源換技術和產品這條路上走太久，要想辦法變成從別的國家買資源來加工，再賣給別人。比如稀土。我們周邊多的是稀土資源比我們豐富的國家。我們把提煉技術做到極致，把稀土礦變成高純稀土，再賣給別人。”：wbshuku ( 明智屋中文 wWw.MinGzw.Net 沒有彈窗,更新及時 )