【壓縮機網(wǎng)】成立于1928年的三井精機前身在現在的東京都大田區南六鄉，那時(shí)的產(chǎn)品是塊規和測微計之類(lèi)的量具。1935年（昭和10年）開(kāi)發(fā)出了日本首臺加工母機床的#4型坐標鏜床。當時(shí)，在日本還沒(méi)有高精度的加工用工作母機床，這臺坐標鏜床的國產(chǎn)化對日本產(chǎn)業(yè)界可以說(shuō)是實(shí)現了多年的夙愿。從那以來(lái)，坐標鏜床就成為了加工母機床的代名詞。

 

　　隨著(zhù)多年來(lái)的發(fā)展，三井精機現已建立起數控坐標鏜床、數控坐標磨床、臥式加工中心、立式加工中心、五軸控制加工中心、數控滾珠絲桿磨床、數控轉子磨床、數控螺紋磨床等強大陣容，支撐起了這項高端產(chǎn)業(yè)。盡管在國內名氣不如馬扎克、大隈等日本機床公司，但是由于其充分依靠自身的優(yōu)勢，在數控機床母機工業(yè)界贏(yíng)得了一片天。

 

　　三井精機開(kāi)發(fā)-設計，加工-組裝-測定，還有工廠(chǎng)環(huán)境——所有這些高度融合在一起就誕生了首臺加工母機床。80多年來(lái)代代傳承下來(lái)的嫻熟技巧，和理想的工廠(chǎng)環(huán)境造就了這種可能。三井精機的工作機床部門(mén)在2001年10月，從東京都大田區遷移到了埼玉縣川島町。

 

　　在這里，從新建成的工作機床專(zhuān)用工廠(chǎng)，向世界各地輸送了大量的加工母機床。從創(chuàng )業(yè)開(kāi)始到現在，三井精機的歷史里，發(fā)展的重心一直是“精度”。

 

　　那么，三井精機是如何實(shí)現高精度制造的呢？我們不妨深入工廠(chǎng)去看看。

 

　　堅固的廠(chǎng)房基礎

 

　　對于工作母機床制造業(yè)來(lái)說(shuō)絕不能忽視基礎水平變化、外部振動(dòng)等外界因素。精機車(chē)間的基礎是由嵌入地中巖層的1700鋼管及平均厚度1m左右的水泥層建造而成。而且，建筑物的基礎和機床設置的基礎是完全分隔開(kāi)的，這樣起重機的振動(dòng)就不會(huì )對機床造成影響。

 

　　零部件·組裝單元到成品的工藝流程

 

　　成品組裝室與出廠(chǎng)室相鄰。機床出廠(chǎng)時(shí)組裝區域和外界空氣不直接相接觸，室溫不會(huì )產(chǎn)生變化。而且，在出廠(chǎng)室內機床溫度會(huì )漸漸地適應外部溫度，特別是在炎熱的夏季，會(huì )防止由于室內和外界的溫度差所產(chǎn)生的結露現象。零部件、組裝單元的加工、組裝都是在同一個(gè)工廠(chǎng)內部進(jìn)行工藝流程的。當然移動(dòng)距離的縮短，在溫控條件下的流程，對零部件和組裝單元來(lái)說(shuō)，對溫度適應的時(shí)間得以節約，效率得以提高（見(jiàn)圖1）。
 

 

　　精機車(chē)間的中心就是成品組裝，它由4部分組成，立式、臥式、5軸加工中心、坐標磨床、坐標鏜床、螺紋磨床、專(zhuān)用機等就是在這里組裝而成的。從磨削到組裝、調試、出廠(chǎng)檢查、客戶(hù)的預驗收檢測、出廠(chǎng)整備也是在這里進(jìn)行的。

 

　　精密三坐標、光學(xué)儀器檢測室

 

　　如果想要制造出精度為1μm的機床，就必須擁有1μm以下能夠準確檢測的儀器和技術(shù)。

 

　　檢測室是精機車(chē)間各房間中溫控管理最嚴格的房間，保持在常溫20℃±0.1℃的范圍內。擁有自行研制的激光測定儀、3次元測定儀、真圓度測定儀、表面粗糙度測定儀、萬(wàn)能顯微鏡等儀器。主要部件如主軸、滾珠絲杠和工作臺都是由三井制造。

 

　　三井精機獨特的主軸系統，帶有增力器的刀具夾緊，刀具夾緊力達到了3000kg，保證了使用重型刀具時(shí)的鏜孔精度，26/22kW的主軸扭矩能達到1794Nm。

 

　　三井精機制造的高精度絲杠、蝸桿磨床，在日本市場(chǎng)保持99%的市場(chǎng)占有率，其他機床制造商的傳動(dòng)部件都是用三井機床制造。

　　三井值得自豪的技術(shù)--“刮研削”

 

　　所謂“刮研削”，就是使用鏟、刮等工具將鑄物表面進(jìn)行刮研削加工的作業(yè)。進(jìn)行刮研削加工的場(chǎng)所是摩擦面（臺面及柱體間等移動(dòng)部位)、物與物間接觸面、臺面、平臺之類(lèi)等等。通過(guò)刮研削，一次磨去量約為1～3μm程度，只要掌握刮研削量就能正確制作出自由形狀。熟練者刮研削加工，可以得到機械加工難以實(shí)現的平面度、直角度、真直度。

 

　　例如加工機床的加工平面度為10μm，那么它加工出的產(chǎn)品就不會(huì )超過(guò)10μm的精度。那么要想有比父母還要好的孩子應該怎么辦呢?（要想加工出5μm平面度應該怎么辦？）這就是“靠矯正（教育）使之成為好孩子”的問(wèn)題了。通過(guò)刮研削這種由人類(lèi)進(jìn)行的矯正手段來(lái)制造出比父母精度更高的孩子的道理，三井精機的制作就是遵循了這樣的理念。

　　「刮研削」的過(guò)程

 

　　通過(guò)刮研削來(lái)加工出精確的工作面的時(shí)候，首先要有一個(gè)基準。下面闡述的通過(guò)“三面磨合”來(lái)制作的平面板，稱(chēng)為“磨合治具”。

 

　　刮研削后的表面上會(huì )有微小的起伏，有高的部分也有低的部分。在加工后的面上涂上紅色，再和磨合治具相磨合。這樣，高的部分的紅色就會(huì )被刮去。對去掉紅色的部位再度進(jìn)行刮研削，通過(guò)這樣反復進(jìn)行來(lái)制作出超精度平面（見(jiàn)圖2）。
 

 

　　怎樣制作出平面? 三面磨合

 

　　對平面的制作而言，刮研削是基本。那么，我們來(lái)說(shuō)明一下通過(guò)刮研削來(lái)制作出平面的“三面磨合”的方法。既然稱(chēng)為“三面磨合”，當然是要制作出3個(gè)面。為什么是3個(gè)面呢？

 

　　例如像圖3a那樣通過(guò)刮研削制作出3個(gè)平面，然后像圖3b那樣將3張治具板按不同的組合磨合在一起。這里我們使用先前闡述的“磨合”的方法。①和②、②和③的面可以很好的密合在一起。但是，這種例子情況下只是偶然2個(gè)組合能夠很好的配合在一起，僅僅依靠2個(gè)面的配合來(lái)進(jìn)行確認也不可以斷言是平面。那是因為①和③不能很好的密合的緣故（見(jiàn)圖3c）。
 

 

　　像圖3那樣3個(gè)平面，不管是圖4的哪種組合都能保證面與面的密合。就是說(shuō)，不管3個(gè)面如何組合都能密合的條件證明了他們只能是平面。三面密合，就是通過(guò)3張治具板各自磨合制作出平面的作業(yè)。

　　三井精機對機床的各個(gè)部位進(jìn)行刮研削加工。除了是為了高精度加工之外，根據部位不同加工的目的也不盡相同。

 

　　物與物相接觸的部位

 

　　床身和柱體之間、主軸頭部和主軸之間、滾珠絲桿裝接物和裝接面之間等等，要對物與物相接觸的重要部位進(jìn)行刮研削加工。簡(jiǎn)單說(shuō)，就是“消除緊張力”（內應力）。

 

　　例如，像圖4中的那樣不平的物體之間，依靠螺絲等雖可以強制性的將面與面結合在一起。但是，物體總是有恢復原來(lái)狀態(tài)趨勢的力在發(fā)生作用，這就是“緊張力”。長(cháng)時(shí)間的緊張力就會(huì )造成精度惡化（見(jiàn)圖4）。
 

 

　　像圖2的那樣，對配合面進(jìn)行刮研削加工使之成為平面，面與面接觸時(shí)就會(huì )無(wú)緊張力長(cháng)期安定地配合在一起。

 

　　面與面之間的接觸狀態(tài)，要取決于刮研削的細微程度。“接觸點(diǎn)”表示的就是摩擦面配合后一英寸四方內有多少接觸部分。“一英寸四方10個(gè)接觸點(diǎn)”，“一英寸四方24個(gè)接觸點(diǎn)”，“一英寸四方36個(gè)接觸點(diǎn)”等等。當然，接觸點(diǎn)越多就說(shuō)明面與面的接觸狀態(tài)越好，精度也越高，壽命越長(cháng)。

 

　　高度融合了技能·經(jīng)驗的嫻熟技巧

 

　　要成為一名好的刮研削工匠需要常年累月的積累。對嫻熟的工匠來(lái)說(shuō)，怎樣刮研削才能做到1μm的研削量是完全憑借感覺(jué)的。要實(shí)現這樣精細的作業(yè)，控制溫度變化是關(guān)鍵。

 

　　在1℃的溫度變化范圍內每1m長(cháng)的鐵的伸縮量約為0.01mm，微小溫度差就會(huì )給精度帶來(lái)很大影響。例如，昨天加工合格的工件，今天重新測定一下就會(huì )發(fā)現精度不合格……如果發(fā)生這樣的情況，那么無(wú)論怎樣機械加工也不會(huì )完成。三井精機一直所追求的在恒定溫度環(huán)境里進(jìn)行制造加工，就是出于這個(gè)道理。

 

　　正是由于三井精機這種對精度的刻意追求，使得公司產(chǎn)品得以在強手如林的日本機床工業(yè)界保持著(zhù)自己的一席之地。

 

　　三井精機用戶(hù)案例一

 

　　位于江蘇太倉某外資工廠(chǎng)，多年來(lái)均采用三井精機高品質(zhì)FMS臥加生產(chǎn)線(xiàn)，用于其雙螺桿壓縮機機頭殼體高精度正反鏜孔，客戶(hù)反映良好，極大的助益了該壓縮機制造企業(yè)的產(chǎn)品競爭力（見(jiàn)圖5）。
 

 

　　三井精機用戶(hù)案例二

 

　　渦旋壓縮機渦旋型線(xiàn)要求其必須具有相當高精度，滿(mǎn)足長(cháng)時(shí)間摩擦運行的渦旋壓縮機各項指標，在其高精度批量生產(chǎn)方面一直困擾著(zhù)各大生產(chǎn)商（見(jiàn)圖6）。
 

 

　　位于蘇州某工廠(chǎng)內，在2012年一次性投入多臺三井精機的高精度加工中心，達成四條渦旋盤(pán)加工生產(chǎn)線(xiàn)，實(shí)現年20萬(wàn)臺變頻渦旋壓縮機產(chǎn)能。三井精機通過(guò)提供生產(chǎn)設備、生產(chǎn)程序、生產(chǎn)夾具、生產(chǎn)刀具一整套解決方案，實(shí)現動(dòng)/靜渦旋盤(pán)超精密穩定批量生產(chǎn)，助力其在短時(shí)間內實(shí)現渦旋壓縮機從開(kāi)發(fā)到批量生產(chǎn)，為其產(chǎn)品提供了強有力的競爭支持！
 

 

　　后記

 

　　作為全球頂級高精度數控機床供應商，三井精機憑借自身在單螺桿壓縮機、雙螺桿壓縮機、渦旋壓縮機、離心壓縮機行業(yè)與超精密數控工作母機機床生產(chǎn)經(jīng)驗的積累，其全系列坐標級立式加工中心、臥式加工中心和五軸加工中心，可為整個(gè)壓縮機行業(yè)關(guān)鍵零部件生產(chǎn)，提供高精度數控機床整體交鑰匙服務(wù)。對高精度的追求以及對產(chǎn)品工藝的堅持與拓展，造就了三井精機的現在與未來(lái)，其成長(cháng)經(jīng)驗相信對我們都有學(xué)習借鑒意義！

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