中國首創(chuàng)的“空中造樓機(jī)”挑戰(zhàn)超高層建筑：4天蓋起一層樓

央視財(cái)經(jīng)

2018-03-18 09:37

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未來，這里每兩分鐘將有一輛高端家用汽車下線，中國第一套全流程汽車仿真生產(chǎn)系統(tǒng)，是如何突破關(guān)鍵技術(shù)的？

中國的超精密加工數(shù)控系統(tǒng)，如何在每分鐘24000轉(zhuǎn)的超高速度下，把零件的粗糙度控制在0.02微米以下？

海拔累計(jì)落差14000米，中間還被縱貫?zāi)媳钡臋M斷山脈阻隔，人類歷史上最具挑戰(zhàn)的鐵路工程，如何在中國人手中變成現(xiàn)實(shí)？

“空中造樓機(jī)”挑戰(zhàn)超高層建筑，打造中國第一高樓

對(duì)于建筑行業(yè)來說，300米超高層建筑是一道門檻，而500米則是一個(gè)更難的關(guān)口。建設(shè)一棟的物料和裝備，總共有五六十萬噸，是300米建筑的兩倍，施工風(fēng)險(xiǎn)更是比300米高樓大了4倍，這對(duì)于施工平臺(tái)的穩(wěn)定性和承重力都提出了更高的要求。

上圖你所看到的最新一代“空中造樓機(jī)”，是中國首創(chuàng)。它最牛的實(shí)力就在于，它的頂升力達(dá)4000多噸，能讓建筑施工在千米高空如履平地，在8級(jí)大風(fēng)中平穩(wěn)進(jìn)行，4天一層的施工速度更是讓國內(nèi)外驚艷，展現(xiàn)了中國超高層建筑施工技術(shù)，在全世界領(lǐng)先的地位。

施工平臺(tái)裝有像搓衣板一樣的微凸支點(diǎn)，這是中國工程師的獨(dú)有發(fā)明。承力件，就像造樓機(jī)的手腳緊扣在大樓核心墻體的支點(diǎn)上。大樓外側(cè)的液壓油缸負(fù)責(zé)提供動(dòng)力。依靠微凸支點(diǎn)，大樓的墻體就變成了攀巖墻。造樓機(jī)馱著負(fù)重，像猴子爬樹，一層層向上攀爬。頂升中，鉤爪會(huì)不斷掛住墻面上凸起的小臺(tái)階。即便液壓機(jī)突發(fā)故障，12個(gè)鉤爪也會(huì)牢牢抓扣在墻面上，為百米高空中造樓機(jī)的安全保駕護(hù)航。

僅用5小時(shí)，新一代造樓機(jī)就完成了它500米關(guān)口的挑戰(zhàn)，這是中國建造技術(shù)的新高度。

全球300米以上的高樓，有將近70%是中國建造。超高層建筑領(lǐng)域，中國高度、中國效率、綠色節(jié)能的建筑方式，以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)跑。

數(shù)字仿真系統(tǒng) 打造世界一流工廠

工欲善其事，必先利其器。智能制造是未來制造業(yè)的核心。

智能制造的基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化，而數(shù)字化，離不開數(shù)字模型和過程仿真。

工程師們正在用激光掃描儀，定位跟蹤儀掃描整個(gè)工廠。

他們要建立一個(gè)和現(xiàn)實(shí)一模一樣的數(shù)字化仿真工廠。掃描誤差不能超過3毫米，450個(gè)機(jī)器人的定位，更是要精確到0.05毫米。工程師們要對(duì)沖壓、焊接、噴涂、總裝，四條汽車生產(chǎn)線上的1820臺(tái)智能裝備，全部進(jìn)行數(shù)字化掃描和測(cè)量。采集到的183類，47500個(gè)數(shù)據(jù)，將匯聚到仿真系統(tǒng)中，全生產(chǎn)流程的數(shù)字化虛擬工廠也隨之誕生。

40名工程師，一千個(gè)日日夜夜，研發(fā)出的中國第一套全流程汽車仿真生產(chǎn)系統(tǒng)沖壓環(huán)節(jié)的零件加工合格率達(dá)到100%，焊裝環(huán)節(jié)的焊點(diǎn)定位合格率達(dá)到99.8%，總裝環(huán)節(jié)的裝配合格率更是達(dá)到100%。這個(gè)成績已經(jīng)突破了國際頂級(jí)品牌高端汽車的制造標(biāo)準(zhǔn)。

粗糙度為0.02微米金屬鏡面是怎樣加工出來的？

中國中部，新興的智能控制產(chǎn)業(yè)集群，這里也是中國數(shù)控系統(tǒng)最重要的研發(fā)基地之一。中國第一臺(tái)具有超精密加工控制能力的數(shù)控系統(tǒng)正在研制。

每到試驗(yàn)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，工程師周會(huì)成他們都會(huì)來到車間，等待試驗(yàn)結(jié)果。這樣的等待，從2010年起，已經(jīng)持續(xù)了7年。工程師要進(jìn)行超精密金屬鏡面加工的測(cè)試。

超精密鏡面加工，是金屬切削加工的最高境界。刀具接觸金屬表面造成的劃痕叫做粗糙度。周會(huì)成要在機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到每分鐘24000轉(zhuǎn)的超高速度下，把零件的粗糙度控制在0.02微米以下，這是頭發(fā)絲直徑的萬分之一，也是超精密加工系統(tǒng)必須達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)之一。

刀具運(yùn)行速度從零迅速上升到每秒100米。零件上開始進(jìn)刀的時(shí)刻，最讓人緊張的是刀具在切入的剎那運(yùn)行加速度達(dá)到了重力加速度，這相當(dāng)于5.6秒內(nèi)將汽車從零提速到200公里。經(jīng)過檢測(cè)后，零件表面加工精度達(dá)到了0.01微米，這相當(dāng)于汽車在100公里的時(shí)速下，輪胎運(yùn)行偏差只有3根頭發(fā)絲，而輪胎的抖動(dòng)誤差不到頭發(fā)絲的萬分之一。

一個(gè)完美的鏡面，出現(xiàn)在眼前。

三維五軸激光機(jī)床探秘衛(wèi)星是如何制造出來的

三維五軸激光機(jī)床，是加工異形曲面衛(wèi)星零部件的利器，代表著目前全球數(shù)控機(jī)床的最高技術(shù)水平。

研發(fā)的每一步，都是難關(guān)。從激光頭的肩部到肘部再到腕部，內(nèi)部直徑8厘米的狹小空間內(nèi)，需要容納50組電路信號(hào)，20組高壓水、氣通道。作業(yè)中，任何一組出現(xiàn)泄漏，價(jià)值數(shù)百萬元的激光頭都會(huì)報(bào)廢。機(jī)頭如何密封，曾困擾中國機(jī)床行業(yè)十多年?，F(xiàn)在，這個(gè)難題已經(jīng)得到了解決。