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

央視財經(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？

“空中造樓機”挑戰(zhàn)超高層建筑，打造中國第一高樓

對于建筑行業(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，施工風險更是比300米高樓大了4倍，這對于施工平臺的穩(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”，是中國首創(chuàng)。它最牛的實力就在于，它的頂升力達4000多噸，能讓建筑施工在千米高空如履平地，在8級大風中平穩(wěn)進行，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。

施工平臺裝有像搓衣板一樣的微凸支點，這是中國工程師的獨有發(fā)明。承力件，就像造樓機的手腳緊扣在大樓核心墻體的支點上。大樓外側(cè)的液壓油缸負責提供動力。依靠微凸支點，大樓的墻體就變成了攀巖墻。造樓機馱著負重，像猴子爬樹，一層層向上攀爬。頂升中，鉤爪會不斷掛住墻面上凸起的小臺階。即便液壓機突發(fā)故障，12個鉤爪也會牢牢抓扣在墻面上，為百米高空中造樓機的安全保駕護航。

僅用5小時，新一代造樓機就完成了它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，以絕對優(yōu)勢領(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工廠。

他們要建立一個和現(xiàn)實一模一樣的數(shù)字化仿真工廠。掃描誤差不能超過3毫米，450個機器人的定位，更是要精確到0.05毫米。工程師們要對沖壓、焊接、噴涂、總裝，四條汽車生產(chǎn)線上的1820臺智能裝備，全部進行數(shù)字化掃描和測量。采集到的183類，47500個數(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到100%，焊裝環(huán)節(jié)的焊點定位合格率達到99.8%，總裝環(huán)節(jié)的裝配合格率更是達到100%。這個成績已經(jīng)突破了國際頂級品牌高端汽車的制造標準。

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。

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

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。周會成要在機床主軸轉(zhuǎn)速達到每分鐘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)必須達到的標準之一。

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

一個完美的鏡面，出現(xiàn)在眼前。

三維五軸激光機床探秘衛(wèi)星是如何制造出來的

三維五軸激光機床，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，20組高壓水、氣通道。作業(yè)中，任何一組出現(xiàn)泄漏，價值數(shù)百萬元的激光頭都會報廢。機頭如何密封，曾困擾中國機床行業(yè)十多年。現(xiàn)在，這個難題已經(jīng)得到了解決。