第12章：立體製造

    “先別管那個礦井溫度的事情了，還有個事情。” 陶得材對段駐說。

    段駐說：“其他還有什麼事情？”

    陶得材說：“需要加快建造速度了。你看你們能不能想出來什麼辦法。”

    段駐說和他兩個朋友講講。

    段駐說：“現在不能用引力石來加工零件了，得用原來的技術。”

    孫實記說：“原來的技術？我們現在技術水平也不高，怎麼研究出來新的技術？”

    吳田說：“原來哪些技術可以加快製造速度？”

    段駐說：“比如使用多自由度機牀，使用多組刀具。”

    “機械加工廠願意輔助我們。他們可以提供製造數控機牀的設備，只是原來使用的數控機牀使用時間長，比較可靠，所以沒有研製新型設備。現在新城建造需要的話，可以設計和製造一些。”

    吳田說：“原來我們設計的那些數控系統呢？是否可以用上。就是利用電腦來代替計算機數控裝置，在電腦上編程轉換爲數控語言。”

    段駐說：“好吧，我們都試試。走，到機械加工廠。”

    陶得材見他們過來，出門迎接。“很高興見到你們，你們過來，是有新的主意了嗎？”

    段駐說：“我們打算設計個多角度加工設備。需要你們提供一些材料。”

    陶得材說：“怎麼個多角度法？”

    段駐說：“就是使用多個刀具、多個機械臂，從多個角度，同時進行多工藝加工，縮短時間。”

    吳田說：“爲什麼這次趕得這麼急？建造新城時間短？”

    陶得材說：“現在發現柱礦的含量正在逐漸的減少。已經是超過了開採的速度。”

    “聽說是礪城的礦山中柱礦是流動的，再過一段時間，柱礦就流動到其他地方了。”

    吳田說：“啊，這柱礦是成精了嗎？還能跑動？”

    陶得材說：“和地殼運動有關吧，地殼向上運動，把礦帶到離地面近的地方。地殼向下運動，把礦帶到更深的地方。地殼平行運動，把礦帶到距離城市更遠的地方。”

    吳田說：“這運動的也太快了。”

    陶得材說：“可能是其他原因吧。現在要先建造城市核心，它包括原料處理系統，加工系統，建造系統。它用來建造其他的建築物，路面，橋樑。聽說負責城市核心建造的公司內部出現分歧，如果短時間內不能建造出來，建築物不能交付使用，沒有辦法再盈利。有的說要穩定建造，有的說要加速建造，有的說要遵循綠色建造理念。”

    段駐說：“其實我們這種方法加速建造，也是遵循綠色建造理念的，並行製造，節省了物料。”

    陶得材說：“怎麼並行製造？”

    段駐說：“毛坯1、2、3可以製造多個零件，而不是像原來那樣，一個毛坯製造一個零件。這些毛坯先進行規劃，在計算機軟件中把多個零件外形放置進去，A體積大，BC體積中，D體積小，毛坯1的體積比較大，毛坯2的體積小一些，毛坯3的體積最小。那麼毛坯1放入零件ABC的外形，毛坯2放入零件ABD的外形，毛坯3放入零件BC的外形。或者毛坯種類更多，毛坯1最大，毛坯5最小。毛坯1放入零件ABCD的外形，毛坯2放入零件ABC的外形，毛坯3放入零件ABD的外形，毛坯4放入零件BCD的外形，毛坯5放入零件BD的外形。”

    總之，根據已有的毛坯的體積和需要製作的零件的體積，來分配，哪些毛坯用於製作哪些零件。

    就好比有同樣數量的盒子。可以放置很多個零件，用一種方式來放置，有的盒子就比較空。那麼使用另外一種方式來放置，可以少用一個盒子，就能夠把所有的零件都放到盒子裏。這個時候每個盒子的空間就充分利用了。

    那麼選擇零件對應的毛坯也是同樣的道理，就是可以早用一個毛坯，這樣每個毛坯的材料也就充分利用了。

    進行車削加工。圓柱體或者長方體四周的邊角料可以利用。

    進行銑削加工，平板毛坯周圍的邊角料可以利用。

    進行立體零件加工，那麼這個長方體四周的邊角料，還有內部的邊角料也可以利用，同時加工其他零件。

    但是刀具的使用考慮的問題就比較多，比如原來進行車削加工，那麼整個毛坯它是在旋轉的。原來銑削加工、鑽削加工，那麼整個毛坯它是固定在工作臺上的。同時銑削和鑽削，兩個刀具之間進刀和退刀時就不能相互碰到。

    多個刀具在進行旋轉加工的時候，那麼角速度也是要基本相等，不能前後碰到。

    小零件在加工的時候，要先進行其他部分的加工，最後再脫離大的毛坯。否則直接切割掉就沒有辦法固定。最後切割掉之前要用機械手抓住，然後放置在固定的位置。大的零件可以就在原來的工作臺上加工，加工完之後放置在工作臺上。

    吳田說：“以後會有一種立體打印機吧，就是刀具和激光掃過去，這個立體零件也就出來了。它和3D打印機不一樣，3D打印機，是一種累積製造技術，即快速成形技術的一種機器，是一種數字模型文件爲基礎，運用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來製造三維的物體。現階段三維打印機被用來製造產品。用逐層打印的方式來構造物體的技術。”

    有些3D打印機使用“噴墨”的方式。即使用打印機噴頭將一層極薄的液態塑料物質噴塗在鑄模托盤上，此塗層然後被置於紫外線下進行處理。有些系統使用“熔積成型”的技術，整個流程是在噴頭內熔化塑料，然後通過沉積塑料纖維的方式才形成薄層。有些系統使用一種叫做“激光燒結”的技術，以粉末微粒作爲打印介質。粉末微粒被噴撒在鑄模托盤上形成一層極薄的粉末層，熔鑄成指定形狀，然後由噴出的液態粘合劑進行固化。有些系統真空中的電子流熔化粉末微粒，當遇到包含孔洞及懸臂這樣的複雜結構時，介質中就需要加入凝膠劑或其他物質以提供支撐或用來佔據空間。

    吳田說：“而我所說的立體打印機還是用多種刀具加上激光器來進行快速的掃描式的加工。”

    陶得材說：“那麼這個零件的中間部分怎麼加工的？”

    吳田說：“這個我就想到了引力石，它引導的光線好像是斷斷續續的。那麼是不是可以讓激光在某個點消失，在後面的某個點出現，切割加工中間的部分。”

    陶得材說：“那是很久以後才研究的系統吧，目前我們先用這個思路來把加工廠的多軸數控系統改進一下。”

    他們抓緊時間改進數控系統，製造裝配式建築本體和大量的螺栓螺母。