第26章 新的技术瓶颈

凛冬已至,铅灰色的云层低低地压在城市上空,稀疏的雪花无声飘落。红星机械厂一车间内,暖气管道散发着微弱的热量,却难以完全驱散从巨大铁门缝隙中钻入的寒意。空气中弥漫着机油、金属和冷却液混合的熟悉气味,但今天,这份熟悉中似乎多了一丝凝重和不安。

上午九点,技术科的张工亲自抱着一卷厚厚的蓝色图纸,在车间主任于德水的陪同下,来到了钳工组和精密加工组的区域。这阵仗本身就非同寻常,立刻吸引了周围所有人的注意。

“同志们,手头先放一放!”于德水清了清嗓子,声音洪亮,“厂里接了个重要任务,是给省里一个重点型号项目做配套零件试制!这批零件精度要求极高,直接关系到项目的成败,也关系到咱们红星厂的脸面!厂领导非常重视,要求我们一车间必须保质保量,按时完成!”

张工小心翼翼地将图纸在空置的大工作台上摊开。那是一套结构相当复杂的零件图,主图、剖视图、局部放大图……密密麻麻的线条和标注,看得人眼花缭乱。

“大家过来看看,主要是这几个核心部件。”张工指着其中几张图纸说道,“材料是新型的铬钼钒合金钢,硬度高,韧性好,但加工难度也大。关键是尺寸公差和形位公差,大家看这里……”

他指着图纸上一个如同活塞般的圆柱形零件,上面标注着几个令人咋舌的数字:“这个主轴外圆,直径公差要求正负0.003毫米,也就是3微米!圆度、圆柱度要求2微米以内!还有这个端面,平面度要求5微米,表面粗糙度Ra值要求达到0.2!”

“嘶——!”周围响起一片倒吸凉气的声音。

3微米公差!Ra 0.2!

这对于八十年代初的红星机械厂来说,几乎是难以想象的精度要求!要知道,即便是他们厂里精度最高的M1432A外圆磨床,理论上的极限精度也就是5微米左右,而且要达到这个精度,还需要经验最丰富的老师傅,在机器状态最佳、环境温度恒定的理想条件下,小心翼翼地操作才有可能实现。现在图纸上要求的,是批量试制都要稳定达到3微米,还要保证极高的形位公差和表面光洁度!

“张工,这…这要求也太高了吧?”一个经验丰富的老磨工忍不住说道,“咱们厂最好的磨床,恐怕也够呛能稳定保证3微米啊!而且这材料还是高硬度的合金钢,磨起来火星子都跟平时不一样,刀具磨损快,尺寸不好控制!”

“是啊,Ra 0.2,这得跟镜子面一样了!咱们平时能做到Ra 0.8就算精加工了,这0.2……得用什么砂轮?怎么抛光?”另一个负责精加工的老师傅也皱紧了眉头。

刘国栋站在人群后面,脸色凝重地看着图纸。他知道,这个任务的难度,远不止老师傅们说的这些。这种高硬度材料在精密磨削时,除了刀具磨损快,还容易产生磨削热,导致工件变形,影响最终精度。而且,如此高的精度要求,对机床本身的刚性、导轨精度、主轴回转精度、甚至冷却液的洁净度和温度,都提出了极为苛刻的要求。

450万能外圆磨床虽然是进口设备,但毕竟也用了些年头,经过之前的维修,虽然恢复了运转,但能否稳定达到图纸要求的极限精度,谁心里都没底。

秦奋也挤在人群中,目光紧紧锁定在图纸上。他的大脑在飞速运转,同时调动着系统资料库中关于精密加工和特种材料加工的信息。

“铬钼钒合金钢,淬火后硬度可达HRC60以上,强度高,耐磨性好,但塑性差,导热性也一般,磨削时容易烧伤和产生裂纹……”

“3微米公差,ISO精度等级IT4-IT5级别,通常需要高精度坐标磨床或者超精密车床才能稳定实现……”

“Ra 0.2,属于镜面加工范畴,对磨削工艺、砂轮选择、修整、过滤、冷却都有极高要求……”

系统给出的信息,印证了老师傅们的担忧,甚至揭示了更多潜在的困难。

“困难是有的,但任务必须完成!”于德水斩钉截铁地说道,“这是政治任务!技术科会全力配合,需要什么特殊刀具、量具,我们想办法解决!王师傅,张工,你们几位经验丰富的老师傅牵头,组织一个攻关小组,秦奋也加入进来,集思广益,一定要把这个硬骨头啃下来!”

“是!”刘国栋和张工对视一眼,都从对方眼中看到了沉重的压力,但还是应了下来。

攻关小组迅速成立,由刘国栋担任组长,技术科的张工提供技术支持,加上车间里几个技术最好的磨工、钳工,以及秦奋这个“技术新星”。

任务立刻展开。第一步,就是尝试加工。

最好的设备自然是那台刚刚“复活”的M1432A外圆磨床。刘国栋亲自上阵,挑选了厂里能找到的最好的微粉级氧化铝砂轮,仔细地修整砂轮,调整机床参数。张工在一旁拿着千分尺和杠杆百分表,严密监控。

第一件试件小心翼翼地装夹,启动,磨削。刘国栋全神贯注,凭借多年的经验,控制着进给量和磨削速度。刺耳的磨削声响起,火花四溅,空气中弥漫着灼热的金属气味。

然而,问题很快就出现了。

“砂轮磨损太快了!”刘国栋皱着眉头,仅仅磨削了几分钟,砂轮表面就出现了明显的磨损痕迹,失去了锋利度。

“尺寸……有点超差。”张工测量后,摇了摇头,“而且表面有轻微的振纹。”

换上更硬的碳化硅砂轮试试?结果更糟,碳化硅砂轮虽然硬度高,但韧性差,磨削这种高硬度合金钢时,磨粒容易碎裂,导致表面质量更差,甚至出现了细微的烧伤痕迹。

连续尝试了几种不同的砂轮和磨削参数,结果都不理想。要么是尺寸精度达不到要求,要么是表面粗糙度不合格,要么就是出现了磨削裂纹。最好的几次尝试,尺寸公差也只能勉强控制在5-6微米,距离3微米的目标还有不小的差距。至于Ra 0.2的表面粗糙度,更是遥不可及,最好的结果也只在Ra 0.4左右徘徊。

其他的普通磨床,结果就更不用说了,连10微米的公差都难以稳定保证。

车间里的气氛越来越压抑。时间一天天过去,试件废品堆积得越来越多,但合格的零件却一个都没有加工出来。省里项目的催促电话也开始打到厂长办公室,厂领导的脸色越来越难看。

于德水急得嘴角都起了泡,一天几趟地往攻关小组这边跑,但除了唉声叹气,也提不出什么有效的办法。

“难道真的没办法了吗?”于德水看着又一件报废的零件,喃喃自语。

“问题恐怕不光是砂轮和操作。”一直默默观察、仔细记录数据的秦奋,在一次小组内部讨论时,终于开口了。他没有像以前那样直接提出解决方案,而是先将自己观察到的现象和数据进行了汇总分析,语气沉稳。

“我注意到几个问题,”秦奋摊开自己的记录本,“第一,无论用哪种砂轮,磨削力都很大,这说明材料本身确实非常难加工。第二,即使在磨削力较小的情况下,尺寸稳定性依然不好,特别是M1432A,我用杠杆百分表测过主轴和尾座的微小位移,在高负载下,似乎存在极其微小的弹性变形和振动,这在加工普通零件时影响不大,但对于微米级精度,可能是致命的。第三,冷却液的效果似乎不太理想,局部温度过高,可能是导致烧伤和热变形的原因之一。”

他没有直接批评设备或者师傅们的技术,而是客观地指出了观察到的现象和可能的关联。

刘国栋和张工听得很认真。秦奋的分析,条理清晰,数据详实,直指问题的核心。他们之前也隐约感觉到了这些问题,但没有秦奋这样系统地总结出来。

“小秦说得有道理。”张工点点头,“450万能外圆磨床虽然精度高,但毕竟不是专门为这种超硬材料和超高精度设计的。机床本身的刚性、抗振性,在高负载、高精度要求下,可能已经达到了极限。”

刘国栋也叹了口气:“是啊,磨这种硬骨头,对机床、砂轮、冷却、操作,方方面面的要求都太高了。咱们现有的条件,恐怕……”

他没有说下去,但意思很明显——以红星厂目前的技术水平和设备条件,要完成这个任务,难度极大,甚至可能无法完成。

这是一个真正的技术瓶颈!它不仅仅是某个零件、某个工序的问题,而是系统性的挑战,涉及到材料、设备、工艺、工具等多个方面,已经超出了红星厂现有的能力范围。

难道真的要向上级汇报,说红星厂啃不动这块硬骨头?这不仅会让厂里丢面子,更可能影响到那个重要的省级项目!

一时间,攻关小组的成员们都沉默了,眉头紧锁,空气仿佛凝固了一般。之前修复M1432A带来的喜悦和自豪,此刻已经被这道难以逾越的技术鸿沟冲淡,取而代之的是沉重的压力和一丝无力感。

秦奋看着老师傅们凝重的表情,又看了看那张标注着苛刻精度要求的图纸,手指无意识地在记录本上划过。他的大脑中,系统资料库关于超精密加工技术、特种磨削工艺、高刚性机床设计的知识正在快速翻涌。

他知道,常规的方法已经走到了尽头。想要突破这个瓶颈,必须要有创新的思路,甚至是对现有设备进行大胆的改进!

但是,该怎么做?如何在不引起太大震动、符合自己当前身份的情况下,将那些超越时代的技术理念,巧妙地转化为切实可行的方案?

师傅的教诲在耳边回响,藏拙,团结,关键时刻再上。

现在,似乎就是那个“关键时刻”了。但这第一步,该如何迈出去?直接提出一个惊世骇俗的改造方案?恐怕会被当成异想天开。

秦奋的目光再次落到那台M1432A磨床上。或许,可以从最基础的地方入手,比如,从改进一个小小的环节开始,比如……冷却系统?或者,砂轮的修整方式?

夜色渐深,车间里只剩下几盏值班灯亮着。秦奋独自一人站在那张摊开的蓝色图纸前,久久没有离开。图纸上那些冰冷的线条和数字,仿佛化作了一道无形的墙壁,横亘在红星厂面前。而墙的另一边,是技术的突破,是工厂的荣誉,也是他自己未来更广阔的天地。

如何凿开这道墙?这不仅仅是一个技术问题,更是一场对智慧和情商的考验。他的目光深邃,仿佛在酝酿着什么。新的挑战已经出现,而他,正准备迎接这场硬仗。