瓦窑堡工艺车间里,铣床和镗床的轰鸣声从清晨响到深夜。赵承泽蹲在一台德国造的老式铣床旁,耳朵贴着机身听主轴运转的声音,眉头皱得像拧紧的麻绳。
“赵工,还听呢?”徒弟小孙端着两缸子茶水过来,“这台床子咱们修了三回了,主轴声音还是不对。”
赵承泽没接茶缸,反而把扳手递过去:“把防护罩拆了,我看看里面。”
小孙熟练地卸下螺丝,掀起沉重的铸铁防护罩。铣床内部复杂的齿轮和传动轴露了出来,上面沾着厚厚一层机油和金属碎屑的混合物。
“问题在这儿。”赵承泽用手电筒照着主轴末端,“看见没?这个锁紧螺母松了,导致主轴在高速运转时有微量轴向窜动。虽然只有几丝(一丝等于001毫米),但加工飞机零件时,这点误差就能让整个零件报废。”
“那怎么办?换螺母?”小孙问。
“换是治标不治本。”赵承泽站起身,走到工作台前摊开图纸,“这是德国原厂的设计图,我研究了三天。他们的主轴锁紧结构有个缺陷——螺母是单边锁紧,受热或振动后容易松动。咱们得改。”
他从抽屉里翻出几张草稿纸,上面画着密密麻麻的改进方案:“我想改成双边锁紧,加个防松垫圈。另外,主轴前端的轴承座也得加固,用加强筋分散受力。”
正说着,车间门口传来陆哲远的大嗓门:“赵工!赵工在吗?我的飞控计算机机箱样品好了没?”
赵承泽头也不抬:“三天前才给图纸,你当我是神仙?”
“我这不是着急嘛……”陆哲远溜达进来,看见拆开的铣床,眼睛一亮,“哟,修床子呢?需要帮忙不?我虽然不懂机械,但拧螺丝还是会的!”
苏瀚文跟在后面进来,冷冷道:“你不添乱就不错了。赵工,别理他,我们来看看那批航电安装支架的加工进度。”
赵承泽这才放下图纸,指了指车间另一头:“支架在五号铣床上加工,已经完成大半了。不过苏工,你图纸上要求的平面度002毫米,咱们现在用的这台老铣床,极限精度只能做到005毫米。”
“005毫米不行。”苏瀚文很坚决,“安装支架是航电设备的基础,平面度不够,设备装上去就会有微小倾斜。天长日久,振动环境下螺丝会松,接线会磨损。”
陆哲远插嘴:“那咋办?总不能为了几个支架,再弄台新铣床吧?”
赵承泽没接话,走到五号铣床前,盯着正在加工的铝合金支架看了半晌。突然说:“有个办法——在铣床工作台下面加个微调平台。”
“微调平台?”苏瀚文和陆哲远异口同声。
“对。”赵承泽拿起粉笔在地上画示意图,“现在工件是直接固定在工作台上的,工作台本身有微小不平,加工出来就不平。如果在工件和工作台之间加一个可微调的中间平台,加工前先用百分表把平台调平,误差能控制在001毫米以内。”
苏瀚文眼睛一亮:“这个思路好!相当于给铣床加了个‘精调底座’!”
“但得现做。”赵承泽搓着满是老茧的手,“需要一块厚铸铁板,上面加工出螺纹调节孔,下面做三个可调支脚。关键是要保证调节机构的刚性和稳定性——调平后锁紧,不能在加工时产生位移。”
陆哲远已经听晕了:“赵工,您说慢点……什么螺纹什么支脚……”
“你听不懂正常。”苏瀚文推开他,“赵工,这个平台您估计多久能做出来?”
“材料有现成的,加工的话……”赵承泽盘算着,“两天。不过得占用一台车床和一台钻床。”
“占用!尽管占用!”苏瀚文拍板,“支架晚两天没事,先把平台做出来。有了这个,以后所有精密零件的加工精度都能提上去!”
说干就干。赵承泽立即调来一块库存的铸铁板,厚度五十毫米,长宽各六百毫米。他亲自操作车床,把板面车削得光滑如镜,平面度达到惊人的0005毫米。
“这手艺……”小孙看得直咂舌,“赵工,您这手比机器还稳!”
“干了几十年了。”赵承泽淡淡地说,手上的动作却丝毫不慢。他接着在铸铁板上钻孔、攻丝,做出六个调节螺纹孔。最难的是下面的三个可调支脚——每个支脚都要有足够的支撑强度,还要能微调高度,调完后要能锁死。
赵承泽用了整整一天时间设计支脚结构,最后决定用“锥面锁紧”原理:支脚主体是带外螺纹的钢柱,中间有纵向开口,顶部有锥形压紧套。调节高度时松开压紧套,调好后再拧紧,锥面会把开口的支脚撑开,牢牢锁在螺纹孔里。
“这结构妙啊!”苏瀚文看到实物时赞叹道,“调节方便,锁紧可靠。赵工,您这是把枪械上的刺刀座锁紧原理用到机床上了!”
“都是相通的。”赵承泽难得地笑了笑,“机械这东西,万变不离其宗。”
微调平台安装到铣床上那天,工艺车间里围了一堆人。周明远听说后也跑来了,发动机组正需要加工高精度的涡轮叶片夹具。
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赵承泽先用百分表测出工作台的不平度:东高西低,最大差008毫米。他蹲下身,用特制的六角扳手调节平台下面的三个支脚,动作很慢,每调一丝就看看百分表读数。
“东边降一丝……西边升半丝……好,再来一点……”
百分表的指针缓缓移动,最后稳稳停在零位附近,波动不超过半格——对应0005毫米。
“成了!”小孙兴奋地喊。
赵承泽这才锁紧所有支脚的压紧套。他直起身,活动了下发僵的腰:“试试吧。加工个样件看看。”
苏瀚文早就准备好了试件毛坯——一块铝合金板。固定到微调平台上后,赵承泽亲自操作铣床。铣刀旋转着切下,发出均匀的切削声,铝屑像银色的丝带般连续不断地卷出。
加工完成,卸下试件。苏瀚文用平台上的精密平板和塞尺测量平面度,反复测了三遍,抬起头时脸上带着抑制不住的笑容:“0015毫米!完全达标!”
车间里响起掌声。周明远挤过来:“赵工,这个平台借我们用用!发动机涡轮叶片的定位夹具,精度要求也是002毫米!”
“排队排队!”陆哲远嚷嚷,“我们航电组的安装支架还没做完呢!”
赵承泽摆摆手:“别急,我多做几个平台就是了。这种改进可以推广到所有精密机床上。另外——”他走到那台主轴有问题的铣床前,“这台床子的改进方案我也想好了,主轴锁紧结构改双边,再加个温度补偿机构——主轴受热伸长时,补偿机构能自动微调,保持精度。”
小孙听得目瞪口呆:“赵工,您这些改进……都是从哪儿学的?”
“自己琢磨的。”赵承泽拿起茶杯喝了一口,“机器是死的,人是活的。德国人造的机床是好,但那是按他们的材料、他们的工艺、他们的使用环境设计的。到了咱们这儿,条件不一样了,就得改。不改,就发挥不出机器的最大效能。”
他环视车间里这些大多带着“德国造”铭牌的老机床:“这些床子跟着咱们从太原到瓦窑堡,跋山涉水,不容易。咱们得让它们‘入乡随俗’,在咱们手里焕发第二春。”
当天下午,赵承泽就带着徒弟开始改进第二台铣床。有了第一台的经验,速度快了许多。夜幕降临时,车间里又响起机床运转的轰鸣声——这次声音平稳均匀,没有杂音。
苏瀚文和陆哲远带着加工好的支架满意地走了。周明远也约好了明天来加工夹具。赵承泽却还留在车间里,拿着本子记录今天的改进数据和心得。
小孙收拾完工具,忍不住问:“赵工,咱们把机床都改进了,加工精度上去了,生产效率也提高了,是不是意味着战机零部件量产有眉目了?”
赵承泽合上本子,望向窗外渐黑的天空:“硬件条件是改善了不少。但是小孙啊,加工精度再高,也得有好材料、好设计、好工艺配合。谢工那边铝材性能还没完全稳定,程工他们的结构设计还在优化,咱们工艺这边……也还有难题没解决。”
他顿了顿,轻声说:“就比如发动机的涡轮叶片,要用高温合金加工。那种材料又硬又韧,对刀具磨损极大。咱们现有的硬质合金刀头,加工三五个叶片就得换。真要量产,光刀头消耗就是个大问题。”
小孙愣住了。这个问题,他从来没想过。
车间里的灯光把师徒俩的影子拉得很长。窗外,秋虫开始鸣叫。而赵承泽心里清楚,解决了机床精度问题,下一个难关正在不远处等着——如何让这些改进后的“德国老马”,啃得动那些更硬、更韧、更珍贵的“新材料”。