第六十二章 刀具磨损带来的精度问题
作者:急冻人      更新:2017-12-19 12:26      字数:8595

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中美电子研究所,精密加工车间。

机械臂推送刀架缓缓向前,刀头轻轻触及到加工件表面,一缕缕金属丝从刀口倒卷而出,蜷成一根根卷丝,摇摇摆摆。当最后一刀加工完毕,金属屑从工件表面脱离,被飞速旋转的离心力带得甩了出来,落在了下面的托盘内。

八级车工何师傅的徒弟张光明穿着一件轻薄型无尘服,隔着头套上的一层玻璃,透过观测窗看着加工窗口内,乳白色的冷却液汩汩喷射,为快速升温地工件表面和刀头降温。滚烫的冷却液从工件表面流下,聚集在收集盏内,又逐渐冷却。

他看得很专注,眼中充满了神采,眼看着工件一点点加工完成,他心中有着一股说不出的成就感。以前厂里有这样高精度的工件,只有师傅能够完成,其他人就是勉力尝试也只会贻笑大方,所以师傅才会如此受人尊敬。可现在,通过自动数控车床,他也能加工出和师傅同样精度的机件了,这让他感到分外满足。

车间的环境也是那么得干净整洁,一点都不像原来厂里那又脏又乱的机加工车间。这里到处窗明几净、连空气都是恒温的,以前厂里的场部办公室都没有这里环境舒适。要是不用穿戴这件无尘工作服,让他可以痛痛快快透透气就更好了。

这种数控精密车床的操作,在技术人员的教导下,他没多久就能顺利上手操作。之后经过一两个月的反复熟悉,各种加工性能和操作方法都在他心中烂熟于胸,操作起来如手使臂,轻松自如。

而他的师傅,因为年纪大了,记忆力比较差,到现在都还是不怎么会用这个高级机床。他整天唠叨着还是应该回去操作他的老车床,说更有手感,而不是整个加工过程都傻呆呆地站在一边看,所有的加工都交给了机器去做,那还要他们干什么,一点意思也没有。

张光明偷偷瞄了一眼冷着脸站在他身后的师傅,又赶快收回目光,不敢让他看见。

他知道,师傅是嫉妒,嫉妒他学不会如何操作这数控车床,而自己却一学就会,一学就精。他也嫉妒自己抢了他的活,原来只有他能加工的高精密部件,现在不光自己,其他几个老师傅的徒弟都能很轻松地完成,这让他感到很失落。

他对师傅英雄无用武之地的处境感到有些同情,但也有一丝窃喜。他终于从师傅的淫威之下解脱出来了。现在不是师傅做的他不会,而是他能做的,师傅做不了。

江山代有才人出,一代更比一代强。

师傅他们的时代已经过去了,接下来是他们这些更能快速接受现代先进加工技术的年轻人的时代了。这是他们几个徒弟,私下里的共同认识。当然,这话他们不敢当着师傅们的面说。毕竟师傅永远是师傅,师道尊严他们还是要尊敬的。

刀程走完,机械臂慢慢收回,电机停机,工件一阵空转之后也停了下来。

张光明打开观测窗,用手中的游标卡尺量了工件的几个加工数据,满意地点点头,准备将其取下。

“混帐!你干什么呢?还没加工完,取什么取!”

蓦然,他身后传来一阵大力,屁股上被人踢了一脚,力量很大,蹬得他差点站立不稳。这个动作、这个咆哮,他太熟悉了,正是他的师傅何清。

“我量过了,都符合加工标准。”张光明有些恼了,也大着声音吼回去。他不是以前那个围在师傅屁股后面转,一口一个“师傅师傅”的小屁孩了,他今年也有二十七岁,小孩都学会走路了。他也是有尊严的,总是被师傅又打又骂,他也会恼的。

“好小子,翅膀长硬了,敢跟师傅顶嘴了,你,你,你这个徒弟,我教不了了!”何师傅气得身子发抖,手指着他,表情又是愤怒,又是悲伤。

张光明看师傅被气成这个样子,心里也有些后悔,可他感觉自己没有做错什么。他是按照加工流程来做的,测试的加工数据也正确无误,为什么师傅要莫名其妙地踢他一脚,就是为了摆摆师傅的架子,以显示他比自己地位高么?

“小张,你怎么跟你师傅说话来着,还没大没小了!”听到这边的争执,旁边正在督促徒弟进行作业的钱师傅跑了过来,二话不说,一巴掌拍在张光明后脑勺上,训斥道,“快给你师傅道歉!混小子,居然敢跟师傅顶嘴,你长大发了啊!”

张光明被他不问青红皂白,上来先把责任推到自己身上的做法激怒了,梗着脖子抗声道:“我没错!我加工得好好的,师傅上来就给我一脚,我总要问问事情究竟吧,怎么这就成我的错了!”

何师傅被他的态度更是气得说不出话来,只是指着他,一脸悲愤,竟是要被气得背过气去的样子。钱师傅吓得赶紧一个劲地宽慰,并冲他狠狠地瞪眼,示意他过去赔礼道歉。

张光明也有些害怕。

对于教给他一身本事的师傅,他还是很尊敬的。只是对师傅那种旧社会对学徒一样的霸道做法感到很不舒服。可看师傅被他气成这样,也是有些懊恼。真要把师傅气出个好歹来,那他欺师灭祖的名声传出去,这辈子就没法做人了,走哪都会被人戳脊梁骨。

他站到师傅面前,低着头发了一会儿呆,终于开口道歉道:“师傅,对不起,我不该气您的,都是我不对,您就消消气,骂我、不,打我一顿都行。只求您别气坏了身子骨,要不别的师兄弟们还说我做了什么大逆不道的坏事呢。”但由于心里觉得委屈,他眼眶也渐渐有些红了,话里面那股不服气的腔调,是个人都听得出来。

相邻几个小徒弟也不由得停下了手中的活计,表情复杂地朝这边望来。但在各自师傅的训斥下,又心不在焉地继续工作,却竖着耳朵听这边的事情进展。

“哟喝!你还不服气是吧!”

钱师傅不乐意了。

他们几个老哥俩天天在一起,各自的本事如何,大家心里都清楚,相互之间都是很佩服的。看到小徒弟敢顶老师傅的嘴,他比何师傅还要生气,这是要造反了是吧!居然敢朝师傅打翻天印了,这徒弟是越学越回去了,连尊师重道都不懂了!

他虽然离得远了点,但也听到这里发生了什么事。他看看周围,几个他们带来的徒弟,虽然没有说话,也没有表示对张光明的支持,但表情都有些沉闷,显然对张光明受到的待遇,也有些感同身受之意。他微微点点头,既然这般小年轻不服气,那他就要让对方知道,虽然在新事物的接收速度上,我们不如你们这些小年轻,但论到实际工作经验,你们这帮年轻人和我们这些老师傅比起来,还嫩了点。

他噔噔噔来到数控车床前,由于程序自动切断电源,加工件静静地卡在工钳上。精密加工完成的部件光亮润洁,在灯光下反射出水一样的银色光泽,怎么看也是一件加工精度极高的优质品。他从桌上拿起这个部件的工装图,扫了一眼,上面的数据便印在了脑子里。

回过身来,他又弯着身子,前前后后把工件看了一圈,心里明白了。

“张光明!你自己过来!”既然徒弟不服管教,他说话也不客气了,直接点名指姓。这些家伙如果不敲打敲打,赶明儿把师傅灭了的胆说不定都有。

张光明看他那架势,似乎真地发现了问题,心中顿时变得有些惴惴不安起来。一面慢慢走过去,一面心里寻思。不会啊,这是数控编程,所有的加工流程都是计算机控制,怎么会出问题呢?而且前面几十个零件,不是都好好的吗,怎么到这一个,就出问题了?

他挨磨到机床前,钱师傅冷笑着手一指:“你看看这个位置!看出什么问题了吗?”

钱师傅手指的,是加工件侧面的一个梯状突起部,在梯形的根部有一个小小的弧度。

张光明低下头,认真地看了一阵子,隐约觉得似乎确实有些问题,可仔细看,又找不出问题在哪。他干脆找来游标卡尺,从梯状部上端,一点一点测量下去,直到根部的位置,一看测出的数据,脸色顿时变了。

这里多出了一丝来!

他一下子傻了。

怎么会这样!

不可能啊,前面加工都还好好的……,前面,他一个机灵,三步并作两步,跑到加工完成的部件那里,取出一个,用卡尺仔细测量,怪了,这个却是对的。

他不死心,又拿出一个来,再测,也是对的,再换再测,也没问题。

他懵了,不知道事情到底哪里不对。

他在这里边折腾的时候,钱师傅已经找到了问题所在,转过头来,看他还在发呆,没好气地哼了一声:“怎么,还不知道哪里出错?过来,我告诉你!”

张光明赶紧向他走来,但走了几步,又回过去,对着师傅恭恭敬敬鞠了个躬:“师傅,刚才确实是我不对。我不该发火的。您是对的,教育我也是对的,可是您以后能不能……”

“你小子发什么癫呢!我叫你过来,你就给我过来!”

钱师傅开始看他真心实意道歉,还很满意,但看他还犟着脖子说浑话,眼看又要把何师傅给气着,立马一瞪眼,叱呵道。

张光明鞠完了躬,来到车床前,也给钱师傅鞠了一躬:“钱师傅,谢谢您指导我。小子不懂事,让您多费心了。”

“好了好了,恁多的废话!”

钱师傅叹了口气,也不再继续摆架子了,指着刀架,疲惫地说道:“自己看!刀头磨损了!虽然磨损不多,但就是这一点点磨损,就造成走刀距离的缩短。而弧形曲面对刀头的精度要求非常高,磨损这一丝,结果就使得最后根部少车了一丝。你还年轻,经验不足,看不出来。可你师傅眼睛毒着呢,只看了一眼,就发现这里有问题,给你指出来,你小子还要发飙,你呀你呀,伤了你师傅的心啊。”

张光明看了看师傅,一步一步挪过去,低着头连声自责,何师傅却是一幅哀莫大于心死的表情,许久,才忽然起身说道:“我老了,玩不来这洋玩意儿。我去跟领导说声,还是让我回原来单位算了。”

“老何,你这是说什么话,孩子们不懂事,你做师傅的,怎么跟一班青毛头怄气!小张,还不快给你师傅赔礼道歉!”钱师傅、姜师傅、史师傅听他说出这种重话,赶紧都跑了过来劝他。张光明也一再表示自己错了,几位老师傅围着好言劝了很久,才让何师傅勉强打消了请调回原厂的决定。但他也不肯就这样原谅徒弟,向车间主任告了个假,径直回家去了。

师徒间的冷战,持续了好一段日子,最终还是在张光明奉茶赔罪之后,才得以缓解。

下来的时候,钱师傅等人感叹起现在的年轻人越来越不把老人放在眼里,说着说着,便齐声叹息起来。

但话说完了,平时甚少说话的史师傅却闷头说了一句:“孩子们都大了。他们不像我们那时候,为了学本事,师傅又打又骂,都是应该的,作家长的还会鼓励。可现在年轻人自尊心强,也报纸上也再说棍棒底下出孝子不是一种好的教育方法。我觉得,以后啊,能够不打,还是不打了吧……”

其他几人低头沉思了一阵,叹了一阵气,便就散去。

接下来的日子,张光明等几个徒弟,惊喜地发现师傅们对他们说话的方式变了。虽然看到不对的地方,也要吹胡子瞪眼,有时候也会动手揍人,但却不再像以前那样,动辄又打又骂,更多地是开始跟他们讲道理起来。

对于这个转变,他们当然是高兴的。说实话,他们对师傅都是很尊敬的,如果师傅们不是总用那种粗暴的肢体语言,来让他们记住自己的错,他们其实都对师傅们充满了感激。现在师傅们开始尊重他们,他们自然也对师傅们还以更多的尊敬。

就这样,一场小风波很快就过去了,可刀具磨损带来的加工精度问题,却始终存在。

数控车床能够有很高的加工精度高、品质稳定,是因为伺服机构在起作用。可具体一个零件如何加工,走刀距离、进刀尺度把握,却是由处理器按照预设程序,按部就班地运行,车床本身并没有自我判断功能。程序让它走刀到什么位置,它就控制电机,驱动到这个位置;程序让它进刀多深,那就是多深,决不会做自我调整。

但刀具本身是会磨损的,尤其他们加工的这些精密件,磨损更快。

这些精密件一般用于设备中的关键位置,对于耐磨、耐热、耐腐蚀等物理化学特性,都有很高要求。而为了满足这些要求,所使用的材料也就必须要选择那些高硬度、高强度的硬质合金材料。刀头在加工这些部件的时候,磨损起来尤其的快。

正常安装好刀具,能够加工100个齿轮的,可能在对这些精密件进行加工时,二三十个刀头就出现了磨损。而要对其事后改刀,进行修正,有时候比重新加工一个还要麻烦。但如果不进行修正,那么这个部件就彻底报废了。

所以为了保证刀头一直处于最佳状态,就需要频繁的换刀。

可换刀也不是那么容易的,换刀之后,为了保证刀头位置的正确,需要经过仔细地对刀。否则刀具固定出现那么一丝一毫的差错,走刀时都必然会出现误差,会造成加工精度的降低。而高精密部件,对加工精度要求非常之高,对于内部运行非常精确的设备来说,一个不合格的部件,就可以能让整台设备无法正常运行,最起码是无法达到设计的最佳效果。

差之毫厘,则失之千里。

即便差得不是太多,勉强可以凑合着运行。可在内部高精密运转的设备中,一个不合格品就会使得整个系统运行精度都会随之发生变化,久而久之,整台设备的其他部件在相互咬合研磨下,也会发生形变,不是设备报废,就是设备的精度大大降低。

越是精密的机械,对各部件的精度要求,也就越高。

这就是现代精密仪器的基本特性。

所以为了准确对准刀具,每次都要动用各种测量设备,反复校正,以保证不出一点差错。一次正刀花上半个来小时,也丝毫不奇怪。

这样一来,车上二三十个零件,就重新换一次刀,再用半个来小时正刀,一天的工作效率自然不可能高得起来。效率降低也就罢了,但有些对精密度要求极其苛刻的特殊部件,如果刀具质量不佳,一个部件尚未加工完,就需要频频换刀。而正刀再怎么借助精密测量仪器,校正得再准,实际上仍然会有非常细微的差异。而这极其细微的差异,就会在这个部件接下来的加工中,造成精度的明显下降,影响其实际使用效果。

例如发动机、桨叶等,就需要一次走刀完成,中途不能换刀。

所以数控车床对刀具的要求极高,希望所使用的刀具要耐磨、超硬。而且刀具的工作环境多是在800度以上,核心温度更可达到1000度以上,还要求刀具能够耐高温,不会因为温度上升而出现变形。

为了找到一款适用的刀具材料,全世界都在攻关、研发。而随着未来对加工精度的要求越来越高,合金材料的硬度也越来越高,加工的速度越来越快,对刀具的材料要求也是在直线上升。何师傅他们现在加工的部件,相对来说要求还不是特别高,部件的尺寸也不大,现有的刀具就已经不敷使用。未来可以预见,刀具品质对加工精度的制约会越发突出,并最终成为一个致命阻碍。

国内的硬质合金材料,相对于国际上来说,有很大差距。刀具所使用的硬质合金,对比国外进口刀具,各方面使用指标都很不令人满意。何师傅他们虽然技艺高超,使出浑身解数,但在这方面也是巧妇难为无米之炊。问题反应上去,自动控制组也帮着想了很多解决办法,比如说根据走刀行程、设备物理加工指标、刀头耐磨强度,等等,对程序进行调整,以随着刀头的磨损,对走刀线程作出相应调整。

可这样的调整治标不治本。

且在实际使用中。一个加工部件,刀具在不同加工形状、部位的接触力度、加工方式都不相同。要想对每个位置都进行精确计算,这个计算量大得惊人,一个两个还好办,要使每个部件都要进行这种计算,自动控制组就是天天驻扎在精密车间也应付不来。

迫于无奈,何师傅他们只能向公司打报告,申请购买一批国外进口刀具,以满足数控机床对道具的严格要求。

这是小事,报告很快就得到批复,同意为精密车间购进一批高品质国外刀具。

谁都没把这当回事,直到郭逸铭无意间发现了这份报告。

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