智能工廠 第六百四十一章 暗藏心機

作者 ︰ 觀星的乃粉

第六百四十一章暗藏心機

「還有一個難點,就是四軸的控制電路,我能想象得出來,但設計不出來。我听你說過你手里有一個南華學電子工程的,他搞自動控制成不成?」胡鎮超問道。

「杜老師?」陳展堂道,「他是純粹搞電子的,自動控制方面,不算很精通。不過問題不大,我和他一起搞就是了,他搞電子部分,我搞傳動部分,兩個臭皮匠,頂得上多半個諸葛亮了。」

「我也算一份。」胡鎮超說道。

五軸機床,全稱是五軸聯動機床,是指至少有三個直線坐標和兩個旋轉坐標的機床。為了加工復雜工件的需要,有時候也會把五軸進一步擴展到七軸、十一軸、十三軸等,其基本原理是差不多的,有時候也都統一歸到五軸機床之列。

所謂直線坐標,就是指上下、左右、前後這樣三個維度的坐標,傳統的機床是可以做到的,例如,有些銑床在進行加工的時候,工件前後移動,銑刀上下移動,這樣就可以出來兩個坐標軸了。

旋轉坐標要稍微復雜一點,它的意思是說工件或者刀具在加工的過程中,圍繞著某一根軸進行轉動,從而可以在工件上加工出特定的曲面。

其實,人手就是最典型的五軸加工系統,它可以前後、左右、上下移動,同時還可以圍繞著各個關節進行一定程度的轉動,因此,人手可以完成各種復雜的操作。手工藝人在木頭上雕花的操作,就是一個多軸加工過程,這樣的過程,使用傳統的機床是不可能實現的。

隨著計算機技術的發展,鐘泱利用智能工廠本身的設計和制造能力開發出了五軸機床,能夠用計算機來控制各個軸的相互關系,從而完成類似于人手一般靈巧的操作。

不過這種技術還必須依賴智能工廠本身才能夠完成,並且代價很大,鐘泱也不敢過多的使用,故而僅有少量五軸機床被制造出來,用于研究和生產。

在胡鎮超之前,尚且無人能夠仿制。

或許很多人並不了解五軸機床的重要性,那麼原本時空的一段歷史就很能說明問題。

其實在原本的時空里,20世紀的80年代,五軸機床屬于西方發達國家向東方國家限制出口的高技術產品。

軍史上著名的東芝事件,就是由于日本東芝公司私下里向蘇聯出口了幾台五軸機床,蘇聯用它來加工潛艇推進螺旋槳,使潛艇噪音大幅度減小。這件事東窗事發之後,東芝公司遭到了來自于美國方面的嚴厲制裁。

除了軍事領域之外,在民用領域里,是否擁有五軸加工能力也是衡量工業水平的重要指標之一。復雜的模具、發動機缸體、船用曲軸等等,都需要使用五軸機床進行加工。

那個時空中的中國直到21世紀初,才開始逐漸形成自己的五軸機床設計與生產能力,到2010年前後,大量中國產的五軸設備已經能夠實現進口替代,同時還能出口到了西方發達國家。

在1946年的這個時間點上,胡鎮超通過數學模擬的方式,能夠在普通機床上模仿出五軸加工的效果,這是多麼值得稱道的一件事情啊。

陳展堂忍不住就想大喊一聲︰這是一種什麼樣的精神?這就是最偉大的山寨精神!

當然,產經聯本身也很鼓勵下面的技術工匠破解一些高精尖器械的生產奧妙,甚至願意與體系內的破解者共享其所破解技術專利。雖然不少人對此疑惑不解,不過既然人家不在意,他們自然也是樂得接受。

畢竟破解一項技術,比研發一項技術要簡單得多。

出于這樣的認識和效益,陳展堂欣然答應了胡鎮超的實驗要求,並且立即將其付諸實施。

胡鎮超實驗的第一步,是需要對原有的機床進行改造,由兩軸改造到四軸,幾個軸之間的聯動,需要通過計算機芯片來進行控制。胡鎮超設計的這個工件體積較大,用普通的萬能銑床無法加工,必須使用龍門銑床。

廠里自然不會樂意陳展堂等人把龍門銑床大卸八塊來進行數控化改造,畢竟在工廠里,也不是陳展堂一個人想怎麼樣就怎麼樣的。

所幸在胡鎮超的設計中,也沒有試圖這樣去做。他所采取的辦法,是不改變機床的原始結構,而只在原結構上加裝夾具,控制芯片所操縱的對象是夾具,拆掉夾具之後,機床還是原來的樣子,這樣就與廠里的規定不發生沖突了。

杜淳對于這一項科研攻關也非常感興趣,他雖然是搞電子的,但也非常了解五軸機床對于工業體系的意義。

時下正值高考前的最後一學期,杜淳在學校的工作是極其繁忙,但他只要能夠抽出時間,就騎上自行車飛也似地奔到武漢重工廠來,與陳展堂、胡鎮超共同討論,甚至挽起袖子,一手油泥地跟著陳展堂等人一起在機床上模索。

這三個人,算是一組非常完美的組合了,陳展堂帶來了興華社內部的先進技術理念,胡鎮超在機械方面的功底極其扎實,杜淳則是一個優秀的電子工程師。三個臭皮匠湊在一塊,琢磨了個把月的時間,一具新時代的木牛流馬終于初見雛型了。

工廠里另外幾名高級技工也被邀請參加了這個攻關小組,他們從自己的實踐經驗出發,對模擬五軸系統的設計提出了許多有價值的意見。到了最後要將設計圖紙轉化為實物的階段,幾名老工人的作用就更加顯著了,許多非常精密的控制部件,也只有憑著他們的技術,才能加工出來。

設備改造完畢了,陳展堂帶著幾名老工人把夾具等附件裝上龍門銑床,杜淳親自進行電路的連接和調試。秦昌輝從翻砂車間扛來了工件的毛坯,這是由胡鎮超親自制作木模,再由翻砂車間的翻砂工鑄造出來的。

「好了,可以開始了。」胡鎮超宣布道。

三名老工人走上前去,對著工藝圖紙,把毛坯件裝上了夾具,然後,由其中的一名大師級鉗工主持操作,車工和鉗工在一旁輔助。

在華聯的技術體系內,工業技術領域都有著技師等級的劃分,分別是學徒、中級技工、高級技師、大師級技師。

通常而言,高級以上才被稱為「師傅」或者「技師」,而中級層次的怎多被稱作「陳工」或者「李工」之類的,姓氏的後面帶個「工」字,以示尊重。

這當然不是硬性要求,你要是臉皮厚,也可以拿著中級技工證自稱某某師傅。

再高級一些的,就是宗師了,那樣的人基本上都進入專業的學校或者被政府保護起來,自然不會在這種「小工廠」里呆著。

一般來說,大師級已經是工廠生產一線的頂尖人才了。

電機嗚嗚地響了起來,工件在夾具的推送下,緩緩前進,銑刀飛速地旋轉著,從毛坯件的表面削下一片片細小的切屑,切削液從噴頭里流出來,淋在切削面上,把切屑帶入廢液箱。

奇妙的景象出現了,夾具在專用芯片發出的指令引導下,開始做著各種不可思議的運動。銑刀明明就要切削到某個位置。誰知,工件卻自動地發生了旋轉,把另外一個位置送到了銑刀的刀口上,一個美麗的弧型加工面緩緩地展現在眾人的眼前。

「太神了!」旁邊的幾位老技師都拍掌叫絕,那名老鉗工的臉上滿是緊張和嚴肅,但一種異樣的喜悅神采,分明也在他的眼波中流動起來。

「好,換下一個位置!」胡楊喊道。

他的話音還沒落下,秦昌輝已經走上前去,熟練地擰松夾具上的六角螺絲,把工件調整了一個位置。幾個工人拿著量規、卡尺等工具一陣忙碌,確保工件的位置沒有一絲偏差,然後才退後一步,讓剛才的老鉗工再次開始銑削作業。

加工工作整整干了六個小時,所有的人都因為興奮而沒有一絲倦意。幾個女性職員擔當起了後勤工作,給大家送來美味的飯菜。技術人員和工人們一邊吃飯,一邊眉飛色舞地談論著這次具有劃時代意義的加工實驗。

「怎麼樣,成功了嗎?」廠長李長鑫不知什麼時候出現在眾人的身後,樂呵呵地向眾人問候道。

林陳展堂等人的這次攻關,事先當然是要向廠里匯報的,由于這項實驗對于廠里沒有任何可以看得見的收益,所以廠里表示,所有的實驗支出,包括工人的加班費等,廠里一概不能報銷。

對此,陳展堂毫不在乎,他把這項實驗列入了公司的研發計劃,所有經費都從自己的公司列支了。

因為武漢重工是一家由興華社出資,與武漢市政府合資經營的一家中型工業企業。雖說合資,內部的財務系統還是有著區別。

不過盡管不能出錢,但廠長李長鑫對于實驗還是給予了精神上的支持。他作為老一代的技術工人,不太清楚叫作五軸聯動,但覺得能夠讓陳展堂和胡鎮超都如此痴迷的事情,想必是有些意義的。看到眾人圍著一個加工完畢的工件歡欣鼓舞的樣子,他忍不住走上前來分享一下大家的喜悅。

「李廠長,你看看,這是我們剛加工出來的工件。」老鉗工興奮地向李長鑫報告道。

「這是干什麼用的?」李長鑫也不認識這個東西,它長得實在是太怪了。

陳展堂笑道︰「這就是一個玩具,只是為了實驗我們的模擬五軸系統是不是有效。現在看來,我們的實驗取得了完全的成功。」

「這個東西,加工得很精巧啊。」李長鑫撫模著工件上的表面,感受著那奇妙的流線型狀,「你們說的五軸聯動,就是能夠加工出這樣復雜的表面?」

「如果有足夠的時間,我們可以拿這台機床加工出一個維納斯雕像來。」林振華笑道。

「沒錯,李廠長。你不知道,如果放在過去,要加工一個這樣的表面,我們只能是手工來做,現在好了,有了展堂的這台機器,我們就輕松多了。」旁邊的幾人也同樣滿臉興奮,作為一名工人,他們太知道這種復雜曲面加工的難度了,他們更是從來沒有想過這樣的曲面能夠產生在自己的手上實現。

「嗯,是挺不錯的。」李長鑫也理解了一些,不過,他還是要問一句︰「這樣的技術,對于我們的生產,有沒有什麼幫助呢?展堂,你們是打算生產什麼復雜的零件嗎?」

陳展堂尷尬地搖搖頭,說道︰「目前,應當是沒什麼幫助。這個只能算是技術儲備吧,說不定哪一天,萬一……」

胡鎮超郁悶地說道︰「這個技術,是目前世界上最先進的加工技術之一,不過,目前咱們廠還真是用不上。不過,但願它有用上的那天吧。」

李長鑫點點頭,說道︰「也好,有備無患嘛。要不,這個工件,就放到你們公司的辦公室里,作為你們的榮譽吧。」

陳展堂嘴里這麼說著,其實眼光一直觀察著在場幾人的臉色,見他們果然是一陣惋惜的神情,他就心中一陣竊喜。

果然還是一群只懂技術的工匠,不懂得兼顧公司的運營。

其實產經聯內部早就對五軸聯動機床下了大力氣,在傳統的模具加工中,一般用立式加工中心來完成工件的銑削加工。

隨著模具制造技術的不斷發展,立式加工中心本身的一些弱點表現得越來越明顯。現代模具加工普遍使用球頭銑刀來加工,球頭銑刀在模具加工中帶來好處非常明顯。

但是如果用立式加工中心的話,其底面的線速度為零,這樣底面的光潔度就很差,如果使用四、五軸聯動機床加工技術加工模具,可以克服上述不足。

由于使用五軸聯動機床,使得工件的裝夾變得容易。加工時無需特殊夾具,降低了夾具的成本,避免了多次裝夾,提高模具加工精度。采用五軸技術加工模具可以減少夾具的使用數量。

另外,由于五軸聯動機床可在加工中省去許多特殊刀具,所以降低了刀具成本。五軸聯動機床在加工中能增加刀具的有效切削刃長度,減小切削力,提高刀具使用壽命,降低成本。

采用五軸聯動機床加工模具可以很快的完成模具加工,交貨快,更好的保證模具的加工質量,使模具加工變得更加容易,並且使模具修改變得容易。

眼前的這些技術工匠就專業領域來說確實算得上是師級的人物,不過在戰略眼光方面就有些差強人意了。

陳展堂作為興華社內部的知情人,對于一些公司的未來發展也是很上心的,經常有著思考。五軸聯動機床在他看來,不僅僅是技術革新,簡直是把握未來的強大武器!

要知道,裝備制造業可是一國工業之基石,它為新技術、新產品的開發和現代工業生產提供重要的手段,是不可或缺的戰略性產業。即使是發達工業化國家,也無不高度重視。

近年來,隨著中國國民經濟迅速發展和國防建設的需要,對高檔的數控機床提出了急迫的大量需求。機床是一個國家制造業水平的象征,而代表機床制造業最高境界的是五軸聯動數控機床系統,從某種意義上說,反映了一個國家的工業發展水平狀況。

在軍用方面的武器生產更是如此,由此可見,五軸聯動數控機床系統對一個國家的航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫療設備等等行業,有著舉足輕重的影響力。

自從這個東西在產經聯出現以來,業內人士都普遍認為,五軸聯動數控機床系統是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發電機轉子、汽輪機轉子、大型柴油機曲軸等等加工的唯一手段。

所以,每當人們在設計、研制復雜曲面遇到無法解決的難題時,往往轉向求助五軸數控系統。由于五軸聯動數控機床系統價格十分昂貴,加之nc程序制作較難,使五軸系統難以「平民」化應用。

但是現來,自己掌握了這樣一個勉強算得上五軸聯動數控機床系統,打破了技術限制,佔領了這一戰略性產業的至高點,大大降低了其應用成本,從而使公司的裝備制造業迎來了一個嶄新的時代!

以信息技術為代表的現代科學的發展對裝備制造業注入了強勁的動力,同時也對它提出更強要求,更加突出了機械裝備制造業作為高新技術產業化載體在推動整個社會技術進步和產業升級中無可替代的基礎作用。

作為國民經濟增長和技術升級的原動力,以五軸聯動為標志的機械裝備制造業將伴隨著高新技術和新興產業的發展而共同進步。

預計在不久的將來,隨著五軸聯動數控機床系統的普及推廣,必將為中國成為世界最強國奠定堅實的基礎!

這麼一個重要的產品,怎麼說沒用?簡直是大有用處啊,不過這點陳展堂就藏在心里,沒有點破。

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