材料為王 正文 第六十二章 刀具磨損帶來的精度問題

作者 ︰ 急凍人

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中美電子研究所,精密加工車間。

機械臂推送刀架緩緩向前,刀頭輕輕觸及到加工件表面,一縷縷金屬絲從刀口倒卷而出,蜷成一根根卷絲,搖搖擺擺。當最後一刀加工完畢,金屬屑從工件表面月兌離,被飛旋轉的離心力帶得甩了出來,落在了下面的托盤內。

八級車工何師傅的徒弟張光明穿著一件輕薄型無塵服,隔著頭套上的一層玻璃,透過觀測窗看著加工窗口內,乳白色的冷卻液汩汩噴射,為快升溫地工件表面和刀頭降溫。滾燙的冷卻液從工件表面流下,聚集在收集盞內,又逐漸冷卻。

他看得很專注,眼中充滿了神采,眼看著工件一點點加工完成,他心中有著一股說不出的成就感。以前廠里有這樣高精度的工件,只有師傅能夠完成,其他人就是勉力嘗試也只會貽笑大方,所以師傅才會如此受人尊敬。可現在,通過自動數控車床,他也能加工出和師傅同樣精度的機件了,這讓他感到分外滿足。

車間的環境也是那麼得干淨整潔,一點都不像原來廠里那又髒又亂的機加工車間。這里到處窗明幾淨、連空氣都是恆溫的,以前廠里的場部辦公室都沒有這里環境舒適。要是不用穿戴這件無塵工作服,讓他可以痛痛快快透透氣就更好了。

這種數控精密車床的操作,在技術人員的教導下,他沒多久就能順利上手操作。之後經過一兩個月的反復熟悉,各種加工性能和操作方法都在他心中爛熟于胸,操作起來如手使臂,輕松自如。

而他的師傅,因為年紀大了,記憶力比較差,到現在都還是不怎麼會用這個高級機床。他整天嘮叨著還是應該回去操作他的老車床,說更有手感,而不是整個加工過程都傻呆呆地站在一邊看,所有的加工都交給了機器去做,那還要他們干什麼,一點意思也沒有。

張光明偷偷瞄了一眼冷著臉站在他身後的師傅,又趕快收回目光,不敢讓他看見。

他知道,師傅是嫉妒,嫉妒他學不會如何操作這數控車床,而自己卻一學就會,一學就精。他也嫉妒自己搶了他的活,原來只有他能加工的高精密部件,現在不光自己,其他幾個老師傅的徒弟都能很輕松地完成,這讓他感到很失落。

他對師傅英雄無用武之地的處境感到有些同情,但也有一絲竊喜。他終于從師傅的婬威之下解月兌出來了。現在不是師傅做的他不會,而是他能做的,師傅做不了。

江山代有才人出,一代更比一代強。

師傅他們的時代已經過去了,接下來是他們這些更能快接受現代先進加工技術的年輕人的時代了。這是他們幾個徒弟,私下里的共同認識。當然,這話他們不敢當著師傅們的面說。畢竟師傅永遠是師傅,師道尊嚴他們還是要尊敬的。

刀程走完,機械臂慢慢收回,電機停機,工件一陣空轉之後也停了下來。

張光明打開觀測窗,用手中的游標卡尺量了工件的幾個加工數據,滿意地點點頭,準備將其取下。

「混帳!你干什麼呢?還沒加工完,取什麼取!」

驀然,他身後傳來一陣大力,上被人踢了一腳,力量很大,蹬得他差點站立不穩。這個動作、這個咆哮,他太熟悉了,正是他的師傅何清。

「我量過了,都符合加工標準。」張光明有些惱了,也大著聲音吼回去。他不是以前那個圍在師傅後面轉,一口一個「師傅師傅」的小屁孩了,他今年也有二十七歲,小孩都學會走路了。他也是有尊嚴的,總是被師傅又打又罵,他也會惱的。

「好小子,翅膀長硬了,敢跟師傅頂嘴了,你,你,你這個徒弟,我教不了了!」何師傅氣得身子抖,手指著他,表情又是憤怒,又是悲傷。

張光明看師傅被氣成這個樣子,心里也有些後悔,可他感覺自己沒有做錯什麼。他是按照加工流程來做的,測試的加工數據也正確無誤,為什麼師傅要莫名其妙地踢他一腳,就是為了擺擺師傅的架子,以顯示他比自己地位高麼?

「小張,你怎麼跟你師傅說話來著,還沒大沒小了!」听到這邊的爭執,旁邊正在督促徒弟進行作業的錢師傅跑了過來,二話不說,一巴掌拍在張光明後腦勺上,訓斥道,「快給你師傅道歉!混小子,居然敢跟師傅頂嘴,你長大了啊!」

張光明被他不問青紅皂白,上來先把責任推到自己身上的做法激怒了,梗著脖子抗聲道︰「我沒錯!我加工得好好的,師傅上來就給我一腳,我總要問問事情究竟吧,怎麼這就成我的錯了!」

何師傅被他的態度更是氣得說不出話來,只是指著他,一臉悲憤,竟是要被氣得背過氣去的樣子。錢師傅嚇得趕緊一個勁地寬慰,並沖他狠狠地瞪眼,示意他過去賠禮道歉。

張光明也有些害怕。

對于教給他一身本事的師傅,他還是很尊敬的。只是對師傅那種舊社會對學徒一樣的霸道做法感到很不舒服。可看師傅被他氣成這樣,也是有些懊惱。真要把師傅氣出個好歹來,那他欺師滅祖的名聲傳出去,這輩子就沒法做人了,走哪都會被人戳脊梁骨。

他站到師傅面前,低著頭了一會兒呆,終于開口道歉道︰「師傅,對不起,我不該氣您的,都是我不對,您就消消氣,罵我、不,打我一頓都行。只求您別氣壞了身子骨,要不別的師兄弟們還說我做了什麼大逆不道的壞事呢。」但由于心里覺得委屈,他眼眶也漸漸有些紅了,話里面那股不服氣的腔調,是個人都听得出來。

相鄰幾個小徒弟也不由得停下了手中的活計,表情復雜地朝這邊望來。但在各自師傅的訓斥下,又心不在焉地繼續工作,卻豎著耳朵听這邊的事情進展。

「喲喝!你還不服氣是吧!」

錢師傅不樂意了。

他們幾個老哥倆天天在一起,各自的本事如何,大家心里都清楚,相互之間都是很佩服的。看到小徒弟敢頂老師傅的嘴,他比何師傅還要生氣,這是要造反了是吧!居然敢朝師傅打翻天印了,這徒弟是越學越回去了,連尊師重道都不懂了!

他雖然離得遠了點,但也听到這里生了什麼事。他看看周圍,幾個他們帶來的徒弟,雖然沒有說話,也沒有表示對張光明的支持,但表情都有些沉悶,顯然對張光明受到的待遇,也有些感同身受之意。他微微點點頭,既然這般小年輕不服氣,那他就要讓對方知道,雖然在新事物的接收度上,我們不如你們這些小年輕,但論到實際工作經驗,你們這幫年輕人和我們這些老師傅比起來,還女敕了點。

他   來到數控車床前,由于程序自動切斷電源,加工件靜靜地卡在工鉗上。精密加工完成的部件光亮潤潔,在燈光下反射出水一樣的銀色光澤,怎麼看也是一件加工精度極高的優質品。他從桌上拿起這個部件的工裝圖,掃了一眼,上面的數據便印在了腦子里。

回過身來,他又彎著身子,前前後後把工件看了一圈,心里明白了。

「張光明!你自己過來!」既然徒弟不服管教,他說話也不客氣了,直接點名指姓。這些家伙如果不敲打敲打,趕明兒把師傅滅了的膽說不定都有。

張光明看他那架勢,似乎真地現了問題,心中頓時變得有些惴惴不安起來。一面慢慢走過去,一面心里尋思。不會啊,這是數控編程,所有的加工流程都是計算機控制,怎麼會出問題呢?而且前面幾十個零件,不是都好好的嗎,怎麼到這一個,就出問題了?

他挨磨到機床前,錢師傅冷笑著手一指︰「你看看這個位置!看出什麼問題了嗎?」

錢師傅手指的,是加工件側面的一個梯狀突起部,在梯形的根部有一個小小的弧度。

張光明低下頭,認真地看了一陣子,隱約覺得似乎確實有些問題,可仔細看,又找不出問題在哪。他干脆找來游標卡尺,從梯狀部上端,一點一點測量下去,直到根部的位置,一看測出的數據,臉色頓時變了。

這里多出了一絲來!

他一下子傻了。

怎麼會這樣!

不可能啊,前面加工都還好好的……,前面,他一個機靈,三步並作兩步,跑到加工完成的部件那里,取出一個,用卡尺仔細測量,怪了,這個卻是對的。

他不死心,又拿出一個來,再測,也是對的,再換再測,也沒問題。

他懵了,不知道事情到底哪里不對。

他在這里邊折騰的時候,錢師傅已經找到了問題所在,轉過頭來,看他還在呆,沒好氣地哼了一聲︰「怎麼,還不知道哪里出錯?過來,我告訴你!」

張光明趕緊向他走來,但走了幾步,又回過去,對著師傅恭恭敬敬鞠了個躬︰「師傅,剛才確實是我不對。我不該火的。您是對的,教育我也是對的,可是您以後能不能……」

「你小子什麼癲呢!我叫你過來,你就給我過來!」

錢師傅開始看他真心實意道歉,還很滿意,但看他還 著脖子說渾話,眼看又要把何師傅給氣著,立馬一瞪眼,叱呵道。

張光明鞠完了躬,來到車床前,也給錢師傅鞠了一躬︰「錢師傅,謝謝您指導我。小子不懂事,讓您多費心了。」

「好了好了,恁多的廢話!」

錢師傅嘆了口氣,也不再繼續擺架子了,指著刀架,疲憊地說道︰「自己看!刀頭磨損了!雖然磨損不多,但就是這一點點磨損,就造成走刀距離的縮短。而弧形曲面對刀頭的精度要求非常高,磨損這一絲,結果就使得最後根部少車了一絲。你還年輕,經驗不足,看不出來。可你師傅眼楮毒著呢,只看了一眼,就現這里有問題,給你指出來,你小子還要飆,你呀你呀,傷了你師傅的心啊。」

張光明看了看師傅,一步一步挪過去,低著頭連聲自責,何師傅卻是一幅哀莫大于心死的表情,許久,才忽然起身說道︰「我老了,玩不來這洋玩意兒。我去跟領導說聲,還是讓我回原來單位算了。」

「老何,你這是說什麼話,孩子們不懂事,你做師傅的,怎麼跟一班青毛頭慪氣!小張,還不快給你師傅賠禮道歉!」錢師傅、姜師傅、史師傅听他說出這種重話,趕緊都跑了過來勸他。張光明也一再表示自己錯了,幾位老師傅圍著好言勸了很久,才讓何師傅勉強打消了請調回原廠的決定。但他也不肯就這樣原諒徒弟,向車間主任告了個假,徑直回家去了。

師徒間的冷戰,持續了好一段日子,最終還是在張光明奉茶賠罪之後,才得以緩解。

下來的時候,錢師傅等人感嘆起現在的年輕人越來越不把老人放在眼里,說著說著,便齊聲嘆息起來。

但話說完了,平時甚少說話的史師傅卻悶頭說了一句︰「孩子們都大了。他們不像我們那時候,為了學本事,師傅又打又罵,都是應該的,作家長的還會鼓勵。可現在年輕人自尊心強,也報紙上也再說棍棒底下出孝子不是一種好的教育方法。我覺得,以後啊,能夠不打,還是不打了吧……」

其他幾人低頭沉思了一陣,嘆了一陣氣,便就散去。

接下來的日子,張光明等幾個徒弟,驚喜地現師傅們對他們說話的方式變了。雖然看到不對的地方,也要吹胡子瞪眼,有時候也會動手揍人,但卻不再像以前那樣,動輒又打又罵,更多地是開始跟他們講道理起來。

對于這個轉變,他們當然是高興的。說實話,他們對師傅都是很尊敬的,如果師傅們不是總用那種粗暴的肢體語言,來讓他們記住自己的錯,他們其實都對師傅們充滿了感激。現在師傅們開始尊重他們,他們自然也對師傅們還以更多的尊敬。

就這樣,一場小風波很快就過去了,可刀具磨損帶來的加工精度問題,卻始終存在。

數控車床能夠有很高的加工精度高、品質穩定,是因為伺服機構在起作用。可具體一個零件如何加工,走刀距離、進刀尺度把握,卻是由處理器按照預設程序,按部就班地運行,車床本身並沒有自我判斷功能。程序讓它走刀到什麼位置,它就控制電機,驅動到這個位置;程序讓它進刀多深,那就是多深,決不會做自我調整。

但刀具本身是會磨損的,尤其他們加工的這些精密件,磨損更快。

這些精密件一般用于設備中的關鍵位置,對于耐磨、耐熱、耐腐蝕等物理化學特性,都有很高要求。而為了滿足這些要求,所使用的材料也就必須要選擇那些高硬度、高強度的硬質合金材料。刀頭在加工這些部件的時候,磨損起來尤其的快。

正常安裝好刀具,能夠加工1oo個齒輪的,可能在對這些精密件進行加工時,二三十個刀頭就出現了磨損。而要對其事後改刀,進行修正,有時候比重新加工一個還要麻煩。但如果不進行修正,那麼這個部件就徹底報廢了。

所以為了保證刀頭一直處于最佳狀態,就需要頻繁的換刀。

可換刀也不是那麼容易的,換刀之後,為了保證刀頭位置的正確,需要經過仔細地對刀。否則刀具固定出現那麼一絲一毫的差錯,走刀時都必然會出現誤差,會造成加工精度的降低。而高精密部件,對加工精度要求非常之高,對于內部運行非常精確的設備來說,一個不合格的部件,就可以能讓整台設備無法正常運行,最起碼是無法達到設計的最佳效果。

差之毫厘,則失之千里。

即便差得不是太多,勉強可以湊合著運行。可在內部高精密運轉的設備中,一個不合格品就會使得整個系統運行精度都會隨之生變化,久而久之,整台設備的其他部件在相互咬合研磨下,也會生形變,不是設備報廢,就是設備的精度大大降低。

越是精密的機械,對各部件的精度要求,也就越高。

這就是現代精密儀器的基本特性。

所以為了準確對準刀具,每次都要動用各種測量設備,反復校正,以保證不出一點差錯。一次正刀花上半個來小時,也絲毫不奇怪。

這樣一來,車上二三十個零件,就重新換一次刀,再用半個來小時正刀,一天的工作效率自然不可能高得起來。效率降低也就罷了,但有些對精密度要求極其苛刻的特殊部件,如果刀具質量不佳,一個部件尚未加工完,就需要頻頻換刀。而正刀再怎麼借助精密測量儀器,校正得再準,實際上仍然會有非常細微的差異。而這極其細微的差異,就會在這個部件接下來的加工中,造成精度的明顯下降,影響其實際使用效果。

例如動機、槳葉等,就需要一次走刀完成,中途不能換刀。

所以數控車床對刀具的要求極高,希望所使用的刀具要耐磨、硬。而且刀具的工作環境多是在8oo度以上,核心溫度更可達到1ooo度以上,還要求刀具能夠耐高溫,不會因為溫度上升而出現變形。

為了找到一款適用的刀具材料,全世界都在攻關、研。而隨著未來對加工精度的要求越來越高,合金材料的硬度也越來越高,加工的度越來越快,對刀具的材料要求也是在直線上升。何師傅他們現在加工的部件,相對來說要求還不是特別高,部件的尺寸也不大,現有的刀具就已經不敷使用。未來可以預見,刀具品質對加工精度的制約會越突出,並最終成為一個致命阻礙。

國內的硬質合金材料,相對于國際上來說,有很大差距。刀具所使用的硬質合金,對比國外進口刀具,各方面使用指標都很不令人滿意。何師傅他們雖然技藝高,使出渾身解數,但在這方面也是巧婦難為無米之炊。問題反應上去,自動控制組也幫著想了很多解決辦法,比如說根據走刀行程、設備物理加工指標、刀頭耐磨強度,等等,對程序進行調整,以隨著刀頭的磨損,對走刀線程作出相應調整。

可這樣的調整治標不治本。

且在實際使用中。一個加工部件,刀具在不同加工形狀、部位的接觸力度、加工方式都不相同。要想對每個位置都進行精確計算,這個計算量大得驚人,一個兩個還好辦,要使每個部件都要進行這種計算,自動控制組就是天天駐扎在精密車間也應付不來。

迫于無奈,何師傅他們只能向公司打報告,申請購買一批國外進口刀具,以滿足數控機床對道具的嚴格要求。

這是小事,報告很快就得到批復,同意為精密車間購進一批高品質國外刀具。

誰都沒把這當回事,直到郭逸銘無意間現了這份報告。

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