北京的秋天乾燥,風吹在臉上像刀子。陸文婷了風的領子,快步走進機械部的大樓。的包裡,裝著最新的專案進展報告,還有一份特殊的禮。
會議室裡,五軸機床專案組的核心員都到了。清華的李教授,北航的王教授,濟南鑄造所的劉工,瀋電機廠的張工,還有部裡的領導,總工,一共十幾個人。氣氛有些凝重。
“開始吧。”部裡的王總工主持會議,“文婷,你先說說總況。”
陸文婷開啟檔案:“專案啟兩個月,進展不如預期。主要問題有幾個:第一,床鑄造,廢品率太高,達到百分之三十,本控制不住。第二,直驅電機,進口太貴,國產的不穩定。第三,槓導軌,關鍵材料要進口,國產的效能不達標。第四,數控系統,正在跟華中數控、廣州數控談,但他們的系統還沒經過五軸聯的考驗。第五,經費,按現在的預算,最多支撐到明年六月。”
一連串的問題,讓會議室的氣氛更加沉重。
“床鑄造的問題,我來說說。”濟南鑄造所的劉工開口,“我們試了各種方法,改進了砂型配方,調整了澆注溫度,優化了冷卻工藝,但廢品率就是降不下來。主要是孔、松、裂紋這三個問題。我們分析,本原因是我們的鑄造工藝不行,裝置落後,檢測手段不足。”
“那怎麼辦?”王總工問。
“兩條路。”劉工說,“第一,引進國外先進的樹脂砂造型線,真空澆注裝置,但一套要幾百萬元,我們買不起。第二,換思路,不用鑄造,用焊接。把床分幾個部分,分別鑄造,然後焊接起來。焊接的變形控制是個難題,但比整鑄造的廢品率低。”
“焊接的度夠嗎?”李教授問。
“如果控制得好,可以達到要求。但焊接工藝複雜,週期長,本也不低。”劉工說。
“直驅電機的問題,我來說說。”瀋電機廠的張工說,“我們重新設計了轉子結構,改進了冷卻系統,最新一批樣機的測試結果,溫升降低了十五度,扭矩波控制在百分之五以,比之前好多了,但距離德國西門子的產品,還有差距。主要是軸承壽命和噪音控制。”
“差距有多大?”王總工問。
“壽命,我們的樣機是八千小時,西門子的是一萬六千小時,差一倍。噪音,我們的比西門子高十五分貝。”
“數控系統呢?”
“華中數控那邊,他們的五軸聯控制系統還在除錯,預計年底能出樣機。廣州數控進度慢一些,明年三月能出來。但都只停留在實驗室階段,沒有經過實際加工的考驗。”
王總工沉默了一會兒,看向陸文婷:“文婷,你的意見?”
陸文婷深吸一口氣,從包裡拿出一個布包,開啟,裡面是一塊金屬零件。掌大小,形狀複雜,表面是的葉片狀結構。
“這是……”李教授湊近看。
“航空發機的渦葉片。”陸文婷說,“是我父親留下的。蘇聯時期的產品,1960年代製造的。”
把葉片放在桌上:“大家看,這個葉片的形狀,非常複雜,曲面多,壁薄,度要求極高。在1960年代,蘇聯沒有五軸機床,沒有先進的鑄造裝置,他們是怎麼做出來的?”
所有人都看著那個葉片。銀灰的金屬,在燈下泛著冷。葉片的曲面流暢,壁厚均勻,邊緣鋒利。
“是熔模鑄造。”陸文婷說,“也失蠟法。先用蠟做出葉片的模型,然後在蠟模上塗上陶瓷漿,乾燥,化,形陶瓷殼。然後加熱,讓蠟融化流出,得到空心的陶瓷型殼。然後把金屬澆注進去,冷卻後,敲掉陶瓷殼,就得到了鑄件。再經過打磨、拋、熱理,就得到了品。”
“這個工藝,我們也能做啊。”劉工說。
“但做不了這麼複雜,度也達不到。”陸文婷說,“我父親的研究筆記裡記著,蘇聯人做這個葉片,關鍵不在鑄造,而在模。他們用了一種特殊的石膏材料做模,這種石膏的熱膨脹係數和金屬接近,在澆注時變形小。他們還用了一種真空澆注技,在真空環境下澆注,減氣泡和雜質。還有,他們的蠟模,是用五軸雕刻機做出來的,度極高。”
“五軸雕刻機?”王總工敏銳地抓住了重點。
“對,五軸雕刻機。雖然那時候沒有數控,但他們是靠機械仿形實現的。一個主模型,用探針掃描,過一套複雜的機械連桿,驅刀運,複製出蠟模。度可以達到0.01毫米。”
“你的意思是……”李教授若有所思。
“我是說,也許我們可以換個思路。”陸文婷拿起葉片,“我們總想著用最先進的裝置,最先進的工藝,去追趕德國、日本。但也許,我們可以用一些傳統的、但可靠的工藝,結合一些創新的方法,走出一條自己的路。比如這個渦葉片,用熔模鑄造,用真空澆注,用機械仿形。雖然效率低,但能做出來,而且度不低。”
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