车间里的空气似乎都凝结着一股焦躁。
已经是第三天了,技术科的陈工程师几乎是“长”在了机加区域,尤其是那台老旧的C616车床旁边。他手里总是捏着那个尺寸超差的轴承座,眉头紧锁,时不时地和李班长或者操作那台车床的老师傅低声讨论几句,但显然,没什么实质性的进展。废品筐里的不合格零件又多了几个,每一个都像是在无声地嘲笑着他们的束手无策。
手扶拖拉机项目是厂里今年的重点,更是局里下了死命令的任务。如今卡在这个小小的轴承座上,整个项目进度都受到了影响。陈工的压力可想而知,连带着整个车间的气氛都有些压抑。
秦奋依旧在自己的工作台前忙碌着,锉刀在他手中稳定地运行,发出规律的沙沙声。但他的注意力,有相当一部分都放在了不远处的C616车床和陈工身上。这几天,他利用一切机会观察那台车床的加工过程,分析工件的装夹方式,在脑海中反复推敲、优化那个简易夹具的设计方案。
【系统辅助设计:轴承座内孔加工专用简易夹具V1.2】
【结构特点:基座采用废弃厚钢板,中心定位采用可调整偏心的圆柱销,夹紧采用两侧对称的楔块式压板,通过螺杆施加均匀径向力,减少工件变形。】
【材料选择:基座Q235钢板,定位销45号钢调质,压板HT200铸铁。】
【加工工艺:主要依靠车削、钻孔、攻丝,少量焊接。现有设备可满足。】
【预期效果:显著提高工件装夹刚性与定位精度,有效抑制加工过程中的振动与变形,预计可将内孔圆度误差降低50%以上,尺寸稳定性大幅提高。】
脑海中的设计图已经越来越清晰,甚至连几个关键部件的加工步骤和尺寸公差都标注了出来。这套夹具的设计,充分考虑了红星厂现有条件:结构简单、材料易得(大部分可以用废料)、加工方便。它不是什么惊天动地的发明,但在特定条件下,却可能成为解决问题的关键。
问题是,如何把这个想法递上去?
直接去找陈工?一个刚来没多久的学徒,跑去给工程师“指点江山”,多半会被当成不知天高地厚,碰一鼻子灰是轻的,搞不好还会惹恼对方。
通过师傅刘国栋?秦奋想了想,还是觉得不妥。刘师傅虽然最近对他态度有所缓和,但骨子里还是老派工人的严谨和保守。让他去替自己向技术科提一个“离经叛道”的建议,他未必愿意,就算愿意,转述的效果也可能大打折扣。
看来,还是得自己找机会。
机会,往往出现在问题最棘手、当事人最焦头烂额的时候。
这天下午,又一批轴承座加工出来,送去检验。结果毫无悬念,合格率依然低得可怜。陈工拿着检验报告,脸色铁青,再次来到C616车床旁,声音也带上了火气:“老王师傅,你看看!这批又是大多超差!尤其是这个圆度,都快赶上椭圆了!这么下去,项目还搞不搞了?”
操作车床的老王师傅也是一肚子委屈,停下机床,擦了把汗:“陈工,不是我说,这活儿真不是人干的!这破床子抖得跟筛糠似的,我眼睛都快贴上去了,手感也用到极致了,它就是不听话啊!那铸铁件本身材质也不均匀,软硬不一,内孔又薄壁,稍微夹紧点就变形,松一点又震刀,神仙来了也难伺候!”
李班长也过来打圆场:“陈工,老王师傅确实尽力了。要不……咱们再跟上面反映反映?看能不能协调一台好点的磨床过来,哪怕就用几天也行啊。”
陈工烦躁地摆摆手:“协调?哪那么容易!生产任务都排着呢,谁愿意把设备让出来?再说了,等协调下来,黄花菜都凉了!局里催得紧,这个月底必须拿出合格样机!”
现场的气氛一时有些僵持,几个围观的工人也跟着唉声叹气。
秦奋觉得,时机差不多了。
他放下手中的锉刀,擦了擦手,深吸一口气,鼓起勇气走了过去。
“陈工,李班长,王师傅。”他先是恭敬地打了声招呼。
几人的目光都落到了他身上,带着一丝疑惑。一个学徒工,这时候凑什么热闹?
陈工皱了皱眉:“秦奋?有事吗?”他对这个最近干活挺认真的小学徒有点印象。
秦奋略微低着头,语气带着几分试探和谦逊:“陈工,我……我刚才听你们说这个轴承座内孔加工的事,自己瞎琢磨了一下,有个不太成熟的想法,不知道……该不该说。”
“哦?”陈工有些意外,但看到秦奋那认真的样子,不像是在捣乱,便耐着性子道,“你说说看,有什么想法?”旁边的李班长和王师傅也好奇地看着他。
秦奋定了定神,尽量让自己的语速平稳清晰:“我注意到,咱们现在是用三爪卡盘直接夹持轴承座的外圆来加工内孔。这个轴承座壁比较薄,又是铸铁的,三爪的夹紧力集中在三个点上,很容易让工件产生变形,影响内孔的圆度。而且,每次装夹,三个爪子受力不一定完全一样,定位精度也受影响。”
他一边说,一边观察着陈工的表情。陈工点了点头,这些确实是客观存在的问题,也是老旧设备加工薄壁件的通病。
“所以我在想,”秦奋继续说道,“能不能做一个简单的专用夹具?不用三爪卡盘,而是做一个底座,利用轴承座端面已有的螺栓孔进行定位,比如用两个定位销。然后,在工件内侧,用几个可以调整的楔块或者压板,从里面向外顶住,把工件均匀地‘撑’在一个刚性比较好的套筒或者基座上。这样一来,夹紧力变成从内向外的径向力,而且分布更均匀,工件本身受到的挤压变形就会小很多,加工的时候也更稳定,不容易震动。”
为了更直观,他甚至捡起地上一块铁屑,在沾满油污的水泥地上大致画了一个示意图,标出了定位销和楔块压紧的大致原理。
他的话音刚落,现场有短暂的沉默。
李班长和王师傅面面相觑,眼神里有些惊讶。这小子,说得头头是道的,听起来……好像还真有那么点道理?
陈工的眉头先是紧锁,随即慢慢舒展开,眼神里露出了思索的光芒。他蹲下身,仔细看着秦奋画的那个简陋的示意图,又拿起一个废弃的轴承座比划了一下。
秦奋提出的这个思路,本质上是一种“心轴”或者“涨胎”式夹具的简化变种。利用工件内孔或者端面定位,从内部施加均匀胀紧力,是精密加工中常用的减少薄壁件变形的方法。虽然秦奋的描述很简单,甚至有些土法上马的味道,但核心原理是对的!
而且,这个方案最大的优点在于——简单易行!不需要复杂的结构,也不需要高精度的制造,用厂里现有的边角料和设备,完全有可能做出来!
“你这个想法……”陈工抬起头,看着秦奋,眼神复杂,“有点意思。你是怎么想到的?”
秦奋挠了挠头,憨厚地笑了笑:“就是……瞎想的。以前好像在哪本旧的《机械工人》杂志上看过类似的东西,说加工薄壁套筒可以用这种方法减少变形。我就想,咱们这个轴承座是不是也能试试。”他巧妙地将来源推到了一本旧杂志上,既显得合理,又避免了暴露自己。
“《机械工人》?”陈工点了点头,那本杂志确实是厂里技术人员和老师傅常看的,刊登过不少生产小窍门和改进案例。“不错,能想到把看到的东西用到实际问题上,很动脑筋嘛!”
李班长也凑过来看了看地上的图,琢磨道:“用定位销定位,再用楔块从里面顶紧……嗯,好像是比三爪卡盘直接夹要稳当些。做起来应该也不难,找块厚点的钢板当底座,再车几个销子和楔块就行。”
王师傅也觉得靠谱:“要是真能像这小子说的,把工件撑住了,加工起来肯定稳多了,震动小了,精度自然就好控制了。”