寒风卷着零星的雪沫子,拍打在红星一车间那扇巨大的、布满油污的玻璃窗上,发出噗噗的轻响。车间内部,空气似乎并未因天气的恶劣而降温,反而因为持续的攻关失败和日益临近的交付期限,弥漫着一股令人焦躁的热度。
攻关小组的气氛已经从最初的凝重,演变成了某种近乎麻木的沉寂。刘国栋师傅的烟瘾越来越大,常常在机床边一根接一根地抽着劣质烟卷,眉头拧成一个疙瘩,盯着那堆积如山的废品,眼神复杂。张工也显得有些憔悴,眼圈发黑,显然是连续熬夜查资料、想办法的结果。其他的老师傅们虽然依旧按部就班地操作,但脸上的神情也难掩失落。
希望,似乎正在一点点地被磨灭。
只有秦奋,依旧保持着异乎寻常的镇定。他不再像刚开始那样仅仅是记录数据,而是花了更多时间围着那台“罪魁祸首”——450万能外圆磨床打转。时而弯腰仔细观察导轨的磨损情况,时而侧耳倾听主轴高速旋转时发出的细微声响,时而用手轻轻触摸床身,感受那几乎难以察觉的震动。他的笔记本上,除了密密麻麻的数据,开始出现一些潦草的、带着箭头和标注的结构草图。
这几天,秦奋晚上回到宿舍后,几乎将所有精力都投入到了对“初级机械设计”模块的探索和应用上。他将白天观察到的所有细节、测量的数据,都输入到系统构建的450万能外圆磨床简化模型中。
在系统的辅助下,他逐渐清晰地“看”到了问题的本质:
外圆磨床的主轴轴承系统,虽然在当时算是不错,但其设计更偏向于通用精度,对于长时间承受高硬度材料磨削产生的巨大径向力和轴向力,其刚性储备明显不足,在高精度要求下,微小的弹性变形和轴向窜动被放大了。
床身和工作台的结构,虽然厚重,但在特定频率下容易产生共振,这种高频微幅振动直接传递到砂轮和工件接触点,导致了尺寸不稳定和表面振纹。
冷却系统确实存在问题,不仅流量和压力不足以有效带走磨削区的巨大热量,而且冷却液的过滤精度不够,细小的金属磨屑和砂轮微粒混杂其中,二次划伤加工表面,是导致表面粗糙度无法达标的重要原因之一。
找到了病根,接下来就是对症下药。
秦奋深知,自己不能直接抛出一个“完美”的解决方案。他必须遵循“循序渐渐,润物无声”的策略。
这天上午,攻关小组再次进行尝试,结果依旧令人沮丧。刘国栋烦躁地将一件刚刚磨废的零件扔进废品筐,发出一声沉闷的哐当声。
“王师傅,张工,”秦奋看准时机,拿着自己的笔记本走了过去,语气带着几分探讨和请教,“我这几天一直在琢磨,咱们是不是可以先从这个冷却液上想想办法?”
“冷却液?”刘国栋抬起布满红丝的眼睛,显得有些意兴阑珊,“还能怎么想办法?水泵开到最大了,管子也对着磨削点吹了,效果就那样。”
“我是想,咱们现在用的是普通的皂化液,散热和润滑效果可能一般。而且我发现冷却液里杂质挺多的,会不会对表面有影响?”秦奋指着自己笔记本上画的一个简易过滤装置草图,“我画了个简单的想法,咱们能不能在回水管路上加一个多级的过滤沉淀槽?用几层不同密度的滤网和磁铁,把大部分磨屑吸附掉。另外,冷却液的喷嘴是不是可以改一下?比如用扁平的喷嘴,形成一个扇面,覆盖整个磨削区,压力再稍微调大一点?”
他刻意将图画得很“草根”,就像是一个普通工人自己琢磨出来的土办法,但关键的结构和原理却清晰明了。
张工闻言,凑过来看了看,眼睛微微一亮:“嗯?多级过滤沉淀?这个想法有点意思。提高冷却液洁净度,理论上确实能改善表面质量。还有这个扇形喷嘴……”他推了推眼镜,仔细看着草图,“增加覆盖面积和冲击力,对强制冷却和冲走磨屑都有好处。小秦,你这想法是怎么来的?”
秦奋挠了挠头,憨厚地笑了笑:“就是瞎琢磨的。我看每次磨完,冷却液都浑得很,油乎乎的,里面亮晶晶的都是铁末子,就想这会不会把磨好的面又给划毛了。喷嘴那个,是看咱们车间洗零件的水枪,扁嘴的冲劲儿大,面积也广。”
这个解释合情合理,完全符合一个爱动脑筋的学徒工的形象。
刘国栋听了,也来了点精神:“听起来好像有点道理。反正现在也没别的办法,死马当活马医,试试就试试!张工,你看这过滤装置好不好弄?”
张工点头道:“结构不复杂,找几块铁皮焊一下,滤网仓库里应该有,磁铁咱们可以拆几个旧电机或者喇叭里的。喷嘴更好办,找个铜管自己敲打修改一下就行。我看可以试试!”
说干就干。钳工组那边很快就按照秦奋的草图,用边角料焊制了一个简易的多级过滤沉淀箱。秦奋则亲自动手,找来废铜管,仔细地敲打、整形,制作了几个形状不同的扁平扇形喷嘴。
下午,改进后的冷却系统被安装到了外圆磨床上。新的过滤箱被安放在回水管路下方,里面分层放置了粗细不同的金属滤网,底部还加了几块强力磁铁。新的扇形喷嘴替换了原来的圆形喷嘴,正对着砂轮与工件的接触区域。
当冷却泵再次启动,一股洁白、有力的扇形水幕均匀地喷洒在磨削区,覆盖范围明显增大,冲击力也更强。经过过滤沉淀箱处理后的回流冷却液,也明显变得清澈了许多。
刘国栋再次亲自上阵,小心翼翼地开始了新一轮的试磨。
这一次,奇迹并没有发生,但变化却实实在在地出现了!
首先,磨削过程中产生的烟雾明显减少,刺鼻的气味也淡了许多,这表明磨削区的温度得到了更有效的控制,烧伤现象几乎消失了。
其次,磨削的声音似乎也变得更“清脆”了一些,少了几分之前那种干涩的摩擦声。
最关键的是结果。当试件被取下,经过仔细测量和观察后,张工的脸上露出了久违的惊喜:“有进步!有进步!尺寸稳定性比之前好了一些,波动范围小了!表面粗糙度……虽然离0.2还差得远,但确实比之前最好的一次还要光洁!振纹也减轻了!”
虽然距离最终目标仍有差距,但这无疑是一个巨大的鼓舞!证明改进的方向是对的!
攻关小组的士气顿时为之一振。于德水主任闻讯赶来,看到实实在在的改善,激动得拍着秦奋的肩膀:“好小子!有想法!继续琢磨!需要什么支持,跟我和张工说!”
秦奋只是腼腆地笑着,心里却更加笃定了。第一步成功迈出,接下来,就可以图穷匕见了。