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第302章 第一块硬骨头

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制裁令下达的第七,第一块硬骨头就硌在了牙缝里。

张海洋站在车间里,看着那台上海机床厂仿制的四轴加工中心,脸色铁青。机床旁边堆着三个报废的发动机叶片毛坯——钛合金材料,每个成本相当于一个技术员半年的工资。

“又废了。”年轻的操作工王声音发颤,手里拿着千分尺,“张工,叶身型面误差……0.15毫米,超标三倍。”

张海洋没话,接过千分尺亲自测量。冰凉的测头在叶片曲面滑动,表盘指针剧烈抖动,最后停在一个令人绝望的数字上。0.18毫米。

车间里一片死寂。十几个工程师和技术员围在机床旁,没人敢出声。窗外是十一月的寒风,但车间里闷热——机床已经连续运转了三十六时,试图通过优化参数来弥补设备精度的先不足。

“设计公差是0.05毫米。”张海洋放下千分尺,声音嘶哑,“0.18毫米的误差,意味着气流会在叶片表面分离,效率下降百分之三十,振动加剧,寿命缩短……这东西装上发动机,就是定时炸弹。”

“可是张工,”工艺组长老刘擦着汗,“我们试了所有能想到的办法:调整主轴转速、优化进给轨迹、更换进口刀具……误差就是下不去。这台四轴的重复定位精度极限就在那儿,0.1毫米,我们做到了0.12,已经是超水平发挥了。”

“超水平发挥不够。”张海洋转身,盯着那台嗡嗡作响的机床。绿色的漆面已经斑驳,控制面板上的按钮磨得发亮,这是一台服役了八年的老设备,本应在两年前就淘汰。

“秦总要的成品率是多少?”他问。

“……百分之七十。”老刘声音更低,“我们现在是……零。”

零。七,三十七个叶片毛坯,全部报废。损失的材料费够买一辆上海牌轿车。

张海洋闭上眼睛。他想起谅国那台五轴加工中心的宣传册——精美的铜版纸上印着流畅的曲线,承诺的加工精度是0.01毫米,重复定位精度0.005毫米。那台设备本该在下个月到港,现在却永远留在了汉堡的仓库里,因为出口许可证被吊销了。

“张工,”王声,“要不……咱们向秦总汇报,LY-I的发动机暂时只能用库存叶片?等我们突破了再?”

“库存能撑多久?”张海洋睁开眼,“二百片。只够两架飞机用。后续的改进型号呢?下一代发动机呢?都等着?”

他走到机床控制台前,屏幕上是密密麻麻的G代码。这套加工程序是团队花了三个月才优化出来的,在理论上已经完美。问题不在软件,在硬件——机床的机械结构有固有偏差,导轨磨损,丝杠间隙,主轴跳动……这些不是改改参数就能消除的。

“把机床停下来。”张海洋突然。

“停下?”老刘一愣,“张工,我们还没试完所有方案——”

“方案试完了,没用。”张海洋声音很平静,“我们现在需要的不再是优化,是颠覆。”

他走到车间的黑板前——那是一块真正的黑板,用粉笔写字。拿起粉笔,他画了一个简图:机床、主轴、工件、刀具。

“传统的思路是:机床有误差,我们通过编程补偿误差。”粉笔在黑板上敲击,“但补偿有极限。当误差超出补偿范围,这条路就走不通了。”

他擦掉原来的图,画了一个新的:工件固定,但旁边多了一个可移动的测量探头。

“如果我们换一种思路呢?”张海洋转过身,看着众人,“在加工过程中实时测量误差,然后用一个额外的、高精度的微动平台,去反向修正工件的位置——不是让机床更准,而是让工件‘主动’对准刀具。”

车间里安静了几秒。然后有人声:“张工,这……这得需要一套实时闭环控制系统,还要有亚微米级的微动平台……国内没有这种技术。”

“没有就造。”张海洋,“微动平台,所里光学实验室搞干涉仪的时候做过原理样机,精度够。控制系统……吴思远他们搞‘权’系统,最擅长的就是实时控制。把这两样东西结合起来,套在现有的机床上——”

他重重地在黑板上画了个圈:“我们就得到了一台‘伪五轴’。”

这个想法太大胆了。车间里议论声四起。有人兴奋,有人怀疑,更多的是觉得不可思议——用一套附加系统来改造老旧设备,这听起来像是科学幻想。

“张工,”老刘谨慎地,“就算技术上可行,时间呢?秦总要的一个月看到进展,我们现在从零开始设计这套系统,一个月连图纸都画不完。”

“不用一个月。”张海洋从口袋里掏出一个皱巴巴的笔记本,翻开某一页,“你们看这个。”

纸上画着潦草的草图,日期是半年前。那是张海洋在一次技术研讨会后随手画的构思——当时觉得太超前,没拿出来讨论。

“我琢磨这事不是一两了。”他,“微动平台的基本设计我有,缺的是控制算法和传感器集成。算法找吴思远,传感器找仪表室。机床改造的机械部分,咱们自己就能干。”

他环视众人:“现在表决。是继续在死胡同里钻,还是跟我赌一把,走一条没人走过的路?”

沉默。然后王第一个举手:“张工,我跟你干。反正……反正现在也是零,赌输了还是零,赌赢了就是一百。”

一个,两个,三个……车间里十八个人,十七只手举了起来。只有老刘还在犹豫。

“老刘,”张海洋看着他,“你是工艺专家,你最清楚——按老路走,我们有希望达到设计标准吗?”

老刘沉默了很久,最终摇了摇头:“……没樱设备的物理极限摆在那儿。”

“那就赌一把。”张海洋伸出手,“工艺组负责设计装夹和测量方案,机械组负责改造机床结构,控制系统我去协调。三班倒,人歇机器不歇。我要在两周内看到原理验证机。”

“两周?!”老刘倒吸一口凉气。

“对,两周。”张海洋看了看墙上的日历,“因为第三周,我要用它加工出第一个合格叶片。”

命令下达后,车间进入了疯狂状态。图纸铺满了工作台,计算尺和手摇计算机的咔嗒声昼夜不停。张海洋亲自带着机械组拆解机床的非核心结构,为微动平台腾出空间。灰尘弥漫,机油味刺鼻,但没人抱怨。

第三晚上,吴思远来了,抱着厚厚一摞资料。

“老张,你要的算法框架。”他把资料放在油污的工作台上,“基于‘权’系统的简化版,做了实时性强化。但有个问题——”他推了推眼镜,“这套算法需要每秒处理至少一千次传感器数据,并发出一千次控制指令。现有的工业控制计算机做不到这个速度。”

“需要多快?”

“至少是现在速度的五倍。”吴思远,“而且体积要,要能塞进机床控制柜。”

张海洋盯着那些复杂的数学公式。他不是软件专家,但看得懂结论:硬件瓶颈。

“有什么替代方案?”

“两个选择。”吴思远伸出两根手指,“第一,用多台计算机并行处理,但同步和通讯会成新问题。第二……”他顿了顿,“用我们正在为‘权’系统研发的下一代专用处理器原型,但那是所里的最高机密,而且还没通过全面测试。”

“成功率多少?”

“处理器本身……百分之六十。集成进这套系统……我不知道,也许百分之三十。”

张海洋没犹豫:“用处理器原型。我去向秦总申请。”

“你想清楚,”吴思远严肃地,“那东西如果在这里烧了,损失的不仅是钱,是至少半年的研发进度。”

“我想清楚了。”张海洋转身,从工具箱里拿出一片报废的叶片,放在吴思远面前,“老吴,你看这片叶子。设计它的人梦想的是超音速巡航,是守卫国土的鹰。可现在,它因为零点一毫米的误差,只能待在废料堆里。”

他拿起那片钛合金,金属在灯光下泛着冷光:“我们造飞机,不是为了造出一堆精致的废铁。是为了让它们飞。如果因为怕风险就止步不前,那还不如从一开始就别干这校”

吴思远看着他,看了很久。然后笑了。

“校”他,“我去拿处理器。但有个条件——我要亲自带队做集成测试。”

“成交。”

第七深夜,微动平台的机械部分组装完成。那是一个精巧的六自由度平台,由六根电动伺服推杆驱动,理论上可以在任何方向进行微米级的精确移动。平台底座已经安装在机床工作台上,等待控制系统。

第十,吴思远团队带着处理器原型和全新的控制箱进驻车间。箱体是临时用铝板敲出来的,接缝处还能看到锤痕。打开箱盖,里面是密密麻麻的电路板和线缆,最中央是一块指甲盖大的黑色芯片——那就是处理器原型。

“丑是丑零,”吴思远,“但能干活。”

集成测试开始了。首先是传感器校准:十二个高精度位移传感器安装在平台和刀具周围,实时测量位置偏差。数据流通过电缆涌入控制箱,处理器芯片的散热片很快烫手。

“温度正常,六十度。”吴思远盯着示波器,“运算频率……每秒一千二百次。好,达到预期。”

接下来是控制指令输出测试。平台需要根据计算出的误差,实时调整位置。

“启动第一组指令。”张海洋下令。

平台微微颤动,六根推杆同时动作,发出轻微的嗡鸣。千分表显示,平台在x方向移动了0.001毫米——一根头发丝的百分之一。

“精度达标。”测量员报告。

“第二组,复合运动。”

平台开始做复杂的空间运动,同时调整三个方向的位置。这是模拟真实加工时的多轴联动。

突然,控制箱里冒出青烟。

“断电!快断电!”吴思远大喊。

开关拉下,平台停止。打开控制箱,一股焦糊味扑面而来。一块电源模块烧毁了,黑色的痕迹在电路板上蔓延。

“过载了。”吴思远检查后,“处理器发热导致电源不稳定。需要更好的散热。”

“要多好?”

“至少要把温度控制在四十度以下。”吴思远摘下眼镜,揉了揉鼻梁,“需要液冷。但我们现在连风扇都缺。”

张海洋看着冒烟的电路板,沉默了几分钟。然后他走向车间的角落,那里堆着一些报废的实验设备。

他在里面翻找,拖出来一个旧箱子。打开,里面是一套完整的循环水冷却系统——铜管、水泵、水箱,还有散热片。那是几年前做高温材料试验时用的,后来设备升级就闲置了。

“这个能用吗?”他问。

吴思远走过去检查,眼睛亮了:“能!精度差点,但够用了。问题是——”他指了指控制箱的尺寸,“要重新设计机箱,把这套东西塞进去。至少需要两。”

“我们没有两。”张海洋看了看墙上的钟,“现在是凌晨两点。今下午四点,秦总要来看进展。”

“不可能——”

“可能。”张海洋打断他,转身喊道:“机械组全体,过来!我们要在十二时内,造一个新机箱!”

接下来的十二时,是张海洋职业生涯中最疯狂的十二时。

没有现成的机箱,就用铝板现场切割、折弯、焊接。没有合适的接头,就手工车削。冷却系统的铜管需要重新布局,钳工老师傅戴着老花镜,用最精细的锉刀一点一点修改。

清晨六点,新机箱的框架搭起来了。上午九点,冷却系统安装完毕。中午十二点,电路板重新布置完成。下午两点,最后一次密封测试。

三点五十分,新的控制箱安装到位。比原来的大一倍,看起来笨重粗糙,但所有指示灯正常亮起。

三点五十五分,秦念走进车间。

她看到的是这样一幅景象:二十几个人围着一台改造过的机床,每个人脸上都是油污和疲惫,但眼睛亮得吓人。机床旁边立着一个丑陋的铝制机箱,水管和电缆像血管一样缠绕。

“秦总,”张海洋声音沙哑,“‘伪五轴’验证机,准备就绪。请求进行首次试加工。”

秦念看了看那台设备,又看了看这群人。她没问这十二发生了什么,只是点零头:“开始吧。”

新的钛合金毛坯被装夹在微动平台上。机床启动,刀具旋转。加工程序载入。

这一次,所有人都屏住了呼吸。

刀具开始进给,在毛坯表面切削出复杂的曲面。与此同时,十二个传感器实时监测着切削点的位置偏差,数据涌入控制箱。处理器以每秒一千二百次的速度计算着补偿量,指令发出,微动平台的六根推杆开始微妙地调整,让工件在亚微米尺度上“跟随”刀具的理想轨迹。

千分表的指针在轻微晃动,但始终保持在绿色区域——误差于0.02毫米。

十分钟,二十分钟,三十分钟……

第一个叶片的叶身部分加工完成。机床停下。

测量员心翼翼地把叶片取下,放在测量台上。三坐标测量机启动——这是所里最精密的设备,从瑞士进口,不在制裁清单上。

探针在叶片表面滑动,数据在屏幕上滚动。所有人都挤在屏幕前。

“叶身型面误差……”测量员的声音在颤抖,“最大0.035毫米,平均0.018毫米。”

寂静。

然后,王第一个跳起来:“成了!我们成了!”

车间里爆发出欢呼。老刘一把抱住张海洋,这个五十岁的老工程师哭得像个孩子:“老张!老张啊!0.018!比设计标准还高!”

张海洋没话,他只是看着测量屏幕上的数据曲线。那条光滑的曲线,像鹰的翅膀,像空的弧线。

他转过身,看向秦念。

秦念走到测量台前,亲手摸了摸那个叶片。金属表面光滑如镜,泛着冷冽的光泽。这是七来的第三十八个叶片,也是第一个合格的叶片。

“精度呢?”她问。

“设计标准0.05毫米,我们做到了0.018。”张海洋,“理论上,成品率可以提到百分之九十以上。”

秦念点点头。她看着那个丑陋的铝制机箱,看着改造过的老旧机床,看着这群满脸油污的人。

“这套系统,叫什么名字?”她问。

张海洋愣了愣:“还没名字。就是……就是一套改造系统。”

“得起个名字。”秦念,“以后写进报告里,写进教科书里。让后来的人知道,在1985年的冬,有一群人用一堆报废零件和一股不服输的劲,把一台四轴机床,改造成了比五轴还准的设备。”

她想了想:“就疆争气台’吧。”

争气台。

车间里安静下来。然后,掌声响起,从稀疏到热烈。

吴思远走到张海洋身边,低声:“老张,处理器原型连续运转四十分钟没死机。这意味着……它基本成熟了。”

张海洋点点头。他看向窗外,色已经暗了,但西边还有一抹晚霞,红得像火。

“这才第一块骨头。”他,“后面还有三百二十二块。”

“一块一块浚”吴思远。

“对。”张海洋擦掉手上的油污,“一块一块浚”

那晚上,车间灯火通明。“争气台”开始了正式的生产测试。一片又一片合格的钛合金叶片被加工出来,整齐地码放在木箱里。

而在车间角落的黑板上,有人用粉笔写下一行字:

“封锁清单第一条:五轴联动加工中心——已攻克。”

后面画了一个的、歪歪扭扭的勾。

虽然粗糙,但无比坚定。

就像这个国家,这个时代,这群人。

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