說(shuō)實(shí)話,第一次看到數(shù)控細(xì)孔加工出來(lái)的工件時(shí),我愣是盯著那排比頭發(fā)絲還細(xì)的孔洞研究了半天。師傅在旁邊笑我:"別數(shù)了,這0.1毫米的孔,你眨個(gè)眼的功夫機(jī)器能打二十個(gè)。"這話真不夸張,現(xiàn)代精密加工早就把"毫厘之間定乾坤"玩成了日常。
早些年干這行的老師傅,誰(shuí)不是靠著一手搖鉆的絕活吃飯?我見(jiàn)過(guò)老鉗工拿著放大鏡手動(dòng)打孔,那手腕抖得跟帕金森似的,成品還得用塞規(guī)逐個(gè)檢驗(yàn)。現(xiàn)在呢?數(shù)控機(jī)床配個(gè)專用鉆頭,設(shè)定好參數(shù),剩下的就交給伺服電機(jī)——精度能控制在±0.005毫米以內(nèi),相當(dāng)于半根蜘蛛絲的粗細(xì)。
不過(guò)要說(shuō)真正的突破,還得是激光加工登場(chǎng)之后。有次參觀車(chē)間,看著紅色光束在金屬表面"點(diǎn)"出整整齊齊的蜂窩孔,那感覺(jué)就像在看科幻片。特別適合加工那些硬脆材料,像陶瓷、碳化鎢這類,傳統(tǒng)鉆頭碰上去非崩即裂,激光卻能優(yōu)雅地"燒"出完美孔形。
別看就是打個(gè)孔,里頭的講究可多了。先說(shuō)最基礎(chǔ)的鉆削加工,光鉆頭就有麻花鉆、定心鉆、槍鉆十幾種。記得有回加工航空鋁件,用了普通鉆頭結(jié)果孔壁全是毛刺,后來(lái)?yè)Q了帶TiN涂層的鉆頭才解決——這就像用鈍刀切西紅柿和用陶瓷刀的差別。
冷卻液的選擇更是門(mén)玄學(xué)。有次我貪便宜用了劣質(zhì)切削液,結(jié)果加工不銹鋼時(shí)鉆頭直接燒紅了。老師傅當(dāng)場(chǎng)就罵:"你當(dāng)這是給鐵塊沖涼呢?"后來(lái)才懂,像加工鈦合金這種熱傳導(dǎo)差的材料,得用極壓切削油,壓力還得調(diào)到15MPa以上。
干這行最怕遇到薄壁件加工。上個(gè)月接了個(gè)醫(yī)療器械的活,0.8毫米厚的鈦合金管要打0.3毫米的微孔。剛開(kāi)始參數(shù)沒(méi)調(diào)好,直接打穿了三個(gè)工件——客戶要求的可是±0.02毫米的孔徑公差啊!后來(lái)在主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量上來(lái)回調(diào)試了二十多次,總算找到黃金組合:18000轉(zhuǎn)/分鐘配0.01毫米/轉(zhuǎn)的進(jìn)給。
還有個(gè)哭笑不得的教訓(xùn)。有批精密齒輪要加工潤(rùn)滑油孔,圖紙標(biāo)注的是"?1.2±0.05"。結(jié)果新來(lái)的編程員把單位看成了英寸,等發(fā)現(xiàn)時(shí)已經(jīng)報(bào)廢了三十多個(gè)鍛件。現(xiàn)在車(chē)間里都貼著中英文對(duì)照表,這事成了我們茶余飯后的經(jīng)典段子。
最近在展會(huì)上看到的水導(dǎo)激光技術(shù)真是開(kāi)了眼。普通激光加工會(huì)產(chǎn)生熱影響區(qū),這個(gè)新技術(shù)卻讓激光束在水流中傳導(dǎo),既保證了精度又冷卻了工件。看著它在玻璃上打出錐度小于1°的細(xì)孔時(shí),我突然理解為什么說(shuō)精密加工是工業(yè)制造的"繡花針"了。
五軸聯(lián)動(dòng)加工中心更是個(gè)狠角色。上次見(jiàn)它加工葉輪零件的冷卻孔,工件斜著45度,鉆頭走著螺旋路徑,最后出來(lái)的群孔跟藝術(shù)品似的。操作員笑著說(shuō):"這要擱十年前,得用分度頭轉(zhuǎn)八次裝夾,現(xiàn)在嘛——"他按下啟動(dòng)鍵,"喝杯茶的功夫。"
站在車(chē)間的玻璃幕墻前,看著機(jī)械臂靈活地更換刀具,我突然想起老廠長(zhǎng)的話:"精密加工玩到最后,比的是誰(shuí)更懂材料的脾氣。"這話真沒(méi)錯(cuò)。從搖鉆床到智能工廠,變的只是工具,不變的始終是對(duì)毫厘的執(zhí)著。下次再有人問(wèn)我什么是工業(yè)之美,我大概會(huì)讓他看看顯微鏡下的細(xì)孔截面——那比任何語(yǔ)言都更有說(shuō)服力。
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