第7章 小试牛刀的技术改进

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。”

陈工站起身,当机立断:“行!死马当活马医!与其在这里干耗着,不如试试!李班长,你看能不能找点合适的废料?再安排个人,或者……秦奋,你自己能不能动手,把这个夹具简单做出来?”

秦奋心中一喜,连忙点头:“陈工,我可以试试!基本的车、钻、攻丝我都会一点,复杂的地方我可以请教师傅。”

“好!”陈工拍板,“李班长,你给他找块废钢板,再找点圆钢和铸铁废料。老王师傅,你把这台床子空出来一会儿。秦奋,你抓紧时间,先做个最简单的出来,我们试试效果!”

“哎,好嘞!”李班长立刻应下,转身就去废料堆里翻找合适的材料。

王师傅也乐呵呵地把车床上的活件卸了下来,清理着工作台。

周围的工人看到这阵势,都好奇地围了过来,低声议论着。一个小学徒的“瞎琢磨”,居然被工程师采纳了,还要当场试验?这可是个新鲜事。

刘国栋也走了过来,看着秦奋忙碌的身影,表情有些复杂,但并没有阻止。这几天秦奋的努力和进步他看在眼里,如今有机会让他“冒个头”,他虽然觉得有些冒险,但也隐隐有些期待。

秦奋此刻感觉全身的血液都有些沸腾。机会来了!他迅速在脑海中过了一遍夹具的结构和加工步骤,然后在李班长找来的废料里挑拣起来。一块厚度合适的方形钢板做基座,一截直径差不多的45号钢圆棒做定位销,还有几个形状规整的铸铁块可以改造成楔形压块。

接下来的一个多小时里,秦奋几乎是全身心地投入到了这个简易夹具的制作中。

他先是在划线平台上仔细划线,确定基座上定位销孔和压紧螺栓孔的位置。然后,熟练地操作钻床钻孔、攻丝。接着,又跑到车床那边,在王师傅的指点下,将圆钢车削成两个尺寸精准的定位销,并进行了简单的倒角。最关键的是那几个楔形压块,他利用角磨机和锉刀,一点点打磨出所需的斜面,保证它们能够顺畅地在基座的导向槽(临时用角磨机割出)里滑动。

他的动作算不上特别娴熟,但每一步都异常认真和专注。遇到不确定的地方,他就虚心向旁边的王师傅请教。王师傅看他确实是动了脑筋,也乐意指点他几句。

系统的信息扫描和分析功能再次发挥了作用。每一次钻孔的角度、每一次车削的进刀量、每一次打磨的平面度,他都在心中默默与系统的分析结果进行比对,力求做到最好。

终于,在下班的汽笛声即将响起的时候,一个结构简单、略显粗糙但关键部位都处理得相当到位的专用夹具,摆在了C616车床的工作台上。

陈工、李班长、王师傅,还有刘国栋以及一群好奇的工人都围了上来。

“看着……还行啊,挺像那么回事的。”李班长拿起夹具掂量了一下。

陈工仔细检查了定位销的配合和楔块的滑动情况,点了点头:“试试看!”

王师傅将夹具小心地安装固定在车床卡盘上,然后取过一个之前被判为不合格但变形尚不算太严重的轴承座废品,按照秦奋的指示,先将轴承座套在两个定位销上,然后转动夹具上的压紧螺栓,带动楔块向外侧顶出,均匀地撑住了轴承座的内壁。

“嗯,感觉……是比刚才稳当多了!”王师傅凭着老经验,用手敲了敲工件,声音沉闷,不像之前那样有发飘的空振感。

“开车!镗孔试试!”陈工命令道。

王师傅启动车床,小心地调整好刀具,开始对轴承座的内孔进行精加工。

车间里一时间安静了许多,只有车床的嗡鸣和切削时发出的轻微嘶嘶声。所有人的目光都聚焦在那旋转的工件和缓慢移动的刀具上。

秦奋的心也提到了嗓子眼。理论上可行,但实际效果如何,只有试了才知道。

几分钟后,精加工完成。王师傅停下车床,小心翼翼地松开夹具,取下轴承座。

陈工立刻拿过游标卡尺和内径百分表(这是技术科才有的精密量具,他特意带来的),开始进行测量。

现场一片寂静,只听得见卡尺划过金属的细微声响和陈工偶尔低声报出的读数。

“直径……50.008……50.010……50.009……尺寸控制得不错!”

“圆度……跳动不到一个格(0.01mm)!比之前小了一半不止!”

陈工的声音带着难以置信的惊喜。他又用指甲刮了刮内孔表面,感受着光洁度:“表面也光多了!”

“真的有效?!”李班长凑过来看百分表的读数,也是一脸惊喜。

王师傅更是激动地一拍大腿:“嘿!我说加工的时候手感就不一样嘛!稳当!这小子弄的玩意儿,还真管用!”

周围的工人们也发出一阵压抑的惊叹和议论。

“神了!就这么个破铁疙瘩,还真解决了大问题?”

“这小学徒,脑子可以啊!”

“看来真是不能小瞧任何人。”

秦奋长长地舒了一口气,紧握的拳头悄然松开。成了!虽然只是初步试验,但效果显著,证明他的思路是正确的!

陈工拿着那个加工合格的轴承座,脸上终于露出了久违的笑容。他走到秦奋面前,用力拍了拍他的肩膀:“秦奋!好样的!你这个小改进,可是帮了大忙了!”

“陈工过奖了,我就是瞎琢磨的。”秦奋连忙谦虚道。

“不是瞎琢磨,是真动了脑筋!”陈工郑重地说,“这样,老王师傅,用这个夹具,再加工五个轴承座毛坯出来!我们再看看稳定性!”

“好嘞!”王师傅精神抖擞地应道,立刻又去拿新的毛坯。

下班的汽笛声已经响过,但C616车床旁却没人离开,所有人都想亲眼见证这个“奇迹”是否能够持续。秦奋站在人群中,看着重新忙碌起来的王师傅,感受着周围投来的或惊讶、或赞许、或探究的目光,心中涌起一股难以言喻的激动。

这,只是他在这个时代迈出的第一小步,一次微不足道的“小试牛刀”。但这关键的一步,却让他真切地感受到了知识和技术的力量,也让他看到了完成新手任务,乃至实现更大目标的希望之光。