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),我整個(gè)人都愣住了。那些直徑比頭發(fā)絲還細(xì)的孔洞,整整齊齊排列在金屬表面,活像用繡花針在鋼板上刺繡——這哪是機(jī)械加工啊,分明是當(dāng)代工業(yè)社會(huì)的微雕藝術(shù)。
老一輩鉗工師傅常說(shuō)"車工怕車桿,鉗工怕打眼",手工鉆孔時(shí)代,0.5毫米以下的孔簡(jiǎn)直是要人命。記得十年前參觀老廠區(qū),老師傅拿著放大鏡校準(zhǔn)臺(tái)鉆,額頭上汗珠直冒,那場(chǎng)景至今難忘。可如今呢?數(shù)控機(jī)床配個(gè)專業(yè)鉆頭,程序一輸,眨眼功夫就能在鈦合金上打出幾十個(gè)0.1毫米的孔,誤差還不到兩根頭發(fā)絲的厚度。
不過(guò)您可別以為這就是換個(gè)電動(dòng)工具那么簡(jiǎn)單。有次我親眼看見操作員因?yàn)槔鋮s液配比差了幾個(gè)百分點(diǎn),整批工件孔壁全都拉毛了。精密加工這事兒吧,就像煮白粥,火候差一星半點(diǎn),味道就全變了。
醫(yī)療行業(yè)絕對(duì)是細(xì)孔加工的"頭號(hào)粉絲"。骨科植入物上的微孔網(wǎng)絡(luò),既要保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,又要讓骨頭組織能長(zhǎng)進(jìn)去。我見過(guò)最絕的是某款牙科種植體,表面密布著200納米級(jí)的蜂窩狀孔隙——這尺寸差不多是新冠病毒的十分之一!操作員跟我說(shuō),加工時(shí)車間的溫度波動(dòng)必須控制在±0.5℃以內(nèi),否則熱脹冷縮就能讓整批產(chǎn)品報(bào)廢。
航空航天領(lǐng)域更是把這項(xiàng)技術(shù)玩出了花。某型發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片上的冷卻孔,彎彎曲曲像迷宮似的,據(jù)說(shuō)能降低300℃的工作溫度。有工程師開玩笑說(shuō),這些孔道的復(fù)雜程度,堪比北京老胡同的毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)。
別看現(xiàn)在設(shè)備先進(jìn)了,真要干好這活兒還得靠"人機(jī)合一"。有次我去車間,正趕上老師傅調(diào)試新設(shè)備。他邊擦汗邊嘀咕:"這德國(guó)機(jī)床是精準(zhǔn),可切削參數(shù)還得靠手感。"說(shuō)著把進(jìn)給速度調(diào)慢0.001毫米/轉(zhuǎn),成品孔的光潔度立刻提升一個(gè)檔次。
冷卻液選擇也特別講究。像加工鋁合金要用油基的,不銹鋼得用水基的,搞反了立馬給你顏色看。最麻煩的是深孔加工,孔深超過(guò)直徑20倍時(shí),排屑不暢就會(huì)把鉆頭憋斷。這時(shí)候就得用上"啄木鳥式"加工法——進(jìn)兩步退一步,跟鳥兒啄食似的有節(jié)奏。
最近去行業(yè)展會(huì),發(fā)現(xiàn)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開始大顯身手。有家展臺(tái)的設(shè)備能實(shí)時(shí)分析切削聲音,鉆頭稍有磨損就自動(dòng)補(bǔ)償。我湊近聽那動(dòng)靜,活像給金屬做B超的智能醫(yī)生。更絕的是3D打印復(fù)合加工,直接"長(zhǎng)"出帶內(nèi)部微孔道的零件,傳統(tǒng)工藝要十幾道工序的活計(jì),現(xiàn)在一氣呵成。
不過(guò)話說(shuō)回來(lái),再智能的機(jī)器也替代不了老師傅那雙手。有次我看到位老技師,僅憑切屑的形狀就能判斷刀具磨損程度,這本事沒(méi)二十年練不出來(lái)?;蛟S這就是工業(yè)制造的魅力所在——最前沿的科技,最終還是要落在最實(shí)在的手藝上。
站在車間的玻璃窗前,看著數(shù)控機(jī)床"吐"出精密的微孔工件,突然想起《核舟記》里那句"技亦靈怪矣哉"。從明代桃核雕到現(xiàn)代微孔加工,中國(guó)人對(duì)精微之美的追求,原來(lái)早已刻在骨子里。只不過(guò)如今我們手里的"刻刀",換成了每秒運(yùn)算百萬(wàn)次的數(shù)控系統(tǒng)罷了。
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