她的动作很快,每一张图纸都用磁铁吸得端端正正,退后一步看看位置,再微调一下。
“金教授,人都到得差不多了。”旁边一个年轻技术员说。
金柔转过身,目光扫过全场。
她的眼睛下面有一圈青黑,嘴唇也有些干裂,但眼神很亮,像是有一团火在里面烧。
“那咱们就开始吧。”她走到主位坐下,端起搪瓷缸子喝了一口水,“昨天晚上,我在家里想了很久。今天白天,也有不少人来找我讨论。我觉得,与其一个一个地说,不如把大家聚在一起,敞开聊。有什么想法,有什么质疑,都摆在桌面上。咱们这个会,不设禁区,不扣帽子,谁想说就说。”
顿了顿,她提高声音:“来,先把图纸挂好。”
两个技术员把那张巨大的概念图从墙角展开,用磁铁吸在黑板上。
尽管昨天已经看过一次,再次看见,大家还是觉得很震撼。
球面导轨、并联机构、五轴联动、自由曲面,每一个词单独拿出来都是硬骨头,放在一起简直是天方夜谭。
可它就挂在黑板上,线条工整,标注清晰,像一件精密的艺术品。
汤渺教授第一个开口。
他站起来,走到黑板前,用手中的铅笔点着图纸上的几个关键部位。
“金教授,我先说说我的理解。自由曲面加工的目标,是一次装夹、全部完工。要实现这个目标,主流思路是通过三个直线轴和两个旋转轴协同,让刀具能以最佳角度接触工件。也就是说,刀具摆、工件转,五轴联动。”
他转过身,看着金柔:“你这个方案,反其道而行之,让工件在球面上翻滚,刀具基本固定。从力学原理上,各有优劣。但我想先确认一点:你是不是完全排除了刀具摆动这个方向?”
金柔摇了摇头:“汤教授,我没有排除。我只是觉得,工件翻滚这条路,值得认真走。有些工件,刀具摆不动。”
方教授接过话头。
“金教授,我插一句。”他也走到黑板前,在图纸旁边画了一个简图,一个三轴平台的示意图,然后在上面加了两个旋转箭头。
“键合机已经能做到0.4秒响应、0.5微米精度。这意味着咱们对‘高精度运动平台’的掌控已经达到了一个相当的高度。而‘在固定工件状态下控制刀具姿态’,本质上就是给现有的三轴平台增加两个旋转轴,变成一个‘五轴头’。”
他看着金柔:“这个方向,技术继承性高,风险低,为什么不能先走?”
金柔沉默了几秒,然后站起来,走到黑板前。
她在图纸的旁边画了一个圆,在圆里面画了一个方块。
“方教授,您说的没错。‘五轴头’确实是平滑的技术演进路径。但我想问一个问题:如果工件有一两米大、几百公斤重呢?”
她用铅笔在圆里面写了一个词:机匣。
“航空发动机机匣,直径一米五,重量三四百公斤。让这样的大型工件不动,让刀具去摆,刀具摆动机构的悬伸会有多长?刚度还剩多少?”
她又写了一个词:舱段。
“导弹舱段,细长、薄壁,装夹困难。固定工件、刀具摆动,刀具需要伸进舱段内部加工,空间受限,排屑困难,冷却液进不去。”
她放下粉笔,转过身,看着方教授。
“我不是否定‘刀具摆动’方向。我只是说,有些工件,它‘摆不得’。”
会议室里安静了几秒。
吴老师站了起来:“金教授,您说的有道理。但我也有一个问题。”
他走到黑板前,在金柔画的圆旁边又画了一个圆,然后在圆里画了一个更小的圆,标注了“质心”。
“旋转大质量工件,需要巨大的驱动力和极高的机械刚度来抑制惯性。要保持微米级精度,对减速机、轴承和整体结构的刚性是严峻考验。哪怕解决了重载旋转精度问题,‘工件翻滚’带来的综合误差和机械磨损,都是一个巨大的系统问题。”
他用粉笔在圆外面画了一圈波浪线:“而且,装夹的稳定性是无法逾越的大山。要让大质量工件‘翻滚’,必须有一套颠覆性的夹持方案。它不仅要承受巨大切削力,还得足够‘隐形’,不干涉刀具。”
他放下粉笔,看着金柔:“金教授,这些问题,您想过吗?”
金柔点了点头,表情没有变化。
“想过。每一个都想过。有些有答案,有些还没有。所以才要一步一步走。”
任长空举手,站起来,他的声音还有些发紧,但说得清楚。
“金教授,吴老师说得对。工件质量带来的巨大惯性会使加减速极度困难,直接影响加工速度和精度。我算过一个粗略的模型:一个直径一米的钢制工件,重量大约四百公斤。如果要在0.5秒内旋转90度,需要的扭矩大概是多少?”
他在黑板上写了一个公式,算了几笔,然后转过身:“大约需要1200牛米。这个数字意味着什么?意味着驱动电机的体积、重量、成本都会急剧上升,而且整个底座和支撑结构都要为此加强。”
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