他指向机床工作台上方一个圆形的光学装置:“这就是光学读数头,通过玻璃刻度尺和光学放大系统,把工作台移动距离放大成像,操作工看着目镜里的刻线对位。”
吴国华凑到目镜前观察,里面是清晰放大的刻度线,还有游标分划板。
“精度怎么样?”
秦总工实话实说:“理论分辨率0.001毫米,实际使用中受温度、振动、人眼判断误差影响,能稳定到0.003毫米就不错了。而且对操作工要求高,得眼睛好、有耐心,培训一个熟练工至少要半年。”
吴国华仔细观察着读数头的结构:“秦总工,有没有想过用光电转换代替人眼?”
“光电转换?”秦总工一愣。
吴国华解释道:“咱们在刻度尺后面加光电管,移动时透光量变化,转换成电信号,再用仪表显示位移值。不仅读数客观,还能把信号接入控制系统,实现半自动甚至全自动定位。”
车间里安静了几秒。
秦总工的眼睛渐渐亮起来:“这个思路,我们还真没想过!光电管我们有,信号放大电路也不难,就是怎么把光信号转换得稳定、线性……”
吕辰当即说:“我们可以合作,红星所有脉冲电机和数字控制经验,你们有精密机械基础。咱们联合搞一个‘光电数显坐标镗床’试点,如果成功,精度和效率都能上一个台阶。”
“好!太好了!”秦总工激动地搓着手,“我马上组织技术科开方案会。不瞒你说,我们早就想升级这套光学系统,就是不知道往哪个方向突破。你们这一提,豁然开朗!”
接下来的讨论深入到技术细节,光电管选型、放大电路设计、抗干扰措施、与现有机械结构的适配……
双方越聊越投机,当场敲定了联合攻关的初步方案。
除了光学系统,吕辰还特别关注机床的导轨和主轴精度。
在精密测量室,秦总工展示了他们自制的激光干涉仪,用一台氦氖激光器、几片反射镜和光电接收器搭建的简陋装置,却能测量出微米级的直线度误差。
秦总工自豪地说:“导轨刮研是我们的看家本领,我们有两位老师傅,苏联专家都佩服。”
他指着一根两米长导轨:“先上龙门刨粗加工,留0.1毫米余量。然后上刮研平台,用标准平板对研,显出高点,一点一点刮。一根导轨要刮五天,接触点每平方英寸不少于20点。”
这根导轨表面布满了整齐的刮花纹路,像艺术品般精美。
用手触摸,光滑平整,几乎感觉不到起伏。
钱兰问:“这精度能达到多少?”
“直线度0.005毫米/米,平面度0.003毫米。”秦总工道,“要是用恒温车间,还能更高。”
太了不起了,这些数据已经接近甚至达到了光刻机工作台对基础机械精度的要求。
吕辰试探着问:“秦总工,如果我们想加工一种工件,尺寸500×500毫米,平面度要求0.01毫米,表面光洁度V10,你们能做吗?”
秦总工想了想:“平面度问题不大,多花点时间刮研就行。表面光洁度V10……,得用超精研工艺,我们没专门设备,但可以试试用研磨膏手工抛。就是效率很低,一块板可能要搞一个星期。”
吕辰心中有数了:“效率低不是问题,关键是能做到。这种工件我们未来可能需要,到时候希望能委托贵厂试制。”
“随时欢迎!”秦总工爽快答应。
第三站是成都无缝钢管厂。
这家厂是“一五”期间156项重点工程之一,主要生产石油套管、锅炉管、高压气瓶管等特种钢管。
厂区绵延数里,巨大的轧机轰鸣作响,火红的钢坯在辊道上穿梭,空气中弥漫着热金属和润滑油的气味。
在这里,吕辰三人切换了身份,以红星轧钢厂工程师的名义进行技术交流。
同属冶金系统,双方共同语言更多。
技术副厂长姓赵,东北人,说话嗓门洪亮:“红星轧钢厂!知道知道,你们那个自动化生产线,在冶金系统可是挂了号的!我去年还跟老李在鞍钢一起培训过!”
有了这层关系,交流格外顺畅。
赵厂长亲自带队,参观了热轧穿孔、冷拔、热处理全流程。
在冷拔车间,吕辰注意到一种特殊的工艺,钢管内壁镀铜。
“这是为核工业配套的工艺。”赵厂长压低声音,“铀浓缩离心机需要一种特殊套管,内壁要绝对光滑、无缺陷,还要耐腐蚀。我们在内壁镀一层铜,再精拉拔,最后把铜腐蚀掉,得到的内表面光洁度能达到V9。”
钱兰迅速记录:“镀层厚度控制精度多少?”
“±0.005毫米。”赵厂长说,“最难的是镀层均匀性,头尾差不能超过0.01毫米。我们摸索了两年,调整阳极布置、电流密度、溶液循环,才稳定下来。”
吴国华更关注控制部分:“拉拔力的控制呢?”
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