第550章 引领者(2 / 2)
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魏知远教授第一个站起来,往前凑了凑,看了很久。
然后他靠回椅背,双手交叉抱在胸前,声音里带着一种说不清的味道。
“金教授,您这是……要做五轴联动的自由曲面加工?”
金柔点头。
“球面导轨?”
“对。”
魏知远沉默了片刻,手指在桌面上轻轻叩了两下。
“金教授,我跟您说实话。自由曲面加工,全世界都在攻关。五轴联动的理论不成熟,球面导轨没有先例,控制算法没有现成的。您这个想法……是把三座大山垒在一起爬。”
吴国华推了推眼镜,盯着那张图看了半天:“金老师,五自由度联动的插补算法,现在的午马机根本跑不动。不是难,是根本不知道怎么算。自由曲面的轨迹规划不是简单的三角函数叠加,需要大量的离散点插值和实时补偿。”
钱兰问了一个更实际的问题:“金老师,球面上的位置怎么测量?光栅尺是直线测量的,球面上用不了。”
金柔早有准备。
她翻出
那是一个角度编码器的示意图,每个自由度配高精度角度编码器,通过正运动学计算末端位置。
“用角度编码器。工件台的每个旋转轴都配高精度编码器,通过坐标变换推算刀具在空间的位置和姿态。”
钱兰在本子上写了一行字,在“角度编码器精度”面运动时,每个轴的误差会累积。正运动学算出来的末端位置,误差会不会放大?”
金柔坦然道:“这正是我们要攻关的核心问题。目前理论计算显示,如果每个角度编码器的精度能做到正负一秒,末端位置误差可以控制在五微米以内。但累积误差的补偿算法,还没有成熟的方案。”
钱兰点了点头,在本子上又记了一笔。
会议室里再次安静了几秒。
刘星海放下搪瓷缸子,站起来,走到那张概念图前面。
他看得很仔细,从上到下,从左到右,每一个标注都看了。
球面导轨的曲率半径、驱动单元的力矩要求、角度编码器的精度指标、刀具机械臂的刚度计算,每一处都标得清清楚楚。
他伸出手,摸着那些线条,像在看一个精密的玩具,甚至有些爱不释手。
过了许久,刘星海教授深深吸了口气,仿佛放下了什么执念。
他转过身,看着金柔:“金教授,我问你一个问题。”
“您说。”
“十年内能造出来吗?”
金柔想了想,摇头:“十年不够。”
“二十年?”
“要看技术突破。球面导轨的材料和制造工艺、并联机构高速高精度控制、五轴联动实时插补算法……每一样都是硬骨头。二十年,不一定。”
“那你为什么还要报?”
这个问题问得很直接,甚至有点不留情面。
但金柔没有慌。她看着那张概念图,声音不大,但字字清楚。
“因为自由曲面加工,是精密机床的珠穆朗玛峰。现在我们不做,十年后还是跟跑。二十年后再做,还是在人家屁股后面。总得有人先迈第一步,哪怕这一步迈出去,踩不到实地。”
她顿了顿:“以前我不敢想。可是现在,星河计划让我看到了可能。我亲自参与了键合机的研发,我们能做到零点五微米的工件定位,能做到零点四秒的快速响应。我们不是一无所有,而是已经有了铺垫……”
她一路讲来,会议室里安静得能听见日光灯镇流器的嗡嗡声。
金柔讲完,刘星海教授看了她很久。
然后他转过身,拿起粉笔,在黑板上画了一条线,从左到右,很长。
他在这条线的左端写了一个词:“第一步”,在右端写了一个词:“终极目标”。
“金教授,你这个课题,我批。但咱们不能一口吃成胖子。”
他指着“第一步”
“第一步(一至两年):工件台实现任意球面定位。”
他放下粉笔,转过身。
“不做自由曲面加工。先做一个‘球面定位台’,两个旋转轴叠加,工件台能带着工件在球面上转到任意角度。能动、能定位、能重复,就算成功。用现成的转台技术和光栅尺,不要求精度,只要求‘能转到位’。”
金柔点头。
“第二步,在球面定位台上加工简单的回转体零件。验证‘定位加加工’的联动。”
“第三步,攻关刀具姿态调整单元。先做一个轴,能做出来,就算进步。”
“第四步,才是你概念图上的东西。球面导轨、并联机构、五轴联动、自由曲面,这些作为长期探索方向,不设时间表。有人愿意做,就给支持;没人做,先记着,等条件成熟再说。”
他放下粉笔,拍了拍手上的灰。
“金教授,你这个思路,我支持。咱们一步一步走,走一步算一步,每一步都算数。”
金柔站起来,看着那张概念图,又看了看黑板上的“分步走”。她沉默了几秒,然后点了点头。
“刘教授,我听您的。”
魏知远教授补了一句:“金教授,回头我去你办公室,咱们聊聊那个球面导轨的事。虽说不一定能成,但你这个图画得是真好看。球面导轨,我想都没想过。”
会议室里终于有了笑声。
金柔笑道:“魏教授,您这是要‘监督’我?”
“我就是好奇。球面导轨,做梦我都没梦见过——不对,刚才我说想都没想过,现在想想,梦里还真没见过。”
众人又是一阵笑。
……
散会的时候,已经快中午了。
人们三三两两往外走。有人还在讨论刚才的课题,有人已经惦记着食堂今天吃什么。搪瓷缸子碰撞的声音、椅子挪动的声音、说话的声音混在一起,嘈杂而有序。
李怀德走在最后面。
他今天是以“列席”身份来的。红星所的课题大会,他这个支部书记按惯例要参加,但一般不发言。技术的事他不插手,钱的事他心里有数就行。
但今天,他走得比平时慢。
吕辰收拾完笔记本,从会议室出来,在走廊里看见李怀德站在窗前,手里夹着一根烟,没点。
“李书记,还没走?”
李怀德没头没尾地说了一句:“金教授那个机床,我没太懂。”
吕辰愣了一下。
李怀德是什么人?轧钢厂、6305厂、红星所,三副担子一肩挑。他说“没太懂”,不是谦虚,是真的没懂。
“您说具体点。”
“金教授那个机床,工件台在球面上转,刀具在三个方向上调,加工自由曲面。这几个词我都认识,但搁在一起,我怎么就想不明白呢?”
他转过头看着吕辰,眼睛里带着真诚的困惑:“小吕,你给我说说,这东西到底有什么用?”
吕辰拿出一支烟点着,吸了一口,慢慢吐出来。
“李书记,我给您打个比方。”
“你说。”
“您知道航空发动机的叶片吗?”
李怀德想了想:“知道。涡轮叶片,形状很复杂,弯弯扭扭的。”
“对。那个形状,不是随便设计的,是为了在高温高压高速旋转的条件下,最大限度地把空气压缩、燃烧、喷出,产生推力。但问题来了,这么复杂的形状,用什么机床加工?”
李怀德沉默了一会儿。
“现在的办法是用机床,一点一点啃。一个叶片可能要加工几个小时,甚至十几个小时。而且精度还不一定够,有些地方还要手工打磨。”
“那金教授这个呢?”
“金教授想做的,是另一种思路。不是用刀具去够工件的每一个点,而是工件自己转到需要的角度,刀具在最佳姿态下加工。”
吕辰想了想,换了个说法。
“就像您给人理发。以前是客人坐着不动,理发师围着客人转。金教授想做的是,理发师站在最好的位置不动,椅子自己转,转到哪个角度需要剪,椅子自己就送过来了。”
李怀德愣了一下,然后笑了:“这个比方好。我懂了。”
但他没有就此打住,而是又追问了一句:“那这个机床,什么时候能造出来?”
吕辰沉默了片刻:“金教授说二十年不一定够。”
李怀德也沉默了一会儿。走廊里只有远处传来的机器轰鸣声。
然后他把耳朵上那根烟取下来,点上,吸了一口。
“那就让她慢慢造。”
他顿了顿,语气里没有一丝敷衍,反而带着一种少见的郑重。
“刘教授常说,有些问题,不是现在的问题。是十年后的问题,是二十年后的问题。现在不做,以后永远是被动的那一个。”
他转过身,看着吕辰:“我一直以为只有刘教授是这样子,没想到又出了个金教授。这可能就是科学家和技术员不一样的地方。一般技术员永远在解决问题,科学家是在提出问题——而且是在别人还没想到的时候,就已经把问题提出来了。”
阳光从西边的窗户斜照进来,把走廊染成一片金黄。
李怀德把烟掐灭在窗台上的铁皮罐头盒里。
“走吧,吃饭去。”