车间里的技术员们面面相觑。
陆先进咽了口唾沫。
“韩总,您的意思是……”
“写一个自动配重修正程序。”韩栋指着德玛吉机床。
“让它自己测量刀柄的动不平衡量,然后自己计算出需要铣削的位置,最后自己完成精密铣削。
整个过程全自动,精度控制在零点零零五毫米以内。”
赵新倒吸一口凉气。
陆先进张了张嘴,半天才憋出一句话。
“韩总,这恐怕有些困难。”
“我来。”韩栋回答得很平静。
“激光干涉仪的测量精度是0.1微米,德玛吉的铣削精度是0.002毫米,硬件条件够了。
关键是算法。”
他走回操作台,手指在键盘上飞快敲击,屏幕上开始出现一行行代码。
“首先建立刀柄的三维坐标系,以主轴中心线为Z轴,刀尖为原点。
然后定义质心偏移向量。
激光干涉仪测出的刀尖运动轨迹,可以分解成位移方程,根据刚体动力学……”
韩栋一边说,一边在屏幕上推导公式。
复杂的微分方程一个接一个出现,看得旁边的技术员们眼晕。
陆先进勉强能跟上思路。
“这是把刀柄当成一个旋转的刚体,用拉格朗日力学建模?”
“对。”韩栋头也不抬。
“但还要考虑主轴轴承的柔性支撑、刀柄锥面配合的微小间隙、高速旋转时的热变形,所以模型里还得加修正项。”
韩栋继续敲着代码。
“修正项包括轴承刚度系数、锥面摩擦系数、热膨胀系数……”
赵新在旁边看得目瞪口呆。
他跟着韩栋干了这么久,还是头一回见到这么复杂的算法推导。
半小时后,韩栋停下手。
“模型建好了。”他指着屏幕。
“现在需要实测数据来验证。陆总工,把主轴转速设定成两千转,持续运行一分钟,记录刀尖轨迹数据。”
陆先进立刻照办。
主轴启动,刀柄再次开始晃动。
激光干涉仪的测量数据源源不断传入电脑,屏幕上的曲线密密麻麻。
一分钟后,主轴停止。
韩栋调出数据,输入刚才写好的算法程序。
计算机开始疯狂运算。
屏幕上的进度条慢慢推进,从百分之一到百分之十,再到百分之五十……
车间里所有人都盯着屏幕,大气不敢出。
进度条走到百分之百。
屏幕上弹出结果。
“质心偏移向量……”
“修正铣削位置:主轴负向,距离刀柄端面35mm处。”
“铣削深度:0.43mm。”
“铣削宽度:12mm。”
韩栋看着结果,点了点头。
“数据合理。”
陆先进咽了口唾沫。
“韩总,这……这就算出来了?”
“算是算出来了,但还得实际铣削验证。”
他转身看向赵新。
“准备一把直径十毫米的硬质合金立铣刀,转速八千转,进给速度每分钟一百毫米。”
赵新赶紧去准备刀具。
陆先进站在旁边,手心全是汗。
“韩总,要是铣削量算错了怎么办?”
“不会错。”韩栋回答得很肯定。
十分钟后,立铣刀装好。
韩栋将计算出的铣削参数输入控制程序,按下启动按钮。
德玛吉的主轴开始旋转,立铣刀对准刀柄侧面,缓缓切入。
金属屑飞溅,切削液喷洒在刀柄表面。
铣刀走了一个矩形轨迹,深度零点四三毫米,宽度十二毫米。
整个过程不到三分钟。
“停。”韩栋按下停止按钮。
陆先进立刻凑过去检查。
刀柄侧面多了一个浅浅的凹槽,边缘光洁,深度均匀。
“再测一次动平衡。”韩栋说。
赵新重新启动主轴,转速设定一万两千转。
这次,刀柄的晃动幅度明显小了很多。
技术员盯着测振仪。
“振幅……0.012毫米!”
车间里爆发出一阵欢呼。
陆先进等人看的是目瞪口呆。
韩栋却没什么表情。
“还不够。”
“什么?”陆先进抬起头。
“涡轮叶片的公差要求是0.015毫米,现在刀柄振幅是0.012毫米,裕量只有0.003毫米,太小了。
还得继续优化。”
陆先进愣住。
“还要优化?”
“对。”韩栋点头。
“刚才只修正了静态不平衡,高速旋转时,还有动态不平衡。”
“动态不平衡?”
“刀柄在高速旋转时,离心力会导致微小的弹性形变。这种形变会让质心位置发生动态偏移。”
“所以还得建立动态修正模型,把转速、离心力、材料弹性模量都考虑进去。”
陆先进彻底服了。
赵新站在旁边,看着韩栋,眼神里全是敬畏。
韩栋转身走回操作台。
“继续测数据,转速每增加一千转,测一次刀尖轨迹,从两千转测到一万五千转。”
“是。”
陆先进立刻带人开始测试。
车间里再次响起主轴的轰鸣声。
……