“争气机”项目组成立后,龙芯工业新建的、挂着“特种装备研发中心”牌子的车间,就成了整个厂区最神秘也最忙碌的地方。来自沈一机和华中数控的工程师团队陆续进驻,与苏小远带领的龙芯核心技术人员组成了联合攻关小组。
车间里,各种大型铸件、导轨、电机堆成了小山,线缆如同蛛网般铺设,空气中弥漫着机油、金属和咖啡混合的独特气味。争论声、键盘敲击声、设备调试的嗡鸣声昼夜不息。
林枫作为总技术顾问,将系统提供的原理知识,结合地球工业现实,拆解成一个个具体的技术难题,分发给各个小组。
挑战无处不在。
高刚性轻量化床身的设计需要反复进行有限元分析和优化,既要保证高速运动下的稳定性,又要控制重量和成本。
直线电机和扭矩电机的选型与驱动控制,涉及到复杂的电磁学和伺服控制理论,团队里几个老工程师头发都快挠秃了。
最核心的多轴联动数控系统,更是硬骨头中的硬骨头。华中数控的工程师们看着林枫提供的、包含了全新插补算法和智能补偿模块的核心代码,既感到兴奋又压力巨大,这几乎是要在他们现有的技术体系上进行一次脱胎换骨的升级。
“林总,您这算法……确定没写错?这个前馈补偿模型,考虑的因素也太全面了吧?热变形、导轨误差、甚至地基微振动都纳入实时计算?”华中数控的首席软件工程师扶着眼睛,难以置信地问道。
林枫只能再次祭出“祖传手稿”大法,含糊地解释:“这是基于一种更宏观的动力学视角,将机床作为一个整体系统进行建模……”
王胖子作为项目的“后勤保障兼气氛组组长”,更是忙得脚不沾地。他需要协调三方人员的食宿,采购那些听都没听过的专用工具和校准设备,还要应付时不时出现的、因为设计变更导致的紧急物料需求。
“胖子!急需一批高纯度液氮,给主轴做低温测试!”
“王主管!直线电机平台的减震气囊规格要改,原来的承重不够!”
“胖哥!控制柜的散热风扇噪音太大,影响工程师思考人生……啊不,是思考代码!能不能找点静音的来?”
王胖子被支使得团团转,感觉自己像个全能保姆。他苦中作乐,给那台正在组装的机床起了个外号叫“五轴大宝贝”,每天上班第一件事就是跑去车间,拍拍冰冷的床身,念叨着:“大宝贝啊大宝贝,你可得争气啊!你胖爷我为你跑细了腿,磨破了嘴,你可不能掉链子!”
他的行为引得联合团队的工程师们忍俊不禁,倒也给紧张的氛围带来了一丝轻松。
攻关过程并非一帆风顺。第一次进行五轴联动空载测试时,由于某个轴的反向间隙参数设置微小偏差,导致工作台在高速换向时产生了令人牙酸的震颤和异响,吓得王胖子以为“大宝贝要散架了”,差点直接扑上去断电。
还有一次,核心控制柜在长时间高负荷模拟运算后,因为散热不佳导致某个芯片过热保护,整个系统宕机,项目进度耽搁了好几天。最后还是林枫借鉴了系统知识里一种高效的微通道液冷思路,画了个简易草图,让团队紧急加工了一套改造件才解决问题。
汗水、争论、失败、再调整……时间在忙碌中飞逝。
三个月后,一台庞大、复杂、充满了工业美感的机床,终于矗立在研发中心的中央。银灰色的钣金外壳,流畅的线条,巨大的龙门结构,以及那标志着其身份的五个运动轴,无不昭示着它的不凡。这就是“争气一号”——龙芯工业与合作伙伴心血与智慧的结晶。
终于到了真机精度检验的日子。
车间里鸦雀无声,所有人都屏息凝神。来自三方的高层、技术骨干,以及“龙盾”派来的观察员,将测试区域围得水泄不通。国家机床质量监督检验中心的几位资深专家,带着各种高精度的检测仪器,面色严肃地准备开始工作。
王胖子紧张得手心冒汗,嘴里不停默念:“祖宗保佑,菩萨保佑,三清道祖保佑,‘大宝贝’一定要给力啊……”
林枫深吸一口气,对负责操作的工程师点了点头。
开机,预热,初始化。
首先进行的是几何精度检验。激光干涉仪发出的光束在机床空间内穿梭,精确测量着各个运动轴的直线度、定位精度、重复定位精度……
数据实时显示在大屏幕上。
“x轴定位精度:0.5微米……重复定位精度:0.2微米……”
“Y轴……”
“Z轴……”
“A轴摆动定位精度:1.2角秒……”
“c轴回转定位精度:0.8角秒……”
一个个数据报出来,现场响起了一片压抑着的抽气声!
这些指标,已经全面达到了国际先进水平!甚至在某些单项上,比如重复定位精度,已经触摸到了顶级品牌的门槛!
检验中心的专家们面面相觑,都从对方眼中看到了震惊。他们检验过无数国产和进口机床,但能在第一次整机检验中就达到这个水平的,凤毛麟角!
“这……这数据是真的吗?”一位老专家忍不住质疑,“设备校准过了吗?”
“反复校准过三遍!”检验员肯定地回答。
接下来,是更体现实战能力的动态加工精度和五轴联动性能测试。
一块预先准备好的、材质为“龙芯二号”超低温钢的复杂测试件被装夹上工作台。测试程序启动,里面包含了S形试件、NAS979锥台、叶轮等国际上公认的、用于检验五轴机床综合性能的经典试件模型。
主轴高速旋转起来,发出低沉而平稳的轰鸣。五轴同时运动,刀尖在金属块上划出优美的轨迹,切屑如同蓝色的丝带般飞舞。整个加工过程流畅、稳定,几乎没有明显的振动和噪音。
当加工完成,测试件被取下,经过清洗后送到三坐标测量机上进行扫描检测时,所有人的心都提到了嗓子眼。
测量结果比对:
轮廓误差<5微米!
表面粗糙度Ra<0.4微米!
所有关键特征尺寸,全部位于公差带中优区域!
“完美!”负责三坐标检测的工程师忍不住喊了出来,“这动态精度……太稳定了!尤其是这个S形试件,最难加工的根部区域,误差也控制得极好!这绝对是我测过的国产机床里,表现最好的!没有之一!”
“轰!”
车间里瞬间炸开了锅!
沈一机的总工激动地老泪纵横,握着林枫的手不停摇晃:“成了!真的成了!林总!你们提供的技术……太厉害了!这是我们国产机床的里程碑啊!”
华中数控的负责人也是满脸红光,看着那套运行流畅、功能强大的数控系统,如同看着自己的孩子。
王胖子更是激动得一蹦三尺高,嗷嗷叫着冲过去,想拥抱那台冰冷的机床,被旁边的工程师赶紧拦住:“胖哥!冷静!别把精度碰歪了!”
他转而一把抱住林枫,声音都带了哭腔:“枫哥!咱们的‘大宝贝’成了!真的成了!以后看谁还敢说咱们造不出高端机床!”
林枫虽然心中早已有预期,但当真切地看到这份无可挑剔的检测报告时,一股巨大的自豪感和成就感还是充盈了他的胸腔。他做到了!利用系统的知识,结合国家的工业力量,他们真的造出了达到世界先进水平的五轴联动机床!
“争气一号”,名副其实!
消息如同长了翅膀,迅速在业内传开。起初是怀疑,但当越来越多的细节和部分非密数据被披露后,怀疑变成了震惊,继而引发了整个制造业的轰动!
龙芯工业,这个以材料闻名的公司,竟然不声不响地,在精密机床领域放了一颗这么大的卫星!
“争气一号”的成功,不仅仅是为龙芯工业自身解决了高端加工难题,更重要的是,它像一剂强心针,注入了整个国产高端装备制造业的脉络,证明了中国人完全有能力攻克最顶尖的工业母机技术!
王胖子已经迫不及待地开始策划盛大的发布会和庆功宴了,嚷嚷着要把“五轴大宝贝”擦得锃亮,让全世界的同行都来“瞻仰”。
林枫看着兴奋的众人,脸上露出了欣慰的笑容。他知道,这只是一个开始。“争气一号”验证了技术路线的正确性,接下来,就是优化、降低成本、系列化发展,让更多中国制造企业,能用上自家产的、物美价廉的高端机床!
龙芯工业的科技树上,一片名为“高端制造”的茂盛枝叶,正在蓬勃生长。而林枫的手中,已然握住了开启下一阶段大门的钥匙。