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第335章 熔接点

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三月的春风,并未完全驱散北方的寒意。在沈飞那个巨大的机加车间里,热度却从冰冷的钢铁中蒸腾出来。

经过近两个月的磨合与“共事”,研究院的智能制造单元与沈飞的老师傅们之间,那种最初的隔阂与紧张,正在被一种新的、尚显生涩但切实存在的“协作感”所取代。

今天要加工的,是一个结构异常复杂的新型战机翼身融合体钛合金过渡段。这件工件曲面多、厚度变化剧烈、内部还有复杂的减重腔,是工艺上的硬骨头。按照传统工艺,需要多次换刀、反复调整参数,加工周期长,且容易因应力释放不均导致变形。

加工前夜,工艺研讨会一直开到晚上十点。沈飞的工艺员、老师傅,和张海洋团队围在巨大的绘图板前——上面贴满了工件的剖面图纸,旁边还有一台连接着研究院大型计算机的图形终端,屏幕上显示着工件的三维线框模型(这是引进的法国达索公司CATIA软件的早期版本,研究院进行了有限的汉化和二次开发)。他们对着图纸和屏幕激烈讨论。

“这个拐角,刀具肯定震得厉害,得降转速、减进给。”

“但降太多效率就没了,而且容易让刀。”

“能不能在这个区域先开个小工艺孔,释放点应力?”

“不行,图纸不允许额外孔。”

张海洋一直静静听着,手里翻看着一叠刚从研究院传真过来的数据报告。在来沈飞之前,团队利用研究院那台“银河”亿次计算机(虽然机时非常宝贵且需要排队),针对这个特定工件和机床的组合,运行了一个简化的动力学仿真模型。该模型基于机床结构有限元分析(FEA)和经典的切削力学理论建立,尽管简化了很多因素,但结果仍有参考价值。仿真预测显示,在某个特定的刀具路径和参数组合下,系统存在一个较强的颤振风险区域,与传统经验判断的位置略有出入。

“各位师傅,刘工,”张海洋打断讨论,将那份仿真报告的图表和关键结论指给大家看,“我们提前用计算机跑了个仿真模型,预测风险最高的点可能在这里——这个曲率变化的根部区域,而不是大家刚才说的那个拐角。模型分析的原因是,这个区域的局部刚度和我们刀具的悬伸长度组合,容易激发机床一个特定的振动模态。”

老师傅们凑过来看那些画着曲线和云图的图纸,将信将疑。一位姓赵的八级老师傅眯着眼看了半天,又看了看工件图纸,摸了摸下巴:“这个说法……有点意思。我以前干过一个类似的活儿,那个地方确实有点‘发闷’,但没到振刀的地步。你们这‘计算机算命’,准不准啊?”

“准不准,试了才知道,赵师傅。”张海洋坦诚道,“仿真只是参考。我们可以先按照咱们商定的传统经验参数开干。但针对模型预测的这个高风险区域,我建议,我们手动把监控系统的振动报警阈值在这个阶段调低一些,一旦触发预警,立刻暂停,大家人工判断。同时,我们准备了一套备选的切削参数,进给速度降15%,主轴转速微调,作为备份方案。这套参数在模型里跑,稳定性要好很多,但加工时间会延长大概20分钟。”

这种将计算机预测与传统经验并列参考、并且准备了明确备份方案的务实态度,赢得了工艺员和老师傅们的认可。他们最终商定:按经验参数开干,但在预警区域“格外留神”,系统一旦报警,立刻停机检查,必要时切换备份参数。

第二天正式加工。车间里,机床轰鸣,冷却液喷射。张海洋、小陈,和沈飞的刘工、赵师傅都紧盯着操作屏和监控仪表。工件在旋转的卡盘上缓缓成形,金属碎屑如同蓝色的瀑布流下。

一切顺利。直到刀具进入仿真预测的那个高风险区域。

监控仪表上,代表振动幅度的指针开始缓慢向右偏转。智能系统(其核心是一个基于可编程控制器PLC和若干振动传感器搭建的监控单元)发出了蜂鸣报警,操作面板上的黄色警示灯亮起。操作工人紧张地看了一眼赵师傅和张海洋。

“稳住,先别动参数,听声音。”赵师傅竖起耳朵,凝神听着切削的声响,同时眼睛死死盯着振动指针。

指针继续爬升,接近红色的危险区阈值。蜂鸣声变得急促。但机床切削的声音,虽然比之前沉闷了一些,却并未出现老师们最警惕的那种尖锐、周期性的啸叫。

“不像要振起来……”赵师傅话音未落,振动指针在即将触碰到红区时,猛地顿了一下,然后开始回落,最终停在了黄色区域的中段。切削声音也恢复了相对平稳。

虚惊一场?张海洋立刻让小陈记录下此刻的坐标和所有参数。他心里清楚,这次也许是刀具微小的磨损、工件材料的局部差异,或是某个未被模型考虑的阻尼因素,恰好抵消了不稳定的激励。仿真预测的风险很可能是真实存在的,只是被偶然因素对冲了。下一次,未必有这么好的运气。

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