太行山区的寒冬来得猝不及防,凛冽的北风像刀子一样刮过车间的屋顶,呜呜作响。车间里,简易铣床正发出沉闷的“嗡嗡”声,徐小眼眉头紧锁,盯着正在加工的机枪闭锁件,脸色越来越难看。这台铣床自诞生以来,虽然解决了复杂零件的加工难题,但随着后续火炮零件加工的需求提上日程,它的短板也越来越明显——工作台没有微调装置,加工精度始终徘徊在0.5mm左右,而且刀具磨损过快,每加工十几个零件就需要重新打磨,严重影响生产效率和质量。
“吴博士,你看这个闭锁件,左侧的槽深偏差了0.4mm,不符合火炮零件的加工要求。”徐小眼拿着加工好的零件,走到正在图纸前沉思的吴天浩面前,语气中带着一丝焦急。火炮预研已经进入关键阶段,而铣床的精度不足,成为了制约火炮零件加工的最大瓶颈。如果不能提升铣床的精度,后续的炮管、炮架等核心零件根本无法加工,之前所有的努力都可能白费。
吴天浩推了推冻得有些发僵的眼镜,接过零件,用千分尺仔细测量了一番,眉头拧成了一个疙瘩。“确实不行,这个精度远远不够。火炮零件的精度要求至少要控制在0.3mm以内,否则装配时会出现间隙过大的问题,影响火炮的稳定性和射程。”他放下零件,看着眼前的简易铣床,心中充满了压力。
改进铣床的想法,吴天浩早就有了,但一直被反扫荡的战事打断。现在反扫荡结束,生产恢复,这个问题再也不能拖延了。“必须对铣床进行改进,重点解决两个问题:一是给工作台加装微调装置,提升定位精度;二是寻找更耐磨的刀具材料,延长刀具使用寿命。”吴天浩对李铮说道,语气坚定。
李铮非常支持这个想法:“吴博士,改进铣床是火炮研发的基础,你需要什么人手、材料,我都全力支持。徐小眼,你配合吴博士,负责实操和调试;王大山,你负责提供所需的钢材和加工部件。”
改进工作立刻启动。吴天浩首先投入到微调装置的设计中。他参考了日军机械设备上的蜗杆蜗轮结构,设计了一套简易的微调机构——在工作台的底部安装蜗杆和蜗轮,通过转动手柄,带动工作台进行微小的移动,每转动一圈,工作台移动0.1mm,这样就能实现精准定位。
但设计图纸容易,制作起来却异常困难。蜗杆和蜗轮的齿形复杂,精度要求高,需要用优质钢材制作,而且加工难度极大。王大山带领技工们,用日军炮弹残骸中的优质合金钢,先铸造出蜗杆和蜗轮的毛坯,然后徐小眼用现有的简易铣床,小心翼翼地进行加工。
可第一次加工出来的蜗杆和蜗轮,齿形不规则,咬合时卡顿严重,根本无法实现顺畅的微调。“不行,齿形的精度太差了,这样的微调装置根本没法用。”徐小眼拿着加工好的零件,满脸沮丧地说道。车间里的气氛一下子变得压抑起来,窗外的北风似乎更紧了,吹得窗户“哐哐”作响。
吴天浩看着不合格的零件,心中也有些焦虑。他反复查看图纸,又对比了零件,发现问题出在加工时的定位不准确。“我们需要一个更精准的定位工具,才能加工出合格的齿形。”吴天浩说道。可车间里没有精密的定位工具,这让大家陷入了绝望。难道改进工作刚一开始就要夭折?
就在这时,李铮想起了之前旅部调拨的精密量具中,有一把百分表。“吴博士,咱们不是有百分表吗?能不能用它来辅助定位?”李铮说道。
吴天浩眼前一亮:“对呀!百分表可以测量微小的位移,正好可以用来辅助调整工作台的位置,确保加工时的定位精度。”
徐小眼立刻找来百分表,将其固定在铣床的主轴上,通过百分表的指针变化,来判断工作台的移动距离。在百分表的辅助下,徐小眼重新开始加工蜗杆和蜗轮。他屏住呼吸,转动手柄,一点点调整工作台的位置,每加工一个齿,就用百分表测量一次,确保齿形的精度。
寒冬的车间里没有取暖设备,徐小眼的双手冻得通红,手指僵硬,但他依旧一丝不苟地操作着。吴天浩站在一旁,眼睛紧紧盯着百分表的指针,时不时提醒徐小眼调整。经过两天两夜的连续奋战,合格的蜗杆和蜗轮终于加工完成。
将微调装置安装到铣床上后,徐小眼进行了测试。他转动微调手柄,工作台平稳地移动,百分表显示的位移精准无误,每转动一圈,正好移动0.1mm。“成功了!微调装置能用了!”徐小眼兴奋地大喊道,车间里的气氛瞬间变得热烈起来。
解决了微调装置的问题,接下来是刀具材料的改进。之前的刀具采用的是普通的高速钢,耐磨性不足,加工优质含锰钢时,很快就会变钝。吴天浩想到了日军炮弹残骸中的硬质合金钢,这种钢材硬度高、耐磨性强,非常适合做刀具。
王大山带领技工们,拆解日军炮弹,提取里面的硬质合金钢,将其加工成刀具的形状,然后进行淬火处理,提升刀具的硬度。但第一次制作的刀具,虽然硬度足够,但韧性不足,加工时不小心就会断裂。“硬度太高,韧性不够,需要调整淬火工艺。”吴天浩说道。
他们调整了淬火温度和冷却速度,将淬火温度从850c降低到800c,冷却时采用油冷,而不是之前的水冷。经过多次试验,终于制作出了硬度和韧性都符合要求的刀具。
将新的刀具安装到改进后的铣床上,徐小眼开始进行加工测试。他选择了一块优质含锰钢,加工一个精度要求很高的凹槽。铣床运转平稳,微调装置精准定位,刀具切削顺畅,铁屑均匀地飞溅出来。加工完成后,用千分尺测量,凹槽的深度偏差只有0.02mm,宽度偏差0.01mm,精度误差降至0.3mm以内,完全符合设计要求!
“成功了!铣床改进成功了!”车间里爆发出热烈的欢呼声,工人们互相拥抱,脸上洋溢着胜利的笑容。吴天浩看着改进后的铣床,眼中闪烁着泪光,连日来的疲惫和焦虑,在这一刻都化为了满满的成就感。
李铮走到铣床旁,看着加工出的精密零件,心中充满了激动:“吴博士,徐师傅,你们立了大功!这台改进后的铣床,不仅能满足现有武器的精密加工需求,更为后续火炮零件的加工奠定了坚实的基础!”
此时,窗外的北风已经停了,一缕阳光透过窗户,洒在改进后的铣床上,泛着耀眼的金属光泽。吴天浩知道,这台铣床的改进,只是火炮研发道路上的一小步,未来还有更多的困难和挑战在等着他们。但他心中充满了希望,只要他们坚持技术创新,永不放弃,就一定能在绝望中找到出路,最终研发出属于八路军的步兵炮。
车间里,铣床再次运转起来,发出了顺畅而有力的“嗡嗡”声,这声音,是技术突破的赞歌,是希望的号角,更是军工车间不断前行的动力。