材料为王- 第14部分

　　　　现在机床制造业普遍的做法，是将床身放在露天空地上，经过两年左右的风吹雨淋，通过自然温差变化，使之释放内应力。这就像古代造船，先将木料陈放两年，使之内部干燥变形完毕再用于制造是一个道理。

　　　　不过这种处理方式耗时太长，遇到特殊需求时，无法马上拿出合用的床身部件。

　　　　目前国际上在探索专门的预处理方式，如埋入地下半年、浸在海水中、采用震动波加速内应力施放等。但对比下来，这些处置方案还是不如静置两年效果好……”

　　　　“这就是说，我们就只能用现有的机床进行改进？”高国皓插话道。

　　　　“不，床身对机床的加工精度影响极大，既然要有效提升精密加工水平，这个方面我们一定要突破！”郭逸铭用不容置否的语气，坚定道。

　　　　所有人都感到疑惑。

　　　　“小郭，你这不是矛盾了吗？”相处这些时日，几位老师傅和他也很熟悉了，“你又说内应力释放要很长时间，又说要对床身材料进行升级，那我们难道还要等两年，再来做这个技术改造？”

　　　　“当然不要两年，我们马上就可以做！”郭逸铭笑呵呵道。

　　　　何师傅站起身来，走到他面前，伸出手探探他额头，又摸摸自己脑门，纳闷道：“小郭，你没发烧吧，怎么说话颠三倒四！”

　　　　郭逸铭哭笑不得。

　　　　为了不让别人以为他在发神经，他只好解开这个谜底：“用钢材做床身，确实需要这么长时间来释放内应力。但如果不用钢材，而是其他材料呢？”

　　　　“其他材料！”

　　　　所有人都眼睛一亮，但随即便陷入沉思。其他材料，除了钢材，还有什么材料比较适合作为机床床身。几位老师傅实践经验丰富，理论层次却有些欠缺，想了一会儿想不出来也就算了。董老他们却是绞尽脑汁，想从记忆中找到一种合适的材料。

　　　　“小郭，你就别打哑谜了，到底是什么材料，比钢材还好？”何师傅等得不耐烦，大大咧咧问道。

　　　　“这个材料吗……”郭逸铭还想让大家再多想想，但看到何师傅眼睛一下子瞪得溜圆，连忙开口揭穿谜底，“我选择的材料，是大理石！”

　　　　“大理石！”

　　　　董老等人猛然抬起了头，一齐惊呼。



………【第十五章　与子同袍】………

　　　　“大理石？”

　　　　何师傅等几位老师傅一片哗然，这超出了他们的认知。机床的部件越坚固越好，这是常识。机床自古就有，古代使用木质机床，后来发展到青铜机床，近代才演变为铁质、钢质。为了研究出更坚固耐用的机床，各国都在研究专门的合金配方，以制作机床的床身和耐固件。

　　　　怎么能用大理石！

　　　　大理石不过是一种的石头，它是要比一般的石头稍硬一点，可它有钢铁硬吗？一榔头下去，还不砸一个坑，这怎么能作为机床床身使用？

　　　　“小郭，你这想法也太异想天开了，大理石怎么可能作为机床床身使用，太可笑了！”几位老师傅都大摇其头。

　　　　“等等，或许……”

　　　　董老等人却没有跟着否定，几个人都坐在下面苦苦思索，从记忆里搜寻大理石的相关物理化学属性。他们都是材料科学专家，大理石又不是什么很特殊的材料，相关的材料特性很快浮现出来。

　　　　“花岗石是熔岩冷却后形成的火成岩，存在期限达亿万年，这就是说，经过亿万年沉积，其内部应力早已得到释放，具有很高的稳定性。它的抗压强度是250到260兆帕，弹性模量是130到150Gpa（1Gpa=1000兆帕），肖式硬度HS65到HS72，是铸铁的2到三倍……”

　　　　董老从记忆中找到花岗石的说明，一个字一个字说道。

　　　　“花岗石的线膨胀系数是4。61×10的负6次方/每摄氏度，只有一般金属的三分之一到四分之一，热导系数和热膨胀系数很小……”

　　　　钟寒枫也缓慢开口。

　　　　听到他们似乎有认同郭逸铭的意思，几位老师傅顿时哑口无言，相互之间看看，一时间惊疑不定。这几位可是中科院的专家，连他们好像也开始帮着郭逸铭说话了，难道这大理石，还真的可以作为机床上关键部件使用？

　　　　仿佛是受两位院长影响，高国皓也用沉思般的语气慢慢说道：“大理石的内阻尼系数比钢大15倍，吸振性能极好，可以有效减缓电机运行造成的震动……”

　　　　董老他们越发兴奋起来，争着道：“大理石摩擦系数小，表面光滑无滞涩，作为机床导轨再合适不过！”

　　　　再往深入想，大理石的各种优异特制更加让他们激动不已。

　　　　“大理石耐酸碱，不会生锈，耐磨性也很好，是常用铸铁件的10倍！”

　　　　“它不用油封，也不用涂防锈油脂，一般的酸碱溶液也不对其造成损伤！”

　　　　郭逸铭笑了起来，又追加道：“还有一项特性你们没考虑到，大理石不怕损伤，即使是被划伤或是触碰，也不会产生毛刺，不会出现变形，几乎不影响运动精度，修复起来也非常便捷。最最关键的，它加工容易，成品率高。它不用像金属件，需要经过翻砂、锻造、热处理，只要研磨、抛光，就可以得到超过金属件的加工精度，而且工期大大短于普通金属部件。

　　　　更重要的是，它便宜！

　　　　加工精度是金属件的两倍，价格却只有金属件的二分之一，马上就可以加工，立即就能使用，还有比这更好的精密机床部件材料了吗？”

　　　　几位老师傅仿佛被人施了定身法，张口结舌说不出话来。他们一点也没想到，看起来普普通通的大理石，竟然有这么多的优良特性，就好像是专门作为机床床身、导轨部件存在一般。

　　　　“可大理石很脆啊！”

　　　　一直在旁默默记录的舒雨菲怯生生举起手，第一次显示了她的存在。

　　　　“没错！”

　　　　董老一拍手：“所以它不能作为普通机床使用，因为它不耐冲击。一般机床，将毛胚加工成半成品，刀具对毛胚进行切削，会产生很大的冲击力，所以它不适用于普通机床！但我们要做的是高精密机床！”

　　　　钟寒枫也笑容满面：“精密机床只需要对初加工、甚至是精加工的零部件，进一步精细处理，切削精度达到微米级别，冲击力微乎其微，对大理石部件几乎就不会造成损伤！这真是天生的精密机床材料！小郭简直是太天才了，我无法想象，他是怎么想到，会用大理石来制造机床关键部件的，他大脑回沟肯定和我们不一样，这要转过多少个弯啊！”

　　　　所有人都看向郭逸铭，对他神来之笔的奇思妙想，深感惊叹。

　　　　郭逸铭淡然一笑，他难道能说，大理石作为精密加工设备的关键部件，是他从金属材料所听来的？而且好象现在国外已经在对大理石优良特性，研究如何应用于精密制造业了。国内精密制造业技术落后，才会对此大惊小怪。

　　　　他这种淡然的态度，反而让别人感到他莫测深高起来。谁都不知道，这个年轻人肚子里到底还有多少货。

　　　　“这么说，大理石真的可以用来制造机床？”何师傅战战兢兢试探着问道。

　　　　“当然可以！”

　　　　一众科学家们齐声应道，随即放声大笑起来。

　　　　大理石，这真是个绝妙的好主意！

　　　　……

　　　　在众人智慧的共同作用下，机床床身、导轨、轴承都决定采用大理石制造，轴承选用的是空气轴承，大理石光滑的表面特性正适合空气轴承这种特殊轴承，损坏后维修成本也很低。修都懒得修，直接换一个新的就可以了。

　　　　具体的改进当然不止这一项，以前车床给进系统使用的交换式齿轮箱，结构复杂、反向间隙大、精度差，被大家一致废弃，决定采用步进电机驱动，与滚珠丝杠配合使用，再通过反向机构的减速比，增大驱动力矩。

　　　　以前机床使用的交换齿轮调速、人工手动操作，被伺服电机和自动控制系统所取代。这方面在单晶炉制造中，大家已经取得了经验，开发难度大大降低。

　　　　为此，对机床的电气系统也进行了重新设计，把原本分散的各种电路集中，通过控制系统统一控制，减小了保养维修难度，稳定性进一步提高，电气故障率也得到显著改善。

　　　　增加了测距、测温等测量探头，提高了机床定位精度……

　　　　忙忙碌碌到12月中旬，在继续沿用国内刀具、冷却液、测量仪器的情况下，结合众人智慧共同结晶的自控车床、铣床、磨床、刨床崭新登场。

　　　　新的设备由于没有使用昂贵的合金床身、导轨，成本得到大幅控制，尽管加装了许多测量装置、自动控制系统，整体价格竟然和普通车床持平，而其加工精度，却远超普通的车床。

　　　　材料所上上下下一干人，兴奋得晚上觉都睡不着，有空就往中美电子技术研究所跑，逼得傅书记、雷所长三令五申，要求同志们不要耽搁研究任务。

　　　　自从开始研制开始，来所里参观的人就络绎不绝。材料所的科研人员三天两头跑来看，兄弟单位的研究人员也惊闻出现了这种新的精密机床，协助研制的自动化研究所的技术员更是常驻所里。正好材料所递交的专项技改拨款报告，也通过中科院递交到了上面，中美电子研究所利用现有技术，研制高精密机床的消息一直传到了工业部，连部里都派了代表前来调研。

　　　　他们发现，这种新的机床，和大家常见的机床从外观上有着很大差异。它看起来就是一个四四方方的大石台，要不是上面连接着各种机床部件，就好似一个大理石墩。

　　　　试运行那天，中美电子技术研究所内外人山人海，所有得知消息的部门都来了人。部里、中科院、自动化仪器研究所，市委市府后知后觉，也没放过这个机会，由引资办主任杨主任带队来了十多个人。上百号人将尚未竣工的中美电子研究所挤得水泄不通，随行的车辆都停不下了，在外面马路上停了长长一溜。

　　　　附近的农民对这里的热闹很是奇怪，既然没有警戒线，几个邻近村庄的老百姓也都跑来看稀奇。小孩子们打打闹闹，人群里三层外三层，热闹得就像是在开庙会。

　　　　“开始吧！”

　　　　郭逸铭在材料所、自动化研究所数十位领导、研究员，工业部领导、市委市府领导的共同围观下，对何师傅发出了开机指令。

　　　　大家都已经预演过无数次，何师傅也是操作机床的老手，沉稳地将一只待加工零件装上卡盘，通过安放在车床一边的控制系统显示器，略有些不习惯地按动不同按键，从屏幕上观察探测器得出的数据，以确定零部件安装到位。

　　　　郭逸铭近距离观看，心中仍有些遗憾。

　　　　手工定位还是稍嫌粗糙，国产的测量仪器精度也不怎么高，要做到完全无误的精确定位还比较困难。

　　　　但这没有关系，这个时代的精加工，精度和后世的精加工不是一个概念，一两个微米的些许错位也不是什么大问题。

　　　　确认定位准确，郭师傅先还习惯性找卡尺量具来测量，但随即就醒悟这是自动加工，卡尺在零件前晃了一下，又讪讪地收了回来，引来围观着一阵轻笑。

　　　　上级领导不太明白这个动作的含义，但身旁自然有懂行的人陪同解释，他们听了解释，也矜持地笑了起来，只是笑声比技术人员慢了那么一拍，显得有些单薄。

　　　　“开动吧！”

　　　　何师傅被笑得有些不好意思，回头看了郭逸铭一眼。郭逸铭朝他点点头，鼓励道。他深吸了一口气，按动车床开关，一阵轻微翁鸣，动力系统通电运转。

　　　　“机床震动轻微，没有超过允许数值，与事前计算基本相符！”

　　　　在相邻十来米的另外一个工作台上，技术人员通过数据显示，对机床的各个部件进行监测。这是一台试验性车床，收集数据很重要。不同部件连接了大量的探测器，通过数据线传递到十几米远的工作台上，收集的数据可以适时监测机床运行状况，和各部件运行变化，这些数据以后的大规模技术改进提供了宝贵参数。

　　　　各动力系统经过半分钟运行，速度渐趋稳定，各数据也均在计算范围以内，证明当初的设计思路，正确无误。

　　　　郭师傅全神贯注站在一旁，勾身盯着零件，双手却垂放在一旁，刀架在无人推动下，缓慢移动，刀头逐渐接触零件。冷却液如清泉垂落，落在接触面上，一溜火星飞溅而起，丝丝金属屑从刀具走屑免飞快卷曲，长长的丝屑随着震动轻微颤抖，随着切屑结束，飞落到车床侧面。

　　　　整个过程行云流水，没有人工参与。

　　　　“咦？郭师傅没有动手啊，这车床就自己动起来，你看，刀