大兴启航超级工厂,研发楼二层。
针式打印机发出持续的运转声,带有两侧孔洞的连续打印纸,在齿轮的带动下向上滚动。
墨盒在纸面上快速往复,留下一排排密集的参数矩阵。
陆先进站在打印机旁,看着堆积在纸盒里越来越厚的纸张。
这是燕京超算中心盘古系统,下发的柔性支撑系统制造明细。
二十分钟后,打印停止。
陆先进将厚达五百多页的资料撕下,装进牛皮纸档案袋,他推开门,大步走向精密一号车间。
车间内,天工九代机床正在进行日常的空载自检。
主轴悬浮运转,显示器上的数据条平稳闪烁。
周大林和沈志斌站在控制台前,陆先进走过去,将档案袋放在金属台面上。
“图纸来了。”陆先进拆开绕线,抽出资料。
周大林拿过最上面的一叠工程清单,低头查看。
看了两分钟,周大林眉头皱的厉害。
“陆总,这不对吧?”周大林将清单摊开,指着上面的编号栏。
“三千四百二十七根连杆,盘古给出的数据里,连杆的直径、长度、管壁厚度,没有任何两根是完全一致的。”
沈志斌凑过来看数据。
第一根连杆编号A-001,外径12.0452毫米,长度145.2318毫米。
第二根编号A-002,外径12.0398毫米,长度145.2274毫米。
全是非标件。
在传统的工业制造中,大批量的零件加工讲究规格统一。
通过设定一个固定的模具或者一套机床加工程序,连续产出尺寸一致的零件。
这种生产方式效率高,废品率容易控制。
现在,三千多根连杆,尺寸全都不一样。
“这不是电脑出错了,这是根据主镜背部受力场定制的极值参数。”陆先进指出关键。
“碳化硅主镜背面的每一个区域,在太空温度变化时产生的应力大小都不同。
盘古为了实现应力的完美疏导,单独计算了每一根连杆的形变退让系数。
尺寸不一样,它们的物理弹性就存在微小差异。”
“全定制加工。”沈志斌看着公差要求栏。
“加工公差全部锁死在正负两微米之内,这种干法,咱们不能用批量程序的逻辑,只能把每一根连杆当成一个独立的精密主轴来切削。”
“材料也是特供的。”陆先进翻出材料清单。
“微晶钛合金。这种材料在切削时极易产生高温粘刀现象,热膨胀退让非常严重。你们两个有什么意见?”
“没意见。”周大林把资料卷起,拿在手里。
“机器性能在这里摆着,盘古出什么图,我们造什么件。”
“启动备料程序。”陆先进下达工作安排。
上午九点,大兴军工基地的运输车送来了第一批微晶钛合金棒料。
这些棒料表面灰银色,硬度和韧性远超普通的航空钛合金。
沈志斌开始给天工九代机床进行刀具配置。
他从恒温柜中,取出盘古系统之前设计烧结的CBN新型刀具,将其锁定在刀架上。
操作员将编号A-001的钛合金棒料送入机床的液压卡盘。
燕京超算主节点,陆佳杰完成大同节点算力的并网,数据通过光缆直达大兴工厂。
“盘古系统接管天工九代机床。”陆佳杰的声音在车间广播中响起。
机床启动。
磁悬浮主轴带动钛合金棒料高速旋转,转速设定为每分钟两万两千转,刀具按照盘古计算的轨迹缓缓推近。
刀片接触棒料表面,切削瞬间发生,细碎的银白色金属颗粒向四周弹射。
微晶钛合金的热传导率极低,切削产生的高温瞬间在刀尖处聚集。
沈志斌紧盯温度传感器屏幕,刀尖温度在三秒内飙升至八百摄氏度。
机床顶部的液氮喷嘴开启。
零下一百九十六度的液氮,精确喷射在刀具与材料的接触点,白色的雾气迅速蔓延。
金属棒料在高温和极寒的交替下,发生物理收缩。
这种微米级别的体积变化,逃不过盘古系统的高频监控。
激光位移传感器,将材料的实时直径数据传回总部。
千公里之外的大同超算节点,服务器风扇高速运转。
算力池在一微秒内完成体积补偿计算,天工机床的伺服电机接收到新指令,控制刀架向前推进了0.0015毫米。
第一根连杆耗时十二分钟加工完毕。
操作员取下连杆,放入旁边的超声波清洗槽,随后用三坐标测量仪进行检测。
屏幕显示数据:外径12.0452毫米,长度145.2318毫米。
实测值与理论值完全重合。
“下一根。”陆先进下令。
车间进入了极高强度的运转状态。
十五台天工系列机床全部满负荷开启,三班倒不停机。
每一根产出的连杆都会被打上激光码,放入带有防震海绵的恒温恒湿储存箱中。
连杆的加工虽然繁琐,但有盘古的算力保驾护航,进度稳步推进。
真正的考验,出在了柔性支撑系统的另一个核心部件上。
万向阻尼铰链。
这是一套需要安装在连杆两端的活动关节。
它负责在应力传来时,提供多自由度的退让,并利用内部的油膜进行动能消耗,防止应力产生刚性反弹。
铰链由球头、球座、锁紧环和阻尼油腔组成,所有零件的尺寸极小。
装配难点在于球头与球座之间的间隙。
图纸要求,配合间隙必须绝对控制在五微米。
在这个五微米的缝隙里,要注入长春光机所研发的特种阻尼硅油。
五微米。
只要有一粒空气中的粉尘落入其中,铰链在转动时就会发生卡死。
卡死的铰链不仅无法泄力,反而会成为主镜背后的一个致命应力爆发点。
超级工厂C区,一级无尘室。
周大林带着四名装配组的核心骨干,站在风淋室的入口。
所有人穿着全封闭的白色防静电服,头戴供氧过滤面罩。
强劲的高纯度空气流从四面八方吹出,带走他们工作服表面的细小微尘,六十秒的风淋程序结束,自动门滑开。
无尘室内,温度锁定在二十二摄氏度,相对湿度百分之四十五。
操作台上摆放着双目体视显微镜,真空注油泵和高精度微型扭矩扳手。
加工好的钛合金铰链零件放置在密封盒内。
机械臂将球头缓缓放入球座的凹槽,动作极其缓慢,确保没有任何偏差。
球头入座,真空注油探针尖端对准那道肉眼无法看清的五微米环形缝隙。
控制踏板踩下,微型泵输出固定容积的阻尼硅油。
油液在毛细现象的作用下,瞬间渗入缝隙,填满整个接触面。
最后一步是拧紧锁紧环。
周大林拿过特制扭矩扳手,他根据图纸要求,施加了零点二五牛米的扭矩,扳手发出轻微的咔嗒声,力矩到达设定值。
第一个万向阻尼铰链装配完成。
装配组的人员重复着上述动作。
三个小时过去,首批二十个铰链全部装配完毕并放置在检测托盘上。
陆先进穿好防护服进入无尘室,他带来了一台专门测试微小阻尼力矩的传感设备,该设备直接与盘古系统物理连线。
“开始抽检。”陆先进拉过设备。
周大林将一号铰链固定在测试仪的卡座上,传感器探头连接球头柄。
测试仪启动,带动球头进行各个方向的旋转,盘古系统实时抓取转动阻尼力数据。
显示器上亮起绿灯。
一号铰链合格,转动阻尼曲线平滑,符合应力传导系数。
接着测试二号、三号……
测试到第七个铰链时,显示器发出短促的滴声,屏幕上的警报指示灯转为红色。
陆先进立刻查看后台数据。
“转动迟滞,Z轴方向阻尼力矩超出标准上限百分之十二。”
盘古系统给出推测原因:
阻尼油膜厚度分布不均,球座内部某一点的间隙小于五微米,油膜被挤破,发生了微观的金属直接摩擦。
随后的测试中,第十四号和第十九号铰链也出现了红灯报警。
二十个铰链,废了三个。
废品率百分之十五。
周大林看着那三个不合格的零件,心中不是滋味。
这些微晶钛合金零件不仅材料昂贵,更是耗费了大量算力才做出来的极品。
“陆厂长,这三个件是不是可以抢救一下?”周大林指着显示器上的数值。