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第119章 项目组的困境和陆怀民的思路

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  “既然找到了方向,那就动手。我们必须设计一套全新的夹具,同时配套设计一套离线检测工装。时间,省里只给了三个月。而我们,连一张可用的新图纸都没有。必须抓紧。”

  项目组找到了突破方向,立刻投入了紧张的工作。

  ……

  六月中旬,山里的夜来得早,技术科会议室的灯却一直亮着。

  沈一鸣站在绘图板前,手里攥着绘图尺和铅笔,眉头拧成了一个疙瘩。

  面前的硫酸纸上,已经画满了线条。

  定位块的轮廓、压板的形状、底座的孔位,还有密密麻麻的尺寸标注和形位公差。这已经是第五版草图了。

  “先按这个版本出图吧。”经过一下午的讨论,沈一鸣最终拍了板,“明天一早送加工车间。周伟、赵毅诚、怀民,你们三个明天跟去车间,盯着加工。有问题现场沟通,能改的当场改。我们等不起。”

  第二天,天刚亮,三人就抱着改好的图等在了精密加工车间门口。

  加工在磕磕绊绊中开始了。

  问题一个接一个冒出来:某个孔距公差给得太严,厂里最精密的设备也很难稳定达到;某个槽的对称度要求无法直接测量,需要设计专门的检具,而检具本身又需要设计和加工……

  图纸被反复修改。硫酸纸被擦得发毛,新画的线条压着旧的痕迹,凌乱不堪。

  最要命的是,在二维图纸上,凭借人脑的空间想象力和复杂的尺寸链计算,很难完全避免零件之间的干涉问题,尤其是在这种带有曲面和复杂装配关系的夹具上。

  第一版所有零件加工完成,已经是十天之后。

  当试件被装到那台磨床上测试时,时间已经过去了整整三周。

  测试结果令人沮丧。

  用新夹具装夹标准试件磨削后检测,平面度最好的结果是零点零零六毫米,最差的零点零一二毫米。

  重复装夹几次,数据波动很大。距离设计目标零点零零五毫米,看似只有几微米的差距,却像天堑一样难以逾越。

  “还得改。”沈一鸣看着检测报告,疲惫写在脸上,“定位块的刚性要再加强,压紧机构的力臂要重新计算,消除回程间隙……检测工装的设计也得同步开始,不能再等了。”

  这意味着,几乎要推倒重来。

  大伙儿在心里默默算了一笔账:设计、绘图、下料、加工、热处理、装配、调试、测试……第一轮用了三周。

  就算第二轮效率提高,至少也需要两周半。

  这还只是夹具本体的第二轮尝试。还有配套的检测工装,图纸还没开始画。

  两套工装,按这种“设计-试制-修配-再设计”的模式循环下去,乐观估计也要四到五个月。

  而省国防工办给的最终时间,是三个月后,也就是九月中旬,必须拿出稳定达到0.005mm精度的加工方案和合格样件。

  这还没算上拿出合格工装后,工艺参数的重新摸索、优化、稳定所需要的时间。

  “老师,”周伟在一天晚上,拿着自己粗略计算的时间表,找到了沈一鸣,“按现在的路子,时间……可能不够。”

  沈一鸣接过那张写满日期的纸,看了很久。窗外是黑黢黢的山影,偶尔传来远处哨兵换岗的口令声,短促而清晰。

  “我知道。”沈一鸣把纸折好,放进抽屉,“可我们没有别的路子。手工绘图,反复试制,这是我们唯一熟悉、唯一能掌握的方法。也是全国几乎所有工厂和研究所,正在用的方法。”

  他望向窗外,像是在自言自语:“这是精密机械系建系以来接的第一个军工任务,只许成功,不许失败。宁愿晚点,精度也不能出问题……”他摇了摇头,没再说下去。

  那种沉重的无力感,弥漫在每个人的心头。

  ……

  几天后的一个傍晚,陆怀民独自去了厂里的技术资料室。

  去资料室的动机很明确,他脑子里反复盘算着项目组面临的困境,一个词越来越清晰地浮现出来:

  CAD,计算机辅助设计。

  连续几周在绘图板前、在车间里、在会议中的挫败感,让一个前世模糊的印象变得越来越具体。

  手工绘图、反复试错的传统方法,效率太低,容错空间太小,根本赶不上三个月的时间要求。

  要想破局,必须找到一种全新的、更高效、更精确的设计验证方法。

  他想起了这个词。

  在重生前的那个时代,这是工程师的基本工具,但在1979年,这无疑是尖端中的尖端,甚至对多数中国工程师而言,可能只是一个听过却从未见过的概念。

  陆怀民不太了解此时的 CAD技术到底发展到什么程度了,所以打算看看能不能找点相关资料了解一下。

  资料室那间不大的屋子,靠墙立着几个高大的绿色铁皮柜。

  他走进去,目标明确地在“外文期刊”和“新技术译丛”的分类前驻足,开始仔细翻找。

  他抱着一线希望,想看看国内是否已经有关于这项技术的零星介绍或引进。

  手指划过一排排书脊,大多是五六十年代的苏联译本,内容陈旧。

  又翻了几本国内的技术汇编,提到的“计算机应用”也大多局限于科学计算。

  就在他几乎要放弃时,指尖触到了几本厚厚的册子。

  他抽出一本,拍了拍灰,就着昏暗的灯光翻开。

  里面是英文和德文期刊的影印页,内容涉及航空结构、精密仪器制造等前沿领域。

  他快速浏览着目录和摘要,翻到其中一页时,他的目光骤然定住。

  那是一份1974年美国某工程期刊的影印页。

  标题赫然是:“计算机辅助设计在复杂航空结构应力与变形分析中的应用初探”。

  文章不长,配有几幅由计算机绘制的、略显粗糙但结构清晰的三维线框示意图,讨论了如何利用计算机建立模型,预先分析部件在载荷下的行为。

  陆怀民的心跳猛地漏了一拍。

  他迅速翻页,又在一份1975年的德国工程报告摘要中,看到了更相关的描述:“基于交互式图形显示系统的公差累积分析与装配仿真——确保高精密仪器可靠性的新途径”。

  摘要明确指出,这种方法能“在物理样机制造前,于虚拟空间中预测并消除干涉,优化公差分配”。

  资料非常零散,没有具体的软件名称、硬件配置或操作细节,更像是一种技术前瞻和概念论证。

  但就是这几行英文和德文,配上那几幅由点和线构成的三维示意图,对陆怀民而言,不啻于黑夜中划过的一道闪电。

  就是它!

  困扰项目组的所有核心难题,包括二维图纸与三维实体的转换鸿沟、复杂尺寸链导致的人脑计算极限、装配干涉的事后才发现、无法预知的受力变形,而文章里提及的CAD技术,瞄准的正是这些痛点!

  如果把那套令人头疼的夹具和检测工装,在计算机里建立一个三维数字模型呢?

  这个念头一旦升起,便再也无法按捺。

  他仿佛能看到,那些靠人脑难以完全构想清楚的零件,能在虚拟空间里被任意旋转、剖切、测量,每一个特征的相对位置都精确无误。

  可以进行虚拟装配,提前“看到”零件是否干涉。

  可以赋予材料属性,模拟夹紧力下的弹性变形,从而优化结构。甚至,可以由精准的三维模型,直接生成毫无歧义的二维工程图纸和加工代码,从源头上杜绝人为绘图、读图和计算错误。

  理论上,其精度完全能达到甚至超越微米级,远非人手和肉眼所能企及。

  这不正是打破当前“设计-试制-失败-再设计”死亡循环的唯一希望吗?

  激动如电流般窜过全身,但随即,他的兴奋被浇灭了大半。

  CAD,这个概念,在1979年的中国,有几个人听说过?

  别说应用,恐怕连讨论的基础都不存在。八二七厂有符合条件的计算机吗?

  即使有,是那种庞大的、用于科学计算的机型,还是那种能支持图形交互的、更先进的微型计算机?

  国内有谁懂这个?

  一连串严峻的问号砸下来。

  这个想法太过超前,甚至有些“疯狂”。

  在1979年的中国,在这个主要依靠绘图板、计算尺和老师傅经验的领域,突然提出要用计算机来“画图”、来“模拟”、来“设计”,听起来简直毫无可能。

  可是人家在1974年、1975年就已经在公开讨论,甚至开始应用了。

  这说明在国际最前沿,这项技术已经走出了纯粹的实验室阶段,正在尝试解决真实的工程问题。

  如果别人几年前就已经开始探索,并且看到了它的价值……陆怀民盯着纸上英文术语,眼神越来越亮。

  那我们为什么连试都不能试一下?

  成功,或许能一举打开局面;失败,也可能被视为不切实际的空想。

  但他知道,自己必须试一试。

  他将合订本放回原处,整理了桌面,深吸一口气,走向资料室门口的管理员柜台。

  “同志,麻烦问一下,厂里有没有关于计算机,特别是计算机画图、计算机辅助设计方面的资料?中文的外文的都行,或者……厂里有没有能用来画图的计算机?”

  管理员抬起头,推了推老花镜,脸上是一片纯粹的茫然:

  “计算机?画图?同志,计算机不是用来算炮弹轨道的吗?画图……那得用笔和尺子啊。咱们资料室就这些了,你刚才看的那些外文东西,已经是馆里最‘新潮’的了。”

  这个回答在意料之中。陆怀民点点头,转身走出资料室。

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