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工匠之手可感知连数控设备也难以达到的精度

顾健,江苏省劳动模范、机械工业技能大师,手工研磨电主轴轴承隔圈,精度达到2微米,而机床能实现的精度范围是5微米。

在一台进口卧式加工中心巨大的防护罩内,一汽解放无锡柴油机厂维修高级技师顾健(见上图,资料照片),手持震动仪在各零部件处一一检测。在主轴的轴承档相应位置前,他停下了手上的动作:“这个位置比较深,形状又过窄,细而短的仪器虽灵敏,却也没了用武之地。”顾健边说边爬进厚厚的铁壳,手中已经换上了一根长柄起子。他将起子的一端抵在轴承处,另一端贴在耳朵上。就是用这样的“土办法”,他敏锐地捕捉到一阵忽高忽低的频率:“有杂音,肯定是出了故障。”

在无锡柴油机厂的生产车间里,先进的仪器设备已经应用在从生产到维修的几乎整个过程。但一些工艺难度高、技术性强的检测维修,也有机器“力所不及”的地方。

通过“听声定位识故障”的方法,他断定是主轴承出现故障。在制造业,电主轴维修是一大难题:买一根新的电主轴需100多万元;委外维修费也要20多万元,且维修后的质保期只有三个月。维修的技术难点,在轴承中间的隔圈上——要求达到平面精度和平行精度2微米的标准。这一精度,相当于一根头发丝粗细的1/35。精度不够,将会降低轴承的使用寿命,导致轴承报废。据介绍,目前行业内普遍使用的机床能实现的精度范围是5微米,这也一度代表了国内民用机床的顶尖水平。

对眼前这个隔圈进行加工,其精度要求已经在机械化加工公差范围之外,要靠手工实现。顾健开始检测隔圈,仔细标注凹凸区域,然后涂上研磨剂,运用定点磨削的方法耐心研磨:凸起的地方用力用手按压以起到切削的作用,凹的地方则是轻轻带过,每次可以调整不到1微米。这一过程全凭扎实技艺和高超手感,稍有不慎就会削多,导致“过犹不及”。

从业24年,顾健将厂里20多种、300多台机器亲手拆开仔细研究过,光是研磨的隔圈就不计其数。维修精度从丝级到微米级练习了5年,从5微米到2微米用了10年。在国外技术保密、没有图纸和任何零配件的情况下,顾健凭借自主维修解决了这一技术难题,大大提高了设备性能以及生产线的使用寿命,填补了进口电主轴维修技术空白,每年为企业节省维修成本300多万元。

在这台设备上,顾健还检测出,用于定位的码盘在精加工后依然存在尺寸不适配的问题:还有1丝的余量需要通过人工锉削来调整,这一厚度约为头发丝直径的1/7。“就像做手术一样,控制力要非常精准。这需要用各种废料不断练习手感、形成肌肉记忆。”顾健说,“吃饭、休息时,我都会下意识地观察眼前的物体是否在一个平面上,揣摩怎样将其锉平。”说罢,一锉刀下去,用千分尺检测,不多不少,正好是一丝的厚度。

顾健比划着告诉记者,不同材质的手法要求是不同的,钢制的较为坚硬,下手要稳准狠;铸铁的较为柔软,下手就要轻巧细致。这轻重之间的分别,微小到难以用语言形容。

在修磨零件时,顾健习惯卸下手套,用皮肤感知精度。手上的茧子越积越厚,指纹被磨得看不清楚,上下班打卡时要反复按几次才能成功。但就是这双手,能够感知连数控设备也难以达到的精度。