量产方案定下,图纸到位,老师傅们摩拳擦掌,可当第一张150毫米重炮炮管的加工图纸被送到奉天重型机械厂那台“重点保护”的德制深孔钻床前时,一直沉稳的老周,眉头也少见地拧成了疙瘩。
图纸铺在沾满油污的工作台上,旁边摆着刚从本溪钢厂运来的、还带着余温的炮钢毛坯——一根直径近200毫米、长度超过五米五的合金钢实心棒料,像条沉默的钢铁巨蟒。操作这台钻床的老师傅姓刘,干这行快三十年了,此刻也围着毛坯转圈,嘴里“嘶嘶”地吸着凉气。
“周工,这活儿……有点‘顶’啊。”刘师傅用粗糙的手拍了拍冰凉的钢棒,“图纸要求,钻出来的孔,从炮尾到炮口,直线度误差不能超过0.05毫米每米,总长累积不能超过0.3毫米,内壁光洁度要到V6以上。可咱这床子,虽说修了导轨,调了主轴,但毕竟年岁大了,干这么长、这么深的活儿,让刀(切削力导致刀具和工件变形偏移)和振动恐怕控制不住。还有,咱库里最长的麻花钻,也就四米出头,够不到底啊!”
老周没立刻说话,他蹲下身,用手顺着钢棒轴线慢慢比划,眼睛眯着,仿佛在丈量什么。“刘师傅,您说到点子上了。床子是日耳曼的,活儿是中国的,这中间差着一道‘桥’。咱们现在,就是这架桥的工匠。”他站起身,拍了拍手上的灰,“问题一个一个解决。第一,防震防让刀。咱们给这‘巨蟒’,做个专用的、全长跟随支撑的导向工装!”
他立刻召集厂里的钳工、车工骨干,还有从瓦窑堡带来的机械设计员,就在车间角落里,铺开草图纸。“你们看,”老周用铅笔勾勒着,“设计一套可调V型支撑滚轮组,每隔一米左右布置一组,安装在一条与床身导轨平行的坚固基座上。加工时,钢棒除了头尾被机床卡盘和中心架固定,整个身躯都‘躺’在这些滚轮上,随着钻头深入,支撑点也跟着同步移动,始终提供稳定的侧向支撑,抵消切削力和自重引起的弯曲振动!”
“这主意好!”一个年轻的技术员眼睛发亮,“就像给长矛杆子加了多个握把,捅出去才又直又稳!可这移动支撑的驱动和同步怎么解决?”
“用机械链条联动,或者更简单,用人力摇动手轮,跟着钻杆走!”一位老钳工提出土办法,“慢是慢点,但可靠!咱们先保证干出合格的‘首件’!”
“行!先按这个思路,把工装设计出来,连夜加工!”老周拍板,“刘师傅,您带人配合,工装精度是关键,特别是各支撑滚轮轴线的共线度,必须调准!”
第二个问题:钻头不够长。“四米钻头干五米五的孔,差的这一米五怎么办?”刘师傅发愁。
老周早有考虑:“定制加长钻杆,用‘接力’的方式!咱们现有的长钻头,先干前面四米。然后,设计制作一套深孔内冷式加长钻杆,后面接上标准钻头。加长钻杆是中空的,高压冷却液从中间打入,从钻头刃部喷出,冷却和排屑。杆身要有良好的刚性和同轴度。这活儿,得找最好的车工和热处理师傅,用最好的材料。”
“车工我来!”一位姓徐的八级车工站出来,“给我最好的合金钢棒料,我保证车出来的杆子,直线度和同心度误差不超过两‘道’(0.02毫米)!热处理我盯着,保证硬度韧性!”
第三个问题,更棘手,在辽阳锻造厂。150重炮的炮架,图纸上那复杂的曲面和凸台结构,让见多识广的孙师傅也挠头。现有的锻造模具,是以前锻中小型零件的,完全不合用。
老周蹲在三千吨水压机旁,和孙师傅以及模具组的师傅们对着图纸和泥塑的模型(孙师傅凭经验先捏了个大概)讨论。
“孙师傅,您看,这大曲面和这几个凸台,如果一次锻打成型,金属流动肯定不均匀,薄的地方可能锻不透,厚的地方料又堆积。”老周指着模型。
“是啊,周工。”孙师傅指着泥模,“我想了,得分序锻造。先做一套预锻模,大致把几个大凸台的形状和主体弧度‘挤’出来,就像揉面先揉出个大概形状。然后再用终锻模精压,修出所有细节尺寸和光洁度。这预锻模和终锻模的型腔设计,差之毫厘谬以千里,特别是要考虑金属冷却收缩的余量。”