第394章 红星闪耀时(1 / 2)

潘老也饶有兴致地看着,虽然不是船舶零件,但原理是相通的。如果这台机器能啃下钛合金航空件,那加工航母上那些高强度特种钢的複杂构件,也应该不在话下。

小王接过存储介质,深吸一口气,手指在“红星”系统的键盘上快速敲击,将程序导入系统。

屏幕上,零件的三维模型和刀具路径模拟清晰地显示出来。

这是“红星”系统首次在如此多高级别专家面前亮相,小王感觉自己的手心都在冒汗。

“报告姜总师,工件装夹完毕,激光对刀完成,刀具补偿已输入。”他长上前一步,沉声报告。

他们使用了姜晨为他们提供的接触式探头和早期激光对刀仪,确保了初始定位的绝对精准。

“启动主轴,转速8000转/分。开启高压中心出水冷却。”姜晨盯着屏幕上的参数,冷静地下达指令。

“嗡——”高速电主轴,这也是国产化的关键部件之一,初期性能指标有所保留,发出平稳而有力的啸叫,迅速达到了预设的转速。

紧接着,一股压力高达70bar(大气压)的乳白色金属切削液,如同高压水枪般,精准地从主轴中心喷射而出,直接浇淋在即将接触工件的多刃硬质合金立铣刀刀尖上,瞬间腾起浓密的白色水雾。

这种中心出水冷却方式,能最有效地将冷却液送到切削区域,降低温度,冲走切屑,对于加工钛合金至关重要。

“一切正常,准备就绪。”小王的手指悬停在绿色的“循环启动”按钮上,等待着最后的指令。

整个厂房落针可闻。所有人都屏住了呼吸,心脏提到了嗓子眼。

“开始加工!”姜晨下令。

随着小王颤抖着按下按钮,历史性的时刻到来了!

巨大的龙门带动着主轴箱,快速而平稳地移动到加工起始点。B/C摆动头以一个精确计算好的複合角度倾斜到位。高速旋转的立铣刀,带着一往无前的气势,终于,轻轻地、试探性地,接触到了那块闪烁着银灰色金属光泽的钛合金毛坯表面。

“滋啦——!!!!!”

一声比之前任何一次试切都要响亮、尖锐、甚至可以说得上是“惨烈”的金属切削声,猛然响起!

与此同时,一连串耀眼的、如同电焊般的蓝紫色火星,夹杂着被瞬间汽化蒸腾的冷却液白雾,从刀具与工件接触的区域猛烈喷溅而出!钛合金的“倔强”,在与高速旋转的硬质合金刀具碰撞的第一刻,就展现得淋漓尽致!

第一次真正的“雕刻”,以一种极具视觉和听觉衝击力的方式,正式开始!

所有人都下意识地向前凑了凑,恨不得把脸贴在厚厚的防弹级聚碳酸酯观察窗上,目光死死地锁定着那团被火星、水雾和飞溅的银灰色金属屑笼罩的加工区域。

“红星”系统开始展现它的“智慧”。控制下的五个坐标轴(X,Y,Z,B,C)如同被赋予了生命,开始了复杂而又异常协调的联动。

工作台在X、Y方向上平稳移动,龙门横樑带动主轴箱在Z方向上下起伏,而B/C摆动头则如同灵巧的舞者,不断地、精确地调整着刀具的姿态,驱动着那把高速旋转的铣刀,如同技艺最高超的雕刻家手中的刻刀,在那块坚硬、粘韧的钛合金上,按照预设的复杂路径,一层层地“剥离”掉多馀的材料,逐渐勾勒出零件的轮廓。

切削的声音始终没有停歇,时而因为切削深度加大而变得高亢刺耳,如同厉鬼尖啸;时而因为进行侧面精铣而变得相对低沉平稳,如同猛兽的低吼。

但总体来说,还算在可控的范围之内。

控制屏幕上,实时显示的刀具实际运动轨迹(通过光栅尺反馈)与程序预设的理论路径,几乎完美地重合在一起,误差被控制在微米级别。

“看……看起来……好像还行?”一位机械部的领导观察了半天,看到加工过程似乎比较顺利,忍不住小声问旁边的周教授。

他虽然不懂具体技术,但也能感觉到,这台机器跑起来似乎比以前见过的国产机床要“稳”得多。

“现在只是开粗,去除大部分馀量,对精度要求相对不高,主要考验机床的刚性和功率。”周教授紧盯着屏幕上的主轴负载和各轴跟随误差曲线,额头上已经渗出了细密的汗珠,低声回答,“真正的考验在后面,等进入半精加工和精加工阶段,特别是那些复杂曲面和薄壁结构的加工,那才是对系统算法和伺服控制的终极检验。”

周教授的话音未落,异变突生!

当加工程序进行到一个需要刀具进行大角度倾斜、採用螺旋下刀方式铣削一个深腔内侧复杂曲面时——这是一种典型的五轴联动加工难点,对机床动态性能和控制算法要求极高——刺耳的警报声突然响起!

“嗡嗡嗡——嗡嗡嗡——!!!”

一种尖锐的、不规则的高频震颤声猛然从加工区域传出,声音之大,甚至盖过了主轴的啸叫!

与此同时,控制屏幕上的主轴负载曲线瞬间飙升,如同心电图般剧烈跳动!透过观察窗,可以清晰地看到,那把高速旋转的立铣刀正在剧烈地抖动,如同得了“帕金森症”,在工件表面留下了一道道波浪形的、丑陋的“啃刀”痕迹!

“不好!是切削颤振!!”负责机床本体的老李,这位经验丰富的机床专家,脸色刷地一下白了,失声惊呼,“快!快停机!!”他下意识地就要冲过去拍下红色的急停按钮。

切削颤振是高速加工中的“癌症”,一旦发生且未能及时控制,轻则损坏刀具和工件,导致零件报废,重则可能损坏主轴甚至导致机床结构损伤!

“等一下!”就在老李的手即将触碰到按钮的瞬间,姜晨的声音冷静地响起,制止了他,“问题不大!不是机床刚性问题,是切削参数进入了不稳定区域,与系统固有频率产生了共振!别停机,停机再启动找回加工点更麻烦!小王,立刻执行‘颤振抑制’预案B!”

姜晨的语速极快,但指令清晰无比:“主轴转速立刻降低百分之十,调整到7200转!进给速度同步降低百分之十五!同时,启用系统内的‘变螺距铣削’宏程序,让刀具在小范围内随机改变切削角度!加大中心出水冷却液的流量和压力!”

“是!”小王虽然也吓得不轻,但对姜晨的指令有着近乎本能的信任,他的手指在键盘上飞快操作,几乎没有丝毫犹豫。

奇迹发生了!

几乎是在新的切削参数和“变螺距铣削”宏程序(这是姜晨根据系统提供的先进工艺知识,预先编写好并集成到“红星”系统中的“绝活”之一,用于破坏颤振产生的周期性条件)生效的瞬间,那刺耳的、令人心悸的震颤声,如同被掐住了脖子的鸭子,戛然而然而止!

主轴负载曲线迅速回落到平稳的区间,刀具的抖动消失了,切削过程重新变得平稳流畅,只是切削的声音变得略微有些变化。

虽然工件表面留下了一道无法完全消除的瑕疵(后续精加工可以修复一部分)但一场可能导致严重后果的危机,就这样被硬生生地“压”了下去!

在场的所有专家都惊呆了,看向姜晨的眼神充满了震惊。

切削颤振是世界级的加工难题,涉及到刀具系统、工件系统、机床结构系统的複杂动态耦合,其产生机理极其複杂,预测和抑制都非常困难。即使是经验最丰富的老师傅,遇到颤振往往也只能靠反覆试错来调整参数。

而姜晨,竟然能在颤振发生的瞬间,仅凭听声音、看数据,以及他那超越常人的直觉,就准确判断出问题的性质,并给出如此精准、甚至带有“黑科技”色彩(变螺距铣削)的解决方案?!

这份功力,已经不能用“神乎其技”来形容了,简直就是“开挂”!

他们当然不知道,就在颤振发生的那一刹那,姜晨脑海中的系统,早已根据实时传感器反馈的振动频率、幅值等数据(虽然机床本身传感器简陋,但系统可以通过对现有数据的深度分析和模型拟合进行补偿),结合预存的机床动态特性模型,瞬间计算出了导致颤振的主导模态和最优的稳定切削参数域,并给出了抑制颤振的最佳策略建议。

姜晨所做的,只是将系统的“答案”,用自己的嘴巴“翻译”了出来而已。

加工在短暂的惊魂之后继续进行。

有了这次“教训”,小王和工程师们变得更加谨慎,时刻关注着各项参数的变化。

在接下来的几个小时里,类似的小波折又零星出现了几次。

比如,在加工一个侧面薄壁结构(壁厚不足3毫米)时,由于切削力过大,实时监测的应变传感器(这也是姜晨额外加装的)发出了变形超差预警。

姜晨立刻指导小王调整走刀策略,採用更小切深、更高转速的“轻快”切削方式,并优化了刀具路径,避免了薄壁的振动和变形。

又比如,在进行一个深孔的高速钻削循环时,由于钛合金排屑困难,温度急剧升高,刀具磨损监测系统(同样是姜晨“加料”的)发出了报警。姜晨指导採用了“啄钻”循环(即钻削一段距离后快速退出排屑冷却),并调整了冷却液的喷射角度和压力,成功解决了排屑和冷却问题,保证了孔的加工质量。