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加工技术-成功加工出高精度高品质的刻线刀

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《 人民日報 》( 2019年08月25日 05 版)

從學徒工成長為省級技能大師,從進城務工青年到全國最美職工、全國五一勞動獎章獲得者,陳亮坦言,是「時代造英雄」,技術工人的時代來了,「行行有能手,行行出狀元。在這個大時代,技術工人應有大作為。」陳亮說。

他一邊留心觀察師傅們的做法,一邊查閱資料模擬編程。刀具和精密砂輪的特點,早就爛熟於心,通過「移植工序」,將其組合起來可實現銑和磨的雙重功能,精度就能提高了。

在企業中,他積極開展師徒結對,投身參与「技能狀元大賽」培養新人;他的工作室經常舉辦工匠精神進校園、進課堂、進企業系列活動,講解加工經驗、攻關難題、技能知識;母校江蘇信息職業技術學院聘請他為客座教授,還邀請他參与學校智能製造教學、「工匠之家」建設。

一聲「陳大師」,聽得陳亮眼中湧出了淚花:「科技創新、技術報國,並不只是科學家的事情。我們一線產業工人如果能立足崗位,做到精益求精、淬鍊絕活,也能幫助工程師研發出高精尖的核心零部件,從而實現報國夢想。」

在艱難的研發過程中,他用繩子把試驗破損的一塊獎牌大小的砂輪掛在脖子上,讓它一次次提醒自己:「失敗時,這是鞭策我的警鐘;成功了,這便是一塊無名的獎牌」。陳亮給自己制定了一條工作準則:再仔細一點點,離一微米的精度就能更近一點點!在不斷嘗試中,精度終於提高到了一微米。

一個銑工,一般學徒正常三年出師,他一年半就出師了。

與國外先進技術相比,國產的易拉環凹凸模毫不遜色,刻線刀價格卻只有進口的1/3。「中國人完全可以做得更好!」這次突破讓他更加堅定了信心。

在公司,粗加工車間在長廊這一頭,精加工車間在長廊那一頭。很多時候站在精加工車間的窗口往裡看,陳亮心裏痒痒的:如果能來這邊加工,該多好呀!他告訴自己,「這短短300米的走廊,如果努力了就是一步之遙,如果不努力就是不可逾越的鴻溝。」

科技創新、技術報國,並不只是科學家的事情。一線產業工人如果能立足崗位,做到精益求精、淬鍊絕活,也能幫助工程師研發出高精尖的核心零部件,從而實現報國夢想。

在研發成功時,清華大學一位參与研發的老教授,緊緊握着陳亮的手說:「陳大師,這些年來國家對產業工人越來越重視,我體會更深了。沒有你們,許多理想和設計只能停留在紙面上、實驗室里,而難以轉化為產品,造福國家和百姓。」

技術工人陳亮的拿手絕活,就是把模具精度控制在微米之間。站在「一微米的舞台」上,他與團隊獲得發明專利和實用新型專利22項,他說,「能夠為我國製造業高質量發展作貢獻,是我們產業工人的無上榮光!」

從2005年開始,這位年輕的「老師傅」已經培養了30多名優秀技能拔尖人才和青年後備人才;近年來,團隊獲得發明專利和實用新型專利22項,榮獲省部級科技獎項4項。

剛開始,為了熟悉各種工序,他將車、銑、刨、磨、線切割都幹了個遍,最後選擇了銑加工車間。這是模具加工中第一道也是最複雜的工序,工作中鐵屑飛濺,燙到手是家常便飯。

2014年,清華大學慕名而來開展校企合作,共同承接國家863重點課題。原來,該校承擔的高端柴油機高精密微噴孔加工裝備項目,是突破「卡脖子」技術的國家重大自主創新項目。在實驗室研發成功並申報專利后,卻由於產品性能不穩定而遲遲無法開展產業化生產。

「更高的精度不僅能讓噴出的油更加精準、產品性能更加穩定,而且可以使得霧化均勻、燃燒充分,從而達到節能環保目的。」陳亮介紹,在加工過程中,他們嚴格控制了周圍環境與實驗條件,將薄壁件從徑向受力改為垂直受力,從而減少了微變形。

然而長期以來,我國精密模具製造受制於人。就拿小小的易拉環來說,太松容易斷裂,太緊又不便打開,其秘訣就在於預埋的線痕,既不能太深,也不能太淺。這對核心件的精度要求極高。多年來,國外實行技術封鎖、設備壟斷,我國造不出刻線刀等關鍵模具,只能高價進口。

「現在的年輕工人大多熟練電腦、善用軟件,對技術學習的接受能力很強。他們更需要加強的是堅持和恆心,提高對工作的主動性,練就一番真功夫。」陳亮在工作中傾注了不少心血培養90后、00后成為優秀產業工人,以此來不斷壯大產業發展最急需、最核心的技能人才隊伍,推動製造業更好更快發展。

「在這個大時代,技術工人應有大作為」

連續突破技術壁壘,「中國人完全可以做得更好!」

再仔細一點點,離一微米的精度就能更近一點點

在陳亮看來,技術出眾只能稱之為「工」,技術「傳幫帶」才能稱之為「匠」。只有把技術傳授給年輕人,把經驗分享給團隊,才能最大程度地激發創新活力,才是工匠精神。

設想是有了,但問題也來了。這個砂輪怎樣裝到加工中心機床上去?裝上去后,如何解決幾萬轉砂輪高速旋轉動平衡的問題?國內外沒有經驗可循,需要先類比加工,認真觀察,不斷總結,摸索找到測量的最佳方法,保證高精度。

不到半年,團隊就實現了設備關鍵主軸的工藝革新,為國內首台具有自主知識產權的高精密微噴孔加工裝備替代進口奠定了基礎。該設備獲2016年「中國機械工業科學技術獎」一等獎,目前累計產值已突破億元。作為技術延伸,眼下公司又和清華大學聯手,研製用於國產大飛機發動機葉片氣膜孔的高端電加工設備。

本報記者 姚雪青攝核心閱讀在艱難的研發過程中,他用繩子把試驗破損的一塊獎牌大小的砂輪掛在脖子上,讓它一次次提醒自己:「失敗時,這是鞭策我的警鐘;成功了,這便是一塊無名的獎牌。」

機遇總是留給有準備的人。在干粗加工的第五年,公司接到電視機定位銷訂單,精度要求控制在2微米。此前,國內企業多使用傳統刀具加工,精度一般只能達到4微米,無法達到產品精度要求。公司成立攻關團隊時,勤學苦練的陳亮被調到加工中心班組試用。

研發團隊展開排查,很快確定問題出在噴油嘴倒錐孔機床主軸機構關鍵部件的加工精度上。核心件是高精度薄壁類,只有十幾張紙那麼厚,極易變形,但精度卻要求1到3微米,這一挑戰前所未有。

1984年出生的陳亮來自江蘇宿遷農村,從江蘇信息職業技術學院畢業后,他進入無錫微研公司成為一名學徒工。他最初的夢想就是走出農村、留在蘇南,通過努力奮鬥改變自己的命運。

成為「一微米大師」后,陳亮才發現自己的舞台可以更大、夢想可以更遠,也漸漸領悟到模具被稱為「工業之母」的原因——它是工業生產的基礎工藝裝備,直接影響製造業水平。

一微米有多細?大約是一粒塵埃的顆粒直徑、一根頭髮絲直徑的1/60。

當時只有一個易拉環模具樣品,沒有圖紙,也不知道加工工藝。陳亮利用國外深造機會查找資料、反覆研究產品。刻線刀的刃口很小,肉眼無法看清,等拿去檢測時,發現各種瑕疵卻不知道問題出在哪裡。陳亮在進行技術革新的同時,將高倍顯微鏡安在機床上,對生產過程進行檢測和監控,成功加工出高精度高品質的刻線刀。

一微米有多重要?在過去,我們連生產一枚小小的易拉環,都要被國外壟斷技術「卡脖子」。

這樣黑粗重的工作,小伙一干就是5年,不僅用心琢磨各種設備的特性,還主動加班跟師傅學技術,晚上挑燈夜讀把外數控銑加工的書啃了個透。公司就在風景秀麗的太湖邊上,地理位置絕佳、交通十分便利,但陳亮去玩的次數卻不多。有一次假期公司組織去旅遊,他卻一個人留下,趁大家都不在,把機器都開起來獨自練習。工作之餘,為了學習數控技術,他又如饑似渴地學習起編程……

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