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李  柱:《庖丁解牛》与教学相长

点击次数:  发布时间:2016-9-6 15:42:32 编辑:校史研究室

——对参与“公差与配合”相关标准修订工作的回顾与感悟


    《庖丁解牛》是中国古代思想家庄子讲的一则寓言故事。面对身躯庞大的牛,庖丁(厨师)手持小刀,为何能轻松地使牛身迎刃解体?因为庖丁依照牛身上的筋骨脉络,找到骨与骨相接、骨与肉相接的地方下刀,刀锋只在筋骨缝隙之间移动,避免碰硬骨头,故游刃有余,牛身随即迎刃而解。庖丁用“心”把分割牛身做到出神入化,由技术提升到艺术的层次,进入“道”的境界。庄子用《庖丁解牛》的故事来比喻世间问题的困难和解决问题的艺术。实际上在教学研究工作中也可以从中得到启发,无论遇到的问题如何困难复杂,只要认真思考、勤于实践,总可以找到解决问题的方法与路径。


    1.参加“公差与配合”国家标准修订工作


    1976年,我应邀参加“公差与配合”国家标准修订工作。当时我们使用的“公差与配合”国家标准是采用的原苏联标准。我到北京参加工作组时了解到原定修改方案是继续按照苏联标准的修改动向,只做局部修改。如果标准精度不够高,则在1级精度前加“01”、“02”、“03”等等级,配合不够用则用“延伸”或“插入”的办法补充。之前我在机械系多年从事公差课的教学实践中,已经发现苏联公差配合标准存在结构性弊病,考虑最好能从公差制的规则中寻找解决方案。于是我开始着手研究公差制的发展史,这是从学习“社会发展史”中得到的启示。在北京工作了几个月,通过在北京图书馆以及情报研究所查询大量图书资料,查阅各国的公差配合标准,经过分析思考,向工作组提出了《公差制发展三阶段》的理论,即初期公差制、旧公差制和国际公差制。初期公差制以1902年英国的公司标准纽瓦尔(“Newall”)制为代表,包括英国1906年和1924年的国家标准“B.S.27”和“B.S.164”,以及美国1925年的标准“A.S.A.B4a”。旧公差制以德国的公差制“DIN”为代表,其在继承英美初期公差制的基础上有重大发展,而1929年原苏联公差制“OCT”,“OCT”是按照德国的公差制“DIN”制定的。中国大陆1955年颁布的部颁标准,则完全借用原苏联的“OCT”制,配合代号也是用的俄文字母。1959年颁布的国家标准“GB”主要是把配合代号改为汉语拼音字母。这样实际上我们是跟原苏联学,而原苏联跟德国学,都是在旧公差制的范畴内转。我们长期认为原苏联公差制是最先进的公差标准,但是让人感到尴尬的是,旧公差制在德国并没有得到推广,德国直接采用了更先进的国际公差制“ISA”。因为德国当时担任“ISA/TC 3”的秘书国,负责国际公差配合标准的制定。“ISA”制于1932年即已正式公布。我们当时的公差制国标“GB”比国际标准整整滞后了27年! 


    初期公差制主要着眼于极限偏差的标准化,旧公差制主要着眼于精度与配合的标准化,而国际公差制则着眼于形成配合的孔、轴公差带组成要素的标准化。国际公差制在基本结构上的这一变革,不仅克服了旧公差制“精度等级”与“配合”在概念和规律上的混乱,而且有利于未来发展。因此我提出按照国际公差制来修改“公差与配合”国家标准。


    标准化科学不仅与生产技术联系紧密,而且与政治经济紧密相关。在当时多年全面学苏“一边倒”的环境下,要将“公差与配合”从原苏联标准改为国际标准,谈何容易?工作组组长赵智修的顾虑是如果这样修改动作肯定会很大,因为它不仅涉及到设计图纸的改变,而且涉及大量工模夹具的改变,来自企业的阻力可能会非常强烈。于是我和她两人联名在《华中工学院学报》上发表了《公差与配合制分析》一文“试水”,看看反应。赵智修是华中工学院机械系1954年金属切削加工专业毕业的校友,毕业分配到机械科学院标准化研究所,在北京工作。赵智修是调干生,很有魄力,有大将风度。她支持我的观点,按照国际标准修改,并提出“在制定中宣讲,在宣讲中制定”的做法。把全国大城市、大企业作为主要调研、宣讲对象。记得当时我们在北京、上海等工厂调研时,工厂普遍反映旧国标精度等级太低,特别是国防工业反应很强烈,配合不够用,但是不知道如何“延伸”或“插入”。因为旧国标精度与配合的形成很不规律。在上海第四机床厂调研时,工厂反映旧国标第一种动配合(孔的下偏差为零,轴的上偏差为零,最小间隙为零)名不副实,不仅不能动,装配都有困难。工厂为此经常扯皮,把“零碰零”称为“头碰头”(设计、工艺、检验、车间各部门头头开会研究争吵),因此该厂厂标规定不得采用第一种动配合。我们分析问题产生的原因是孔、轴直径都是用两点测量,没有控制形状与位置误差的影响。考虑到工厂对于修改“公差与配合”旧国标的迫切愿望和强烈反响以及阻力,赵智修提出到国家标准局,把局领导作为主要攻关对象,以汇报的名义向局长们讲课,既讲公差制发展的历史,也汇报全国重点企业的反映,促使局领导下决心批准工作组提出的修订原则——在立足我国生产实际的基础上,考虑生产发展的需要,采用国际公差制。经过努力争取,1978年3月国家标准局用红头文件批准了这个修订原则。有了这把“尚方宝剑”,新国标《公差与配合(GB 1800-1804~79)》随即顺利制定。但在实际修订中我们不是直接将国际标准翻译为中文作为国家标准,而是结合国情和我们的研究工作进行了重大修改,特别是在术语定义以及图例方面改变很大,可以说是“焕然一新”。因为国际标准是国际间协调的产物,实际上并不是很完善的,漏洞很多。我们在上报新国标“公差与配合”报批稿时,同时附上了我们对国际标准的研究分析以及过渡措施等建议,获得有关领导的高度赞扬。这项工作顺利完成后,我们工作组几个成员在北京全聚德饱食了一只烤鸭庆祝。随后,在全国开展了新国标《公差与配合(GB 1800-1804~79)》大规模的宣讲活动,从而促进了全国整个技术标准体系从原苏联标准顺利转变为国际标准。


    1985年我接到从北京寄来的大信封,才知道我们获得了国家科技进步奖二等奖,获奖项目为《公差配合国家标准及形状和位置公差国家标准》 。这在当时是个大奖。从天而降的奖励,是我们自己从来没有想到的,这是国家对我们工作组成绩的肯定,仅此而已!


    2.参加“公差与配合”国际标准修订工作


    1981年5月,国家标准局领导来校访问。学校办公室通知我,校领导朱九思让我参加。原来是国际标准化组织(ISO)要在伦敦召开会议,讨论“公差与配合”国际标准的修订。这时候,中国恢复了在“ISO”的合法权利。国家标准局推荐我去参加这个会议,会期一个月,会议费用6000元人民币,需要学校支付。当时6000元可是一笔不小的费用,但学校领导当即拍板答应了。我表示愿意出席,而且有把握可以提出修改意见。1981年9—10月,我和机械科学院的孙友洪高级工程师代表中国出席在伦敦召开的国际标准化组织“ISO/TC 3”第8次全体会议和“ISO/TC 3/SC 5”的第7次全体会议(秘书国为澳大利亚,中国为P成员国,有表决权)及5个工作组的专家会议,一共7个会议,会期一个月。由于我们是第一次代表国家出席这样的国际会议,很慎重,会前进行了认真的准备,打印了英文发言稿和提案建议稿,并把我们新制定的国标术语定义全部翻译成英文,送给会议秘书处。其他国家代表是分别轮流交替参加这些会议,而我们两人是从头到尾参加完7个会议,整整开了一个月。会议主要讨论“ISO/R 286”的修订问题,会议准备的修改稿是由瑞士专家提出来的,德国代表对修改稿中的术语定义不满意,自己又另外提出了一份术语定义稿,结果大家争论不休。我发现我们中国代表提交给秘书处的术语定义修改建议稿没有分发给与会各国代表,于是当即发言,提出“术语定义”修订的原则性建议:(1)术语的次序尽可能按照逻辑顺序排列,避免互为定义,避免在前面的定义中用到后面尚未定义的术语概念。(2)对术语之间的关系应直接按数学关系式描述。例如,关于“配合公差”等这些概念都放在很前面的位置,而在其定义中都用到前文尚未定义的术语。关于“公差”、“偏差”、“极限偏差”、“极限尺寸”、“基本尺寸”等的关系,他们用的定义都是“the difference between A and B”,逻辑和语义上很不严格。“A”和“B”二者之差,是指“A-B”还是“B-A”?这两点原则性意见,同时切中瑞士、德国提案的问题要害,得到大家的支持。会议秘书接受了我们的建议,立即提议表决,大家认为有理,秘书又立即起草决议,采纳了我们的建议。此外,关于图例,他们同时用双箭头表示公差与偏差,忽略了公差是绝对值,而偏差有正、负号的区别。关于基孔制和基轴制,他们用的图例与定义不符合。我们建议:偏差用单向箭头和小圆圈表示,公差用双箭头表示。大会立即通过相应决议,予以接受采用,并把我们中国制定的新国标《公差与配合(GB 1800-1804~79)》中的图例复印纳入决议,采用中国标准协会的定义。德国代表讲:“你们早来就好了。”我们坐在放有“CHINA”标牌的席位上,不辱使命,感到无比欣慰。


  

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