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周爱民:回顾我校早期数控机床研制工作

发布人:   时间:2014-10-11     浏览次数:

1959年,华中工学院机一系和机械厂投产两台C625型车床。一台是研究液压仿型的,叫液压仿型车床;另一台是研究数控的,叫数控车床。数控车床安装在西二楼的一个实验室里,由电机系的凃健老师负责。当时的控制柜很大,电机上的嵌槽是在铣床上铣出来的。电机材料是铝材,在上面铣出槽,再嵌上矽钢片。纵轴和横轴上的电机体积不小。因为车床型号较大,看起来也还顺眼。


时隔约20年后,1980年二车间与电机车间合并,我在电机车间又看到了这台车床。它上面没有步进电机,长短滚珠丝杠依然很光亮。


1990年的一次全国数控展销会上,车间购置了一台旋转刀架,将车间生产的步进电机分别装在两坐标轴上。那时车间可以生产这种步进电机的驱动电源,再配上输入设备,机床就可以动起来了。1993年,我到了退休年龄,就离开了这台令我难忘的车床。


20世纪70年代初,北京机床所新引进了一台备有自动换刀的牧野加工中心机床(MAKINO Machining Center with Automatic Tool Changer),给机床业很大的震动。我校较早知道消息,机床教研室的杨玉坚老师邀我一同去北京密云考察这台机床,并在有关方面的帮助下,弄到了这台机床维修的英文说明书胶卷。回校后,我们在学校印刷厂的放大机上把说明书胶卷翻印了出来。


不久,学校科研处协同各单位从机床教研室、自控系、机械厂等单位抽调人员组成“加工中心”科研小组,由朱启逑任组长,林一鸿和我任副组长。随即进行调研,首先到上海有关机床厂,特别是与我校进行过数控合作的机床厂调研。随后,又到北京机床研究所对“牧野加工中心”作进一步了解,边调研边思索我们的方案。经过多次的讨论,拟定了我们机床主机的结构形式:主机为夹箱式卧式镗铣床,刀库与主机分开但又要与主机精密贴合,机械手装在主轴箱上,固定机械手与主轴交换刀具的相对位置。刀库在主机的左侧,每把刀具装有编码环,便于刀具的选择和交换。主机结构确定时,院长朱九思到会作了进一步动员,也作了各部件的分工安排。廖效果老师是总设计师,全面负责,并协调各部件的配合。陈维斌设计机械手,熊有伦、朱启逑设计刀库,李文有设计立柱,王醒民设计床身拖板工作台,工作分度机械由廖效果兼管;胡庆超负责液压,我负责主轴箱。数控部分由林一鸿、朱函樑、刘正林、胡乾斌等人负责。刀具、强电也配备了人员。


牧野加工中心主轴变速是由电磁离合器驱动的,主轴和齿轮磁化非常厉害,我打算用液压选速。我和廖效果老师交换意见,他表示同意,我把主运动设计的打算向他汇报,谈了近两个小时。汇报的时候,九思在我身后,但我全然不知。汇报结束后,九思突然说:“老周,拿烟来!”我大吃一惊,才知九思也在后面听汇报。我摸摸口袋,糟了,今天没带烟。廖效果老师看在眼里,忙掏出他的“长江牌”香烟,给九思一支,也给我一支。九思又站了一会,询问设计进度,我作了简单汇报。这时我们借用了东一楼东头二楼的阶梯教室作设计室。每人配备了一套绘图用具,以及铅笔和纸张。书籍、参考资料自带。听说九思起初对我进加工中心科研组有质疑,这次“旁听”我的设计方案也许是对我的一次考验。


九思也许是因为这之前生产打煤机的事怀疑我的能力。20世纪60年代,物资匮乏,不少教职工起夜排队买蜂窝煤,九思知道后要工厂生产一台打煤机。厂领导派技术组唯一的工程师肖敬之主管设计打煤机,并且指定二车间完成。当时我是二车间主任,肖敬之对我说他将设计好的分度机构送到零件教研室进行了审定,我忘了要求他到煤店征求工人的意见。肖敬之设计的打煤机制成后在车间进行调试,车间黑成一团,煤店来人发现了一些问题。九思知道后找过我两次,指示参考煤店已有的打煤机,依样画葫芦进行设计制造就行了。后来煤店运走了肖设计的打煤机,缓解了蜂窝煤供应紧张。


经过紧张的工作,机床图纸设计出来了,每人带着自己设计的图纸进车间安排生产,这时廖效果老师告诉我,“用电机反极制动选速不可靠,得另想办法”。这给我出了难题,主轴箱边投产我边想办法,终于想出用小电机拖大电机,在主轴电机的末端装一个小电机,齿轮脱开之后小电机只带动主轴旋转,这种低速选速,方便可靠,不会打坏齿轮,人们叫它慢速选速机构。


当时,学校工厂与机械系紧密结合,形成教学、科研、生产基地。加工中心小组每个承担部件生产的老师都配有相应的师傅,如负责机械手部件的陈维斌老师与彭德庆师傅配合。因为我本身是老钳工,只配给我一个徒弟。工厂有生产机床的丰富经验,我们日以继夜奋战,一般晚上干到12点下班,中途吃一碗素面。从周一到周日,从白天到夜晚,教师和工人打成一片。在机床调试阶段,我身体劳累,精神也高度紧张。


加工中心科研组请朱九思来车间观看零件加工。九思来到车间,从东头走到西头,一脸怒气,嘴里不停地说“败家子”,我一下懵了,不知道院长为什么发这么大的脾气。经打听,原来车间有人说投产两台加工中心,如今只装一台。我不知道哪来的勇气,平静地走到还在气头上的九思面前,对他说“凡是投产的成品都入了库房,毛坯在车间外,半成品在车间内,两台一起装,人力以及场地都不够,你来看看机器运行再说。”我将九思带到加工中心机床旁,九思看后,怒气就消了。我又让九思观看加工出来的成品,然后才送他走出车间。


1977年,第77届广交会邀请我校加工中心参展。展台的位置决定展出的成败。我们到展馆前,宁夏“大河机床厂”的展位就在我们的展位旁边。天津某机床厂多次要占我们的展位,被我拒绝,他们托外贸部的同志来说,我们也没同意。交易会开展的前一天,展馆举行记者招待会,有许多国际商人来观展。我在面前摆了七、八个麦克风,对着话筒介绍了展品的性能、研发过程和目前的水平,并一一回答参观者的提问。在机械大厅展出的大型展品多半是显示国家实力和水平的产品,真正做生意的是外经部。开幕第一天,许世友将军在我们的展品前驻足。后来,马耳他总理访华时参观广交会也在我们展台前停留了较长时间。展览期间,有一位泰国商人来过,数次询问展品的性能和价位。展出期间,香港、广州各大报纸都对我们的产品作了报导。香港《经济导报》对我们的产品作了专访。写了篇文章送给我审核,我觉得不妥,并重新写了一篇,此稿连同机床照片一起刊在《经济导报》上。我们原计划要参加广交会两次展览。但因为学校要对机床开鉴定会,这次展览一结束,我们就将机床运回来了。1977年,经学校申报,加工中心获国家科学大会奖。


我校数控研究工作起步较早,并贯穿整个教学实验过程。数控研究工作者紧跟时代步伐,克服重重困难,努力攀登科学高峰。现在的机械学院今非昔比,但有一点是肯定的,“有过去才有现在”。当时国家还没有制定促进科研成果转化的政策。我在加工中心工作近8年,深感科研成果转化的难度。在我工作期间,去过洛阳高速柴油机厂,相互之间也具体合作过,但未能取得成效;科研组在制造“立式加工中心”时,有意与西安某公司的合作,也未成功。

(作者周爱民,系我校电机厂退休高级工程师。)



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