他在电脑上打开一个数据文件,指着时间戳为“1985-04-17 03:22:15”的一行:“主轴电流突然从12安培升到15安培,持续了3.2秒,然后操作工手动降低了进给速度。机床日志里只记录了电流变化和操作动作,但没有记录操作工为什么这么做——是听到了异常声音?是感觉到振动?还是看到了什么?”
“王师傅的笔记本里有写。”谢望城翻到对应日期的记录页,上面有一行小字:“寅时三刻,刀声尖,似刮玻璃。疑刀钝,减进给,查刀。”
张教授眼睛亮了:“就是这个!‘刀声尖,似刮玻璃’——这是对切削振动的直观描述。如果当时有声音传感器,采集到这段音频,我们就能分析出振动频率和模式,然后反向优化刀具轨迹程序。”
他站起身,在白板上画示意图:“五轴加工叶片,最理想的状态是切削力矢量始终垂直于加工表面,并且大小恒定。但实际中,由于曲面曲率变化,刀具姿态角不断调整,切削力的大小和方向都在变。变化太剧烈,就会激起振动,在材料表面留下残余应力。”
“那该怎么优化?”谢望城问。
“两条路。”张教授竖起两根手指,“第一,优化刀具轨迹规划,让切削力的变化尽可能平缓。这需要更先进的CAM软件和更强大的计算能力。第二——”他指向那些笔记本,“把这些老师傅的经验,转化成控制算法的约束条件。比如‘刀声尖’对应的振动模式是什么频率?‘减进给’应该减多少?这些经验值,如果能量化,就能变成程序里的‘如果-那么’规则。”
思路清晰了。但实施起来,需要三样东西:更先进的CAM软件,更强大的计算机,以及把老师傅经验量化的方法。
CAM软件,香港理工大学有正版的CATIA V3,比“701”厂用的测试版先进两个版本。张教授同意让谢望城带团队来使用,条件是研究成果双方共享。
计算机是个大问题。叶片加工过程的有限元仿真,对计算资源要求极高。香港理工大学的VAX小型机勉强够用,但机时很紧张,排到两个月后。
“深圳大学正在建计算中心,从美国进口了一台IBM 4381。”李先生提供了一条线索,“机器刚到位,还在调试。如果能说动深大合作……”
谢望城当即去找梁副市长。听完情况,梁副市长二话不说,拿起电话拨通了深圳大学校长办公室:“老陈,我梁志刚。有个事关国家航空工业的项目,需要借用你们的新计算
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