晚上,林野住在厂里的招待所,对着笔记本电脑研究八轴加工技术。
八轴加工中心比五轴、六轴多了两个旋转轴,可以实现更复杂的运动轨迹,加工更复杂的曲面。但难点也在于此——多轴联动时,每个轴的运动都要精确同步,否则就会出现干涉、过切、精度下降等问题。
控制算法极其复杂,林野下载了能找到的所有八轴加工技术论文,又买了几个专业软件,开始自学。
但进展缓慢,多轴联动的运动学模型、误差补偿算法、轨迹规划……每一个都是专业领域多年的积累。
到第五天凌晨三点,林野盯着屏幕上的一堆矩阵方程,眼睛发花。
他意识到,按正常的学习路径,一个月内根本不可能掌握八轴加工技术,必须另辟蹊径。
他想起了苏晓之前说的话:“结合你的异能入微优势……”
对啊,为什么一定要按正常的技术路径走?
他有异能,能直接操控材料原子级的结构。那么,能不能用异能直接“手搓”一台八轴机床?先做出机器本体,然后通过实际操作,反推控制算法?
这个想法很大胆,但值得一试。
第二天,林野开始行动。
他让王老板帮忙采购了一批特种金属材料:高强度铝合金、钛合金、陶瓷、特种钢。又采购了一些高性能伺服电机、编码器、导轨。
然后,他把自己关在厂房的一个隔间里,开始了“手搓”工程。
这个过程极其消耗精神。
八轴机床的结构比五轴复杂得多。除了三个直线轴,还有五个旋转轴(a、b、c、u、w),每个轴都需要独立的驱动、传动、支撑结构。
林野用异能操控材料,像搭积木一样,一点点构建机床本体。
基座要厚重稳定,他用异能将特种钢的内部结构重新排列,提高刚性和阻尼。
导轨要平整光滑,他直接“生长”出陶瓷导轨表面,粗糙度达到纳米级。
主轴是最关键的部件。他用了三天时间,用异能构造了一个空气静压主轴——没有机械接触,用高压空气悬浮,转速可以达到每分钟五万转,跳动误差小于01微米。
驱动系统,他用了现成的伺服电机,但用异能改造了编码器,将分辨率提高到纳米级。
控制系统……这是最难的。
他没有时间设计完整的数控系统,所以做了个简化版——用一台高性能工业电脑作为主控,运行他自己写的控制程序。程序很简单,就是接收他通过异能直接输入的加工轨迹,然后分解成各个轴的运动指令。
说白了,这套系统就是给他自己用的——他用异能感知要加工的零件形状,然后“想”出加工路径,控制系统负责执行。
到第十天晚上,第一台“手搓”八轴机床诞生了。
林野开机测试。
他放上一小块钛合金,然后闭上眼睛,用异能感知材料的结构,同时在脑海中“规划”加工路径——要铣出一个微型的星敏感器外壳,表面有复杂的曲面和精密孔位。
思维指令通过他自制的脑机接口(其实就是异能感应)传入控制系统。
机床开始运动。
八个轴协同工作,主轴高速旋转,刀具在钛合金表面划过,切出精确的轨迹。
整个过程安静得诡异——没有普通机床的震动和噪音,只有轻微的气流声。
半小时后,加工完成。
林野拿起零件,用自己带来的高精度测量仪检测。
尺寸精度:00008毫米,表面粗糙度:ra 002微米。
“成了。”他轻声说。
虽然这台机床离真正的工业化生产还有距离——控制方式太特殊,产能有限。但至少证明,他能做出1微米精度的加工设备。
而且,通过这个“手搓”过程,他反向推导出了八轴联动的控制算法。虽然还不完善,但至少有了基础。
剩下的,就是优化和量产。
接下来的两周,林野忙得脚不沾地,新订购的五轴、六轴机床到货了,安装、调试、验收,最后还有提升精度,把因为赶制所没有时间处理的精细结构用异能处理平整。
改造完成的三台老机器投入试生产,加工一些简单的零件,验证稳定性。
“手搓”的八轴机床被他藏在单独的实验室里,继续优化算法。
同时,苏晓那边传来好消息:星测科技的合作协议基本敲定,对方同意提供算法授权和技术支持,合资公司正在注册。
并购顾问团队也完成了天工精密的技术尽调,报告显示天工精密的技术底子比预期更好,只是缺乏资金和市场。
一切都在朝好的方向发展,但林野知道,最大的考验还没来——张工的考察。
距离一个月期限还有三天时,张工带着天工精密的技术团队来到了洛阳。
考察从兴航机械厂开始,王老板亲自接待,带着张工一行参观厂房。
新安装的五轴、六轴机床正在运行,加工着一些精密零件。老师傅们操作熟练,现场井然有序。
张工仔细查看了设备铭牌、检测报告、加工样品。
“设备不错。”他评价,“虽然是德国十年前的老牌子,维护的也很好,精度达到了标称值。现场管理也规范。”
但他很快发现问题:“不过林总,这些设备做常规精密零件没问题,但要做深空导航的核心传感器……精度还不够。我们需要的是1微米级别的加工能力。”
王老板有些紧张,看向林野。
林野很淡定:“张工说得对。常规设备确实达不到这个精度。所以,我们还有专门的超高精度加工区。”
他带着张工来到厂房角落的一个独立区域——这里是他临时改造出来的“超高精度实验室”,门口挂着“研发重地,闲人免进”的牌子。
林野与张工穿上了防静电服,然后刷卡进入,里面是另一个世界。
干净、整洁、恒温恒湿,三台改造过的老机床摆在一边,中间是那台“手搓”的八轴机床。
张工第一眼就看到了八轴机床。
“这是……”他走近,仔细查看,“八轴?哪个厂家的?我怎么没见过这个型号?”
林野解释:“这是我们自主研发的试验机。专门用于超高精度零件的试制。”
“精度多少?”
“加工精度00008毫米,重复定位精度00005毫米。”林野说,“主轴跳动小于01微米,导轨直线度02微米/300毫米。”
张工瞪大了眼睛,这些参数,已经达到了国际顶尖水平。国内能做出这个水平设备的,不超过十家。
“能演示一下吗?”他问。
“当然。”
林野装上一块特种陶瓷材料——这是导航传感器里用到的绝缘基板。
他启动机床,运行了一个复杂的加工程序,机床开始安静地工作,八个轴协同运动,刀具在陶瓷表面雕刻出精密的电路图案。
二十分钟后,加工完成,张工亲自拿起零件,用自己带来的便携式测量仪检测。
数据出来时,他的手抖了一下,“00007毫米……实际精度比标称的还高?”
他反复测量了三次,结果一致。
然后他看向机床的控制系统:“这是什么控制系统?我没见过这个界面。”
林野早就准备好了说辞:“我们自研的专用控制系统,针对八轴联动的特殊算法做了优化。目前还在测试阶段,所以界面比较简陋。”
张工点点头,没有深究——技术企业有自研系统很正常。
他又问了一个关键问题:“这台机床的无故障运行时间是多少?”
这个问题很专业,机床的可靠性比精度更重要——精度再高,如果动不动就坏,也没法用于生产。
林野早有准备:“目前累计运行超过三千小时,没有出现重大故障。小问题有过几次,主要是软件bug,已经修复。”
这个数据让张工很满意,三千小时,相当于连续运行四个月。对于试验机来说,已经很稳定了。
“那么,量产能力呢?”他问到了最核心的问题,“这样的机床,能生产多少台?成本多少?”
林野实话实说:“目前还处于试验阶段,产能有限。但我们正在设计第二代机型,目标是实现小批量生产。预计会比进口设备低30左右。”
张工在实验室里转了一圈,又查看了其他几台改造过的老机床的加工样品,全程没有说话。
考察结束时,已经是下午五点。
会议室里,张工终于开口,“林总,我承认,我低估了你们的技术实力。”
他的语气很诚恳:“这套八轴加工系统,水平很高。虽然还有一些需要完善的地方,但方向是对的。”
他顿了顿:“我的建议是——尽快把这套技术转移到厂区,组建专门的超高精度加工车间。八轴机床负责核心部件,五轴六轴负责配套加工。这样既能保证精度,又能控制成本。”
林野点头:“这正是我们的计划。并购完成后,天工精密的技术团队可以和我们一起,优化这套系统,实现量产。”
张工看向李总,点了点头。
李总笑了:“好,那我们就没什么顾虑了。林总,苏总,合作愉快。”
考察圆满结束。
当晚,林野回到招待所,累得几乎瘫倒。
苏晓打来视频电话,看到他憔悴的样子,吓了一跳:“你这是……被虐待了?”
林野有气无力:“比虐待还惨。这一个月,我睡了不到一百个小时,吃了不知道多少顿泡面,手搓了一台八轴机床,改造了三台老机器,安装了三台新机器……”
“然后呢?”苏晓问,“考察通过了?”
“通过了。”林野说,“张工很满意,还给了很多建议。”
苏晓松了口气:“那就好。你这一个月……辛苦了。”
林野看着屏幕里的苏晓,忽然笑了:“你也一样吧?星测科技的谈判,合资公司的注册,还有团队组建……”
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苏晓也笑了:“彼此彼此。不过说真的林野,咱们这次……算是闯过来了。”
“嗯。”林野点头,“闯过来了。”
从两个人手搓设备,到收购工厂、组建团队、搞定技术,从技术宅的幻想,到真正的工业化基础。
“接下来呢?”苏晓问。
“接下来……”林野想了想,“设备升级完成,技术团队到位,该开始真正的导航系统研发了。不对,是只要弄到一套现成的就行。嗨,为了这碟醋,包的这顿饺子可真花不少精力!”
“双星牵引马上就能开始了?”
“对。”林野说,“导航系统是第一步。有了导航系统,才能精确测量目标位置,才能规划轨道,才能实施牵引。”
他顿了顿:“磐石计划,要进入下一阶段了。”
苏晓点点头,眼神坚定:“好。我这边会加快进度,争取下个月把合资公司搞定,算法团队到位。”
“嗯,能不能其实都行,不过到位了更好。”林野说,“那……下个月见?”
“下个月见。”
挂断视频,林野躺在床上,看着天花板,好累,不过心里踏实了。
他也没想到,异能原来在机床方面是如此好用,甚至隐隐感觉这才是异能的真正强项。
开采黄金,搞铁矿,原来都比不上研发机床。
抱着如此想着念头,他倒头睡了过去,在梦里他发现:什么机床,芯片才是异能真正的王牌应用,不对,是光刻机。
在梦里,林野开怀畅想,完全没意识到,光刻机是人类有史以来最大也最复杂的设备,其中零件的类型多达亿种,而且有90林野做梦都没见过。