說實話,第一次聽說要在鎢鋼上打直徑0.1毫米的孔時,我差點把嘴里的茶噴出來。這玩意兒硬度堪比鉆石,普通鉆頭碰上去就跟雞蛋撞石頭似的。但偏偏有些精密零件就愛折騰人,非得在這么硬的材質(zhì)上開出比頭發(fā)絲還細(xì)的孔來。
鎢鋼這材料吧,簡直就是金屬界的"硬漢"。我們廠老師傅總說:"拿它做刀具是真好使,可要在它身上打孔?那是給自己找罪受。"記得去年接了個醫(yī)療探頭的單子,要求在直徑3毫米的圓柱上打36個通氣微孔。剛開始用普通鉆頭,好家伙,才打了兩個孔就廢了三支鉆頭,車間的成本會計看我的眼神都快冒火了。
最氣人的是,這種材料導(dǎo)熱性還特別差。鉆頭稍微轉(zhuǎn)快點,瞬間就能看到孔口冒出藍(lán)煙——那是材料局部過熱在抗議。有次我親眼看見同事老李的鉆頭"啪"地斷在工件里,他蹲在機(jī)床邊上薅頭發(fā)的樣子,活像只被搶了松果的松鼠。
后來我們摸索出些門道。首先轉(zhuǎn)速不能太高,得把進(jìn)給量調(diào)到微米級,就像用繡花針在鋼板上繡花。這時候冷卻液特別關(guān)鍵,得像輸液似的精準(zhǔn)控制流量。太少了不管用,太多了反而會把鉆頭沖偏。
激光加工聽起來很酷對吧?但實際操作起來完全是另一回事。有次我調(diào)試激光參數(shù),功率小了打不穿,功率大了直接燒出個喇叭口。調(diào)試了整整兩天,最后發(fā)現(xiàn)要先用低頻脈沖開粗,再用高頻精修,跟女人化妝先打底再描眉一個道理。
電火花加工也挺有意思。把電極做成頭發(fā)絲那么細(xì),靠放電一點點"啃"出孔來。不過電極損耗快得驚人,做個十幾二十個孔就得換新電極。有回我忘了及時更換,結(jié)果孔越打越粗,活像被老鼠啃過的奶酪,客戶驗收時那個嫌棄的眼神我現(xiàn)在都記得。
干這行最怕的就是孔打歪。鎢鋼工件往往貴得要命,報廢一件夠請全車間吃三天火鍋。我們車間墻上至今還貼著張"恥辱榜",上面掛著各種奇形怪狀的失敗品:有孔打成橢圓的,有中途拐彎的,還有個著名的"三通孔"——本來要打兩個平行孔,結(jié)果在深處意外連通了,活像條微型地鐵隧道。
最玄學(xué)的是,同樣參數(shù)換個批次材料,效果可能天差地別。有次連續(xù)做了三十件都完美,正得意呢,第三十一件突然就開始斷鉆頭。后來發(fā)現(xiàn)是材料供應(yīng)商換了熱處理工藝,你說氣不氣人?現(xiàn)在每次來新料,我們都得先切個小樣做破壞性測試,跟中醫(yī)號脈似的摸清它的脾氣。
其實最難的不是加工過程,而是前期準(zhǔn)備。要先用顯微鏡檢查鉆頭刃口,差之毫厘謬以千里。裝夾更是門藝術(shù),力度大了工件變形,小了加工時移位。有經(jīng)驗的老技工都練就了"手感",像我媽和面似的,憑感覺就知道力道合不合適。
檢驗環(huán)節(jié)也夠折磨人。普通卡尺根本派不上用場,得用投影儀放大50倍來看。有次客戶投訴說孔徑超差0.003毫米,我們愣是查了三天工裝才發(fā)現(xiàn)是主軸軸承有0.001毫米的徑向跳動——這精度要求,簡直比要求煎餅果子師傅把蔥花撒成等邊三角形還過分。
后來接觸到超聲波輔助加工,算是開了眼界。讓鉆頭一邊旋轉(zhuǎn)一邊高頻振動,就像用電動牙刷刷牙似的,效率能提高三成。不過設(shè)備貴得嚇人,廠長簽字買設(shè)備時手都在抖,活像給我買婚房似的痛并快樂著。
粉末冶金也是個取巧的法子。先把鎢鋼粉壓制成型,留出孔道位置再燒結(jié)。這招適合復(fù)雜結(jié)構(gòu),但密度總差點意思。有回我們做了一批手術(shù)鉗,結(jié)果客戶說器械消毒時毛細(xì)現(xiàn)象太嚴(yán)重,鑷子尖老掛著消毒液滴,活像在流眼淚。
現(xiàn)在想想,這行干久了都落下職業(yè)病。上次陪媳婦逛首飾店,看見個鏤空吊墜,第一反應(yīng)居然是"這孔壁光潔度起碼Ra0.2";吃火鍋看到漏勺,忍不住琢磨要是用鎢鋼做該怎么打孔。這種走火入魔的狀態(tài),大概就是老師傅說的"匠氣入骨"吧。
說到底,在極致精度的世界里,每個微米都在較勁。那些看似不可能完成的加工任務(wù),不過是在逼著我們變著法子"欺騙"材料物理特性。就像我?guī)煾赋Uf的:"沒有加工不了的材料,只有還沒想到的辦法。"雖然每次遇到新難題還是忍不住罵娘,但搞定后的成就感,可比中彩票實在多了。