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用匠心书写“数控传奇”
      
 
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2020年05月09日 放大 缩小 默认        

用匠心书写“数控传奇”
——记河北大工匠、中国兵器工业集团凌云太行公司高级技师靳小海
稿件来源:河北工人报  作者:
■靳小海给徒弟传授“技艺”
■靳小海和工友们研发自动制作口罩机

    人物速写

    伴着隆隆的车床运转声,记者在中国兵器工业集团凌云太行公司(以下简称凌云太行公司)生产线旁见到了靳小海。头发有些稀疏,中等身材,身着深蓝色工装,穿梭于数台数控车床之间。

    谈起职业历程,眼前的靳小海很难让人相信竟是“半路出家”:“我写过材料、养过鸭子、种过大棚,但我更喜欢工作在一线,更喜欢有图纸相伴,与车床为伍。”正是这种喜欢,让他在数控天地书写出一段段“传奇”:从数控车床摸索编程到摘得第三届全国数控技能大赛河北赛区数控车工职工组第一名,从打破高铁制动系统关键零部件国外垄断到实现国产化、自动化,从临危受命到15天拼出全自动口罩机……

    1

    “肯用心,就没有克服不了的困难”

    “其实,我最初读的是计算机应用专业,干数控属于‘半路出家’。”说起多年前主动请缨到一线工作的事,靳小海搓着手不好意思地笑笑。

    1996年7月,靳小海从中原机械工业学校毕业后进入凌云太行公司,干过生产处调度员、团委宣传干事,在偏远空寂的靶场中种过大棚蔬菜,更在荒芜的山岗中养过鸭子。

    2000年,伴随着公司主导军品订货量的攀升,生产现场人手告急,靳小海主动从职能处室调到精密制造分厂从事数控加工。“当智能的数控机床跃入眼帘,看着一件件毛坯在机床指令下化为精致的产品,我从心里喜欢上了这个行当。”

    靳小海告诉记者,隔行如隔山,刚开始面对这些高科技数控设备时,他真不知该如何下手。在最初的日子里,他经常有露怯的尴尬,师傅让拿把铣刀,他却递给师傅一支钻头;师傅让看看图纸上某个加工要素的尺寸是多少,他却支吾半天也说不出多少,因为他看不懂三视图。

    面对困难,靳小海没有灰心,更没有退缩,凭着一股钻劲和韧劲,在师傅的指导下,他从机械制图入手,将业余时间全部用来泡图书馆、学专业书。为了对三视图投影关系有感性认识,他用手电筒照射投影;为了查看剖视图的轮廓,他请师傅帮忙将废品零件照图剖开;为了记键位、练指法,他把手指练到了没有知觉……就这样日积月累,靳小海从机加“外行”迅速成长为数控加工能手,掌握了CAXA、CAD、CAM等现代数控加工方法,并成长为公司级技能骨干。

    数控加工属于精密加工,稍有差池就有可能造成严重的事故,给公司和个人造成难以挽回的损失。“我进精密分厂实习的第30天,领导让我做一道简单的工序。中途由于换了一把刀具,而对刀时尺寸不对,刀具将夹具铣掉一块儿。这件事给我留下了深刻的印象,它告诉我,事故隐患无处不在。”靳小海说,也正是自此之后,他改掉了以往粗心的坏习惯,并总结出“一看、二想、三动手”的简单工作法。

    一次下中班后,为了搞明白一条指令的运行过程,靳小海和一位同事在机床上编出一段小程序,利用机床的模拟功能,校核该指令是否和自己理解的一致。机床屏幕上的点在快速移动,坐标量在快速变化,为捕捉每个关键点,有时一遍看不到的,就得重新进行……就这样一遍又一遍,两人一直战斗到凌晨2点,才搞清了它的来龙去脉。正是这种韧劲,从事数控加工以来,他创造了安全生产零事故、送检产品一次性通过、工艺试制零废品等多项公司记录,被检验们戏称为“太行免检产品”。

    “肯用心,就没有克服不了的困难。”靳小海笑笑,谦虚地说,也许正是这种“笨鸟先飞”的精神,使他很快熟悉了工作、适应了工作,成为一名年轻的数控车工高级技师,获得河北省突出贡献技师、燕赵金牌技师等殊荣。

    2

    “勇担当,为高铁制动系统拧上‘中国螺栓’”

    高铁不但要跑得快,更要刹得住。

    因此,制动系统成为高铁的核心技术之一,以前全部依靠进口,一根根看似不起眼的螺栓同样是关键零部件。“高铁制动系统螺栓外径精度公差要求0.02毫米以内,我们做不好,只能依赖进口。”靳小海告诉记者。

    2007年初,凌云太行公司承担了时速350公里“和谐号”CRH3动车组制动器关键部件国产化的试制攻关任务,并落到技术带头人的靳小海等人头上。这批关键部件包括大小螺栓在内的7种产品,由厂家供应原料和设计图纸,全部采用德国标准制造,螺栓外径精度仅允许0.02毫米的公差。

    “作为技术带头人,就要敢作为,勇担当,为高铁制动系统拧上‘中国螺栓’……”靳小海放弃了所有休息日,有时候甚至连续几天都不回家,以对自己近乎苛刻的狠劲化解着工艺方案、数控程序、加工参数、工装量夹等方面出现的难题。

    340毫米长的不锈钢材质螺栓,硬度大,用普通刀具加工,磨损厉害且易折断,致使产品加工精度远远超出标准。更主要的是,由于缺乏相关生产参数,无法实现批量生产。

    为找到合适的刀具,靳小海找来瑞典、美国、以色列等国的30多种刀具逐一进行切削试验。根据几何参数和刀具材料,一点点儿改进切削参数,一次次做性能比对,最终筛选出一套合适的刀具方案。为控制0.02毫米的公差,靳小海又创造性地摸索出一套“两步走”螺栓加工工艺:粗精分开,二次修正。具体到操作中,就是先进行螺栓径向留量粗加工,再进行精加工,并制定出相关参数。

    “经过半年多的紧张会战,我们试制的7种产品全部达到德国铁路行业检测标准, 成功打破了国外垄断。”靳小海说,之后,他又对这7种产品进行了进一步工艺改进,把每种产品的班产量平均提高了四五倍,推动公司建立起了动车组零件专用生产线。

    如今,凌云太行公司两条螺栓自动化生产线,用机械手操作替代人工操作,生产效率大大提升,实现了每2分钟就会有一根螺栓下线的“瞬产”目标。

    不仅是制动螺栓,靳小海还进行了制动系统关键零件——推筒的工艺攻关,这件产品内孔双键槽的中心线与孔中心线对称度小于0.025毫米。传统的键槽加工方法有插、刨、拉等,均无法达到这个精度。靳小海尝试利用数控车削中心的C轴分度功能进行键槽加工,先通过制作专用刀杆,确保刀具中心与机床主轴线等高,再根据机床性能给出合适的加工用量参数,从而制作出高对称度内孔双键槽。自2009年试制成功后,截至目前,该公司已经生产出30000余件推筒,实现了批量生产。

    3

    “多琢磨,创新其实挺简单”

    靳小海是特别的,这份特别不只来源于那一摞摞的红本本、一块块金光闪闪的奖牌,更来源于他手中摆弄的那十多项做工精致、设计巧妙的“小发明”。“刀具、机床、指令是固化的,但人的思想不能僵化,能突破常规思维的束缚,才是真正的活学活用。”靳小海常说。

    2020年,一场突如其来的新冠肺炎疫情打破了新年应有的祥和与热闹。

    2月12日,凌云太行公司接到了开发口罩生产设备的紧急任务。面临从未接触过的陌生领域,从材料到工艺都面临很多新课题,即使是技术经验丰富的靳小海也碰到了挑战。

    一切都是快节奏,一切都是高效率。2月17日临近下班,下料班的师傅拿着几根透明圆棒找到靳小海:“你看看这种材料见过吗?”靳小海拿起一根看了看说,“不认识。”原来这种材料叫PU棒,俗称优力胶的聚氨酯材料,和牛筋鞋底一样富有弹性,实际加工难度非常大。

    如何破局?靳小海首先想到的是如何解决它的装夹问题。人手都能捏动,何况是液压卡盘,材料装夹变形,必然会引起加工尺寸反变形;然后是使用什么刀具加工它,刀具的切削抗力同样会引起材料弹性变形,进而影响加工尺寸精度。

    靳小海放弃了下班,立即带着原材料赶回工作室,连夜进行技术攻关。和他设想的一样,采用液压卡盘直接装夹方式,即使调整到最小压力状态,依然能够看到料棒变形。根据经验,靳小海决定采用开口套装夹的方式。拿定主意后,他仔细分析设计开口套的细节设计尺寸,一边设计,一边制作,最终通过车软三爪装夹开口套,开口套再夹料棒的方法,将卡盘压力通过二次分配,均匀施加到料棒,材料变形问题得到解决。

    心有牵挂难入眠,在工作室的长椅上辗转一夜,挨到天亮后,靳小海又着手开始设计刀具。他根据经验认定,加工刀具必须锋利无比,否则极易引起材料变形。实验果然验证了他的想法,他在公司内首次采取“仿形车刀立装”的办法,将机夹刀片刃磨成单边楔型的样式,顺利解决了这种材料的加工问题,为口罩机的研制生产攻克了一项关键性技术难题。

    2月22日,凌云太行公司生产现场传来喜报:口罩机设备完成样机组装,开始运转调试。至此,在靳小海等一批技术带头人的努力下,凌云太行公司完成全部548种零部件的加工装配任务,比计划提前了整整3天。

    在一个个创新、发明的背后,是靳小海对工作一颗热忱的心。

    “在实际工作中,只要肯下功夫,多琢磨,创新其实挺简单。”从事数控加工以来,靳小海先后参与完成军品、“复兴号”高铁、城铁、标动产品、青藏铁路、南车时代、中车重工、石油钻具、风电、橡塑机械等产品系列的科研攻关工作,总结形成“正反双刀加工短齿梯形螺纹”“数控车床铰深小孔方法”和“深孔内螺纹刀具设计方法”等技能成果,累计完成新产品工艺试制173项,实现产值4000万元。发表《深孔内螺纹刀具设计及车削工艺改进》的多篇论文,拥有《一种车床不停车抛光夹具》等5项实用新型专利。“最难能可贵的是,不管是在多大的荣誉面前,他也从来不飘飘然,一样该干啥干啥,踏实、上进。”凌云太行公司党委书记、总经理李增良对靳小海如此评价。

    每天同铁块和车床打交道,难免枯燥、乏味,但靳小海却乐在其中,甚至把工作当成了“娱乐方式”。“看着一堆毛坯,经过你的手很快变成一批完美的零件,多有成就感;当别人难以解决的问题,经过你的方法一一解决的时候,那种自豪感和幸福感真是太令人难忘了。”靳小海说。

    4

    “善钻研,每名职工都能找到合适自己的工作方法”

    伴随着高铁产品的成功开发,靳小海的名声在业内越来越响亮。

    2015年底,凌云太行公司创建“靳小海创新工作室”。作为带头人的靳小海,虽然年龄不大,却是班组里的“老大哥”。对于年轻人,他手把手地教,毫无保留地把技术传授给他们,并身体力行地把善于学习和勤于钻研的好习惯传给他们。别人问他:“不怕教会徒弟饿死师傅?”靳小海总是腼腆的一笑:“我不怕大家超过我,知识在不断更新,只有不断学习,才能不被人超过。我是组长,又是老大哥,从来没有想藏着掖着。”

    前几年,班组里新来了一个大学生,有点儿“小清高”,瞧不上技工的活儿。靳小海就给他用上了“激将法”:你觉得自己学历高就能力强,那我就给你“加担子”。这么一来,大学生不肯认输的心气被激发出来,越难越是迎难而上,越累越是鼓足干劲。没多久,“学生娃”成了技术过硬的骨干分子。

    有些组员抱怨上夜班太辛苦,不愿意上,靳小海就一口气连上了一个多月的夜班。看到组长以身作则走在了最前头,年轻人没了话说,从此踏踏实实。而靳小海也因此被大家尊为“靳铁人”。

    在组里,他像朋友,像兄长,更像家长一样帮助、引导、细心呵护组里的每位员工。他总说:“没有笨人,就看你怎么教、怎么带。善钻研,每名职工都能找到适合自己的工作方法。”不管是细心的还是贪玩的,在他这里都有不同的分工。此外,他还总结出了许多诸如“激将法”“崩溃疗法”等灵活人性的管理方法。

    在靳小海的带领下,工作室建立了先进的“三位一体”工作制度,通过“工艺巡诊”、头脑风暴,定向攻关、集思广益,形成了“螺纹加工由铣代车”“全螺纹铣削加工”等10余项特色操作法,填补了公司在加工锥管螺纹方面的技术空白,为公司节创价值150余万元。2019年5月更是一举攻克深孔加工、镜面加工两大技术难题,凭借高技术含量的“整体加工法”,助力公司战胜多个竞争对手,成功中标中车某公司的新产品项目,为公司创造了新的经济增长点,并拓宽了铁路产品领域。据统计,截至目前,工作室已完成陆航、舰艇、高铁等300余项国家重点工艺试制任务、节创价值3000余万元,其中包含70多项中国标准动车组项目,为“复兴号”的成功首发做出了贡献。

    “荣誉都是过去的事儿了,没有新东西,照样被新技术抛弃。”如今,站在新时代前列的靳小海,又有了新的更大的目标……

    ■文/本报记者高会坡

    图/本报记者郑荣玺

 
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