091 五軸（1/2）

五軸工具機，全稱是五軸聯動工具機，是指至少有三個直線坐標和兩個旋轉坐標的工具機。為了加工複雜工件的需要，有時候也會把五軸進一步擴展到七軸、十一軸、十三軸等，其基本原理是差不多的，有時候也都統一歸到五軸工具機之列。

所謂直線坐標，就是指上下、左右、前後這樣三個維度的坐標，傳統的工具機是可以做到的，例如，有些銑床在進行加工的時候，工件前後移動，銑刀上下移動，這樣就可以出來兩個坐標軸了。

旋轉坐標要稍微複雜一點，它的意思是說工件或者刀具在加工的過程中，圍繞著某一根軸進行轉動，從而可以在工件上加工出特定的曲面。

其實，人手就是最典型的五軸加工系統，它可以前後、左右、上下移動，同時還可以圍繞著各個關節進行一定程度的轉動，因此，人手可以完成各種複雜的艹作。手工藝人在木頭上雕花的艹作，就是一個多軸加工過程，這樣的過程，使用傳統的工具機是不可能實現的。

隨著計算機技術的發展，發達國家開發出了五軸工具機，能夠用計算機來控制各個軸的相互關係，從而完成類似於人手一般靈巧的艹作。

在上世紀的80年代，五軸工具機屬於西方發達國家向東方國家限制出口的高技術產品。軍史上著名的東芝事件，就是由於曰本東芝公司私下裡向蘇聯出口了幾台五軸工具機，蘇聯用它來加工潛艇推進螺旋槳，使潛艇噪音大幅度減小。這件事東窗事發之後，東芝公司遭到了來自於美國方面的嚴厲制裁。

除了軍事領域之外，在民用領域裡，是否擁有五軸加工能力也是衡量工業水平的重要指標之一。複雜的模具、發動機缸體、船用曲軸等等，都需要使用五軸工具機進行加工。中國直到21世紀初，才開始逐漸形成自己的五軸工具機設計與生產能力，到2010年前後，大量中國產的五軸設備已經能夠實現進口替代，同時還能出口到了西方發達國家。

在上世紀80年代初的這個時點上，胡楊通過數學模擬的方式，能夠在普通工具機上模仿出五軸加工的效果，這是多麼值得稱道的一件事情啊。

林振華忍不住就想大喊一聲：這是一種什麼樣的精神？這就是最偉大的山寨精神！

出於這樣的認識，林振華欣然答應了胡楊的實驗要求，並且立即將其付諸實施。

胡楊實驗的第一步，是需要對原有的工具機進行改造，由兩軸改造到四軸，幾個軸之間的聯動，需要通過計算機晶片來進行控制。胡楊設計的這個工件體積較大，用普通的萬能銑床無法加工，必須使用龍門銑床。

廠里自然不能允許林振華等人把龍門銑床大卸八塊來進行數控化改造，胡楊的設計中，也沒有試圖這樣去做。他所採取的辦法，是不改變工具機的原始結構，而只在原結構上加裝夾具，控制晶片所艹縱的對象是夾具，拆掉夾具之後，工具機還是原來的樣子，這樣就與廠里的規定不發生衝突了。

衛景文對於這一項科研攻關也非常感興趣，他雖然是搞電子的，但也非常了解五軸工具機對於工業體系的意義。時下正值高考前的最後一學期，衛景文在學校的工作是極其繁忙，但他只要能夠抽出時間，就騎上自行車飛也似地奔到漢華廠來，與林振華、胡楊共同討論，甚至挽起袖子，一手油泥地跟著林振華等人一起在工具機上摸索。

這三個人，算是一組非常完美的組合了，林振華擁有先進的理念，胡楊在機械方面的功底極其紮實，衛景文則是一個卓越的電子工程師。三個臭皮匠湊在一塊，琢磨了個把月的時間，一具新時代的木牛流馬終於初見雛型了。

彭鋼等幾名高級技工也被邀請參加了這個攻關小組，他們從自己的實踐經驗出發，對模擬五軸系統的設計提出了許多有價值的意見。到了最後要將設計圖紙轉化為實物的階段，幾名老工人的作用就更加顯著了，許多非常精密的控制部件，也只有憑著他們的技術，才能加工出來。

設備改造完畢了，林振華帶著幾名老工人把夾具等附件裝上龍門銑床，衛景文親自進行電路的連接和調試。趙勇群從翻砂車間扛來了工件的毛坯，這是由胡楊親自製作木模，再由翻砂車間的翻砂工鑄造出來的。

「好了，可以開始了。」胡楊宣布道。

三名老工人走上前去，對著工藝圖紙，把毛坯件裝上了夾具，然後，由彭鋼主持艹作，車工周厚成和鉗工孫長遠在一旁輔助。

電機嗚嗚地響了起來，工件在夾具的推送下，緩緩前進，銑刀飛速地旋轉著，從毛坯件的表面削下一片片細小的切屑，切削液從噴頭裡流出來，淋在切削麵上，把切屑帶入廢液箱。

奇妙的景象出現了，夾具在Z80晶片發出的指令引導下，開始做著各種不可思議的運動。銑刀明明就要切削到某個位置，誰知，工件卻自動地發生了旋轉，把另外一個位置送到了銑刀的刀口上，一個美麗的弧型加工面緩緩地展現在眾人的眼前。

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