航電實驗室裡傳出陸哲遠接近崩潰的哀嚎:“完了完了!這下徹底完了!”
蘇瀚文從隔壁房間探出頭,推了推眼鏡:“又怎麼了?濾波電路又燒了?”
“比燒了還糟!”陸哲遠舉著個巴掌大的金屬盒子,手指頭捏著個比黃豆還小的零件,“飛控計算機的舵機減速齒輪——崩了三個齒!這玩意兒整個根據地都找不出第二個!”
蘇瀚文走過來,接過盒子仔細看。盒子裡是個精密的微型齒輪箱,其中一個直徑不到十毫米的銅齒輪邊緣,確實缺了三處齒牙,斷口整齊,像是疲勞斷裂。
“你怎麼弄的?”蘇瀚文皺眉。
“測試啊!”陸哲遠哭喪著臉,“按規程做壽命測試,剛跑到第一千個迴圈,‘咔’一聲就成這樣了。我發誓,絕對沒超載!負載是按設計值設的!”
宋硯堂聞聲也過來了,看了看齒輪,臉色凝重:“這是從哪兒弄來的原件?”
“從……從美國帶回來的備用件。”陸哲遠聲音越來越小,“一共就兩個,一個裝在樣機上,這個是備用的。現在樣機上的那個也執行快八百小時了,估計也快了……”
實驗室裡陷入沉默。窗外傳來遠處工地施工的聲音,更顯得室內安靜得壓抑。
“找林廠長。”宋硯堂當機立斷,“現在只有他能想辦法。”
半小時後,林烽的辦公室裡,那個崩齒的齒輪被放在辦公桌上。林烽用放大鏡看了半天,抬頭問:“這東西,咱們自己能做嗎?”
陸哲遠搖頭:“精度要求太高了。模數0.5,齒數32,壓力角20度,公差要求正負毫米。咱們現有的裝置……做不了。”
“做不了也得做。”林烽站起身,“走,我帶你們去個地方。”
三人出了研發中心院子,林烽沒往主廠區走,而是拐進了後山一條不起眼的小路。走了約莫十分鐘,眼前出現幾間半掩在山體裡的窯洞式廠房,門口掛著塊木牌:“精密加工車間”。
“這兒還有這種地方?”陸哲遠驚訝。
“專門處理高精度零件的。”林烽推開厚重的木門,“平時不對外,你們不知道正常。”
車間裡光線昏暗,但異常乾淨。幾臺機床擺在水泥基座上,都用帆布罩著。一個三十歲左右、穿著洗得發白工裝的男人正在工作臺前擦拭量具,聽到動靜轉過身來。
“林廠長?”男人有些意外,“您怎麼來了?”
“家泉,有急活。”林烽把那個壞齒輪遞過去,“看看,能做嗎?”
被叫做家泉的男人接過齒輪,沒急著看,先走到窗邊藉著自然光仔細端詳。他手指修長,動作穩得出奇。看了約莫一分鐘,又走到工作臺前,開啟臺燈,用遊標卡尺量了幾個關鍵尺寸。
“模數0.5,齒數32,壓力角20度,銅合金。”家泉的聲音平靜,“公差要求?”
陸哲遠趕緊說:“正負毫米!齒形誤差不能超過!”
家泉抬眼看了看他,沒說話,轉身走到一臺罩著帆布的機床前,掀開罩布。那是臺小型精密滾齒機,雖然舊,但保養得極好,漆面都擦得反光。
“這臺機器是太原淪陷前搶運出來的,德國造,精度夠。”家泉一邊檢查機器一邊說,“但銅料要重新配,原齒輪的銅合金成分不一般,耐磨性特別好。”
蘇瀚文問:“您能分析成分嗎?”
“能,但需要時間。”家泉已經拿出筆記本開始記錄,“給我一點齒輪碎片,我做光譜分析。不過……”他頓了頓,“就算知道成分,咱們現在也煉不出完全一樣的合金。得找替代材料。”
陸哲遠急了:“那效能……”
“效能會差一點,但可以透過熱處理補償。”家泉很沉穩,“林廠長,這活兒我接了。但需要三天——一天分析材料,一天備料加工,一天熱處理和精修。”
林烽點頭:“三天就三天。需要甚麼配合?”
“第一,我要謝工材料組幫忙做合金分析。第二,加工時需要穩定電壓,這臺滾齒機對電壓波動敏感。第三……”家泉看向陸哲遠,“我需要完整的齒輪工況引數——負載扭矩、轉速範圍、工作溫度、潤滑條件。”
“我有!都有!”陸哲遠連忙掏出筆記本,“測試資料全記著呢!”
當天下午,壞齒輪被送到謝明軒的材料實驗室。家泉次郎——這是他的全名——也跟著過來了。謝明軒聽說要做光譜分析,眼睛一亮:“家泉工,您會操作光譜儀?”
“在日本兵工廠幹過幾年。”家泉話說得很簡單,但手上動作極熟練。他把齒輪碎片小心地夾在電極上,調整儀器引數,按下按鈕。
一道電弧閃過,光譜儀螢幕上出現了一連串的峰值曲線。家泉盯著曲線,手指在紙上快速記錄:“銅百分之八十二,錫百分之八,鉛百分之三,鋅百分之二,還有……鎳百分之四,磷百分之一。難怪耐磨,加了鎳和磷。”
謝明軒佩服道:“您這眼睛,比儀器還準。”
“幹多了就有感覺。”家泉收起記錄紙,“謝工,咱們現在能配出最接近的合金是甚麼?”
謝明軒翻出材料手冊:“銅錫鋅鉛四元合金能做到,但鎳含量最多隻能到百分之一,磷也只能到百分之零點五。而且……均勻性可能不如原廠。”
“夠了。”家泉已經在心裡算好了,“鎳少就用延長淬火時間來補償,磷少就提高錫含量。不過這樣加工效能會變差,滾齒時要特別小心。”
第二天,新合金在鍊鋼廠的小坩堝裡熔鍊出來。家泉親自守在爐邊,用長柄勺舀起一點銅液觀察顏色和流動性,又用熱電偶反覆測量溫度。
“溫度高了兩度。”他對操作工說,“降一點,保持在一千一百二十度,正負五度。”
澆鑄成銅棒後,自然冷卻到室溫。家泉用砂紙打磨掉表面氧化層,取了一小段去做硬度測試。
“布氏硬度HB 85,比原件低5個單位。”他把資料記下來,“熱處理時要彌補回來。”
第三天一早,精密加工車間裡,那臺德國滾齒機接通了電源。家泉換上了乾淨的工裝,甚至戴上了白手套。陸哲遠、蘇瀚文、宋硯堂都來了,屏息站在一旁。
“電壓穩定嗎?”家泉問。
“穩定!”陸哲遠指著牆上的電壓表,“我讓電工專門拉了條線,裝了三個穩壓器,波動不超過正負百分之一!”
家泉點點頭,把那段銅棒裝夾上機床。他先用手輪慢慢移動工作臺,讓滾刀輕輕接觸毛坯,對刀。這個過程極慢,每移動一絲都要停下來觀察。
“對刀完成。”他輕聲說,然後啟動了機床。
滾刀旋轉起來,發出輕微而均勻的嗡嗡聲。銅屑像金色的細絲般被切削下來,一圈一圈,逐漸形成了齒輪的輪廓。家泉全程站在操作位,眼睛一眨不眨地盯著切削過程,右手輕輕搭在手輪上,隨時準備微調。
整整兩個小時,沒人說話。車間裡只有機床運轉的聲音,還有窗外偶爾傳來的鳥鳴。
當最後一個齒成型,家泉關閉機床,用細毛刷輕輕掃去齒輪上的銅屑,然後小心地卸下工件。嶄新的齒輪在燈光下泛著柔和的銅金色。
“粗加工完成。”他說,“現在要測量。”
他把齒輪放到投影儀下,放大五十倍。螢幕上清晰地顯示出每一個齒形。家泉用測量手柄在齒面上移動,記錄下一串資料。
“齒形誤差毫米,齒距誤差毫米,齒向誤差毫米……”他念著資料,“都在要求範圍內。”
陸哲遠長舒一口氣,差點癱坐在地上。
但家泉的工作還沒完。他把齒輪放進小型熱處理爐,設定好溫度曲線:“要回火,消除切削應力,同時提高表面硬度。”
又過了兩小時,熱處理完成。齒輪再次測量,尺寸變化極小,但硬度測試顯示達到了HB 90——比原件還高了。
“表面再做鈍化處理,防氧化。”家泉把齒輪浸入化學液裡,幾分鐘後取出,清水沖洗,吹乾。
最後,他把新齒輪裝進陸哲遠帶來的齒輪箱裡,手動轉動幾圈,聽聲音。
“裝好了。”家泉把整個齒輪箱遞給陸哲遠,“去測試吧。”
一行人匆匆趕回航電實驗室。陸哲遠手都有些抖,把齒輪箱接上測試臺,設定好負載和迴圈次數。
“測試開始!”
電機轉動,齒輪箱平穩執行。計數器上的數字一跳一跳地增加:100、200、500、1000……
當達到一千五百迴圈時,陸哲遠喊停。拆開齒輪箱檢查——新齒輪完好無損,齒面只有極輕微的使用痕跡。
“成功了!”陸哲遠蹦起來,“精度完全達標!壽命……至少不會比原裝差!”
蘇瀚文也難得露出笑容,對家泉說:“家泉工,您這手藝,絕了。”
家泉還是那副平靜的樣子:“機器好,材料湊合,人仔細點,就能成。”他頓了頓,“不過陸工,我建議你們的設計改一改——這個齒輪的模數太小,受力集中。如果能加大到0.6,壽命至少能提高一倍。”
“改!馬上就改!”陸哲遠如獲至寶,“家泉工,您以後就是我們航電組的特邀顧問了!”
林烽這時才笑著說:“家泉次郎是咱們基地的‘寶貝’,以前在東京精密機械廠幹過八年。要不是他,很多高精度零件咱們根本搞不定。”
夕陽西下,一行人走出實驗室。陸哲遠捧著修復好的齒輪箱,像捧著甚麼稀世珍寶。
而家泉次郎回到精密加工車間,卻沒有休息。他從抽屜裡拿出一本日文技術手冊,翻到某一頁,上面畫著更復雜的複合齒輪機構。他盯著圖紙看了很久,輕聲自語:“飛控計算機需要這種齒輪的話……現在的裝置,可能還做不了。”
窗外,暮色漸濃。車間裡那臺德國滾齒機靜靜地立著,在昏暗的光線下像一頭沉睡的鋼鐵野獸。而此刻,誰也不知道,當陸哲遠第二天興沖沖地把新齒輪裝進飛控計算機整機測試時,會因為齒輪箱的微小尺寸變化,導致整個伺服機構的回差引數偏離設計值——這個偏差只有千分之三,但足以讓蘇瀚文皺眉說一句:“重新調引數,又要三天。”