她顿了顿,声音提高了一些:“我不是一步登天。刘教授给我画的‘分步走’,每一步都跳起来够得着。”
会议室里安静了几秒。
柔又开口了,这次她的声音比刚才低沉了一些,像是在说一个埋在心里很久的想法。
“方教授、吴老师、长空,你们的质疑,我都听明白了。‘固定工件+刀具摆动’确实是更平滑的路。但我想说一个我自己的判断。”
她转过身,看着那张概念图。
“‘固定工件+刀具摆动’,无论你怎么加自由度,刀具始终有一个‘悬臂’结构。悬臂越长、自由度越多,刚度越差。这是物理规律,无法绕过。而‘工件翻滚、刀具固定’,刀具可以做成‘短粗胖’,甚至像龙门机床一样,横梁上挂一个刚性极高的固定主轴。刚度问题被彻底解决。”
她回过头,目光从每一张脸上扫过。
“从力学原理上,‘工件翻滚+刀具固定’比‘工件固定+刀具摆动’更优。因为质量最大的部分在运动,但切削力最终要由刚度最高的部分来承担。既然要做‘终极机床’,那就应该选择原理上更优的方案,而不是在旧框架里打补丁。”
魏知远教授一直没说话。
他靠在椅背上,眼睛半闭着,像是在养神。
等金柔说完,他才慢慢睁开眼睛,坐直了身子。
“金教授,我支持你的方向。但我有一个问题要问。”
他站起来,走到黑板前,拿起粉笔,画了一个球面坐标系。经线、纬线,标注了o和φ。
“复杂的翻转运动,对控制系统的动力学模型和前瞻算法要求极高。球面运动不是简单的加减,而是两个旋转轴的非线性耦合。要保证在任意角度都能稳定、精确地定位,必须进行复杂的非线性补偿。而且,工件如果偏心,重力矩随角度变化,又需要额外的补偿。”
他放下粉笔,看着金柔:“主动姿态调整必须优先解决。否则,你连‘定位’都做不到。”
金柔点了点头:“魏教授,所以我需要您的数学模型。”
魏知远嘴角微微动了一下,不知道算不算笑。
“我的模型可以帮你算‘怎么转’,但‘转到哪儿’是你们机械的事。先做出来,我帮你们写算法。”
陈志国这时候也举手站了起来。
他性格沉稳,说话慢吞吞的,但每一句都在点子上。
“金教授,我有一个想法,可能有点跑偏,您听听看。”
他走到黑板前,画了一个大大的圆,在圆心位置画了一个点。
让大质量工件去‘迁就’刀具,确实不划算。但如果我们反过来思考,如果加工对象本身就是球形的呢?”
他在圆的外围画了一个刀具,让刀具沿着圆的切线方向运动。
“比如加工球阀、轴承滚珠、光学球面透镜。这些工件本身就是球形的,或者是球面的一部分。让工件绕自身轴线旋转,刀具再配合做圆周或特定轨迹运动,是不是就能避开‘大质量工件翻滚’的难题?”
会议室里安静了一瞬,然后有人摇了摇头。
李师兄站起来:“志国这个想法很有启性,但意义不大。‘球面专用机床’只适用于加工严格球形的工件,无法处理随意形状的自由曲面。航空动机叶片不是球形的,导弹舱段也不是球形的。你这个方案,适用范围太窄。”
他顿了顿,又补充了一句:“不过,‘同心加工’这个思路,让工件绕自身轴线旋转,确实有启。如果将来我们做‘摆头+转台’方案,转台就是这个思路的延伸。”
陈志国点了点头,没有争辩,坐了回去。