残缺弧线形工件中心线的求证

石建华 · 发表于 2018-2-10 10:22:51

本帖最后由石建华于 2018-2-10 10:24 编辑

残缺弧线形工件中心线的求证

一九七三年春季的一天，在车间抢在供电局甜点检修供电设备之前，这次难忘的开炉，最终以有惊无险地共同奋战而顺利结束，大家都不免长叹一口气，我在食堂买了两个馒头，一边吃着，一边走回模型房里上班，哼着一支欢快的曲调，轻轻地打开自己的工作台，拿出几件常用工具，准备先把工具该磨的磨一磨，该修的修一修，然后再找班组长接受任务。
　　就在这时候，车间的刘技术员来到我的工作台前，她手里拿着一块儿残缺不全的圆弧状铸铁零件。试探地问我:你能不能按照这个残缺圆弧铸铁件实物，重新再制作一个和这个实物大致相同的工件模型。我回头扫了一眼那个铸铁块儿，还没有来得及回答，而她却要办其他事情，顺手就把这个铸铁的残缺工件，直接摆到我的工作台上，便转身离开办她的其他事情去了。
　　当时，我在心里一个劲地埋怨着这个刘技术员，你也真是的，我还没说答应你呢，你就把这个铸铁残件，直接放到我的工作台上，这算是个怎么回事嘛？就算是车间给我下达的生产任务。你是技术员，下任务单也不能直接下到我的名下，起码得要经过工段长杨师傅。你这样好了，这么直接甩给了我，这叫我说点儿啥才好呢？杨师傅肯定会有意见。我觉得还是稳当点好。
　　于是我把这块铸铁残件拿到杨师傅那里。我想问的话还没有说出口，没想到的是，工段长杨师傅竟然先笑了：“你不用说了，这件事我全知道。刘技术员跟我说过，这个铸铁残件是我叫她放在你的工作台上的。你就好好地给做一个模型就是了。你记住了。这是铸铁件。那几个圆弧的半径你要先算一算。算好了先不要慌着下料。在做模型之前，先把样放出来，跟我说一下。让我看看。”
　　我的个天，这个铸铁残件还真就落在我的头上，看来我是扳都扳不脱了。既然推不掉，那就开始做吧。我问过杨师傅：这个物件没有一点儿数据，怎么做呢？杨师傅说，你拿着在样板上挨排地慢慢挪，先试试看。说着他又接了一个电话，转身出去了。
　　我坐在工作台前，手里平端着这块残缺的工件，摆放在一块放样图板上，沿着圆弧方向，一节一点儿地挪动，一边用半截木工铅笔，沿着残缺铁件的外弧，慢慢地，在图板上开始出现了一截断断续续的圆滑弧线，大致上可以看出，这截圆弧线段的长度大于该零件的二分之一周长时，再用一把钢板尺通过它的大致中心，初略直观地测量得出了这块残缺的工件直径。大致推算出它的半径。当然，在最后，我是能够划出这个铸铁残件的整个大致各个圆弧的图形。
　　通过慢慢挪，试试看的办法，得出的半径也好，直径也罢。数据对不对，我心中无数。一点儿底气儿都没有。这时候，我的那些师兄弟们，都用异样地眼神看着我，纷纷从四周围过来了，他们觉得我好生奇怪。远远地看着，我好像是在放样。可是放样又不见蓝图，只看见我拿着一块黑乎乎、锈迹斑斑的铸铁块儿，在图板上瞎比划。那几个师兄弟都在一旁笑话我，我自己也忍不住笑了。在笑谈中，我把工段长杨师傅给我分派活儿。这件事的前后经过，向大家大致讲了一遍，于是乎，这六七个人都在我的图板上，争先恐后地画开了。过了好半晌，图板上出现了六七条圆弧线。得出的数据各有千秋。相比之下，每个人的测量精度都不一样，只能说在大致上，基本倾向于某一个数值。到底是以哪个为准。我说不好。更不敢说，哪个数据对。还是不能确定，到底采用哪根弧线做直径的基准数据。
　　依靠实物放样，用尺量和推算出来的半径，只能是个大概基数。因为缺乏理论基础证明，由于每个人视力不同，感觉不同，目测的数据也不可能完全一致，但可以在大体上倾向一个大致范围。我虽然能够大致求得一个基本数据，但是它的结果是否符合这个工件原来的设计要求。所以不敢贸然开始下料制作模型。
　　那天下午，车间里派我到市区办事。我把事情办完以后，看看还有空余时间，来到了我读初中的母校。成都市32中学校。想去请教一下我的几何老师。可是别人告诉我，几何老师带着学生到工厂里学工去了。
　　没办法，我只得带着失望的心情走出了学校的大门，万般无奈又转道来到成都市在人民公园附近的图书馆。可是图书馆里的书籍大部分都不外借，特别是科技方面的教科书，在当时都属于封存的范围，根本借不出来。
　　于是我又转到人民南路的新华书店。那里比图书馆好一些，有初中的数学代数书卖。还是没有几何方面的教科书。还有一些机械制图方面的书籍。我翻阅了一下，这书上只讲了如何画图。如何在主视图，俯视图和左视图上。把工件画出来。但它不讲具体的数据来源和理论计算的方法。
　　晚上回到家里，我把大弟弟读高中时曾经用过的数学教科书，从床底下全都翻腾出来，拍掉书上的灰尘。亟不可待地翻开解析几何和平面几何，照搬书本上的图形，运用解析几何的有关基本定律、平面几何的基本划法，经过反复举例求证之后，在确信完全有把握的情况下，最终确定了我第二天那个铸铁残件模型制作的基本思路。
　　第二天早上，一进模型房，我就坐在工作台前，开始思考着这个铸铁残件的模型结构尺寸，先用左手把这块残缺的铸铁工件摆放在放样图板上，沿着残缺铁件的外沿弧线，任意画出两段外圆的弧线，在每段弧线都任意划出下弦的直线段，再用圆规画法，分别求出这两段玄长直线线段的上下中心点，再把这两组上下中心点分别连线，得出两组垂直平分线，这两组垂直平分线在此处必然相交，必然会有一个交点，而且只能通过相交于一个焦点。从这个焦点到外沿弧线上的任何一点，它们的距离都相一致。这个直线线段的距离完全相等。那么这个交点，必然就是这个圆的中心点，根据解析几何的定律、平面几何的基本原理，从中心点到其外沿的任意方向的距离都相等，所得到的图形从理论上讲，必然是圆形。
　　经过理论的反复推理验证与实际画图的实际测量验证。通过理论求证计算的结果与沿着圆弧方向，一节一点儿地挪动的描画方法，两种方法相比较，中心直径误差在3厘米左右。
　　根据理论求证，与这两天的实际测量。两个方案进行反复比较以后，我得出了该铸铁残件的最外圆半径。并以此为推理技术，拿出一个图板，在图班上把这个铸铁残件的尺寸实际放样。样版放完以后，我请工段长杨师傅过来，对我的计算结果进行了复查。杨师傅认真地反复推算后。最终同意了我的放样结果。
　　既然杨师傅已经同意了我的计算结果。我的底气儿足了，胆儿也就大了，放开了手脚，开始正常操作了。再以后做模型的过程，就是老生常谈了。至于后来的下料，刨木板，划线。切削木料。拧木螺丝，安装木制模型。不在详细说了。
　　按该工件的材质等工艺流程要求，我很快就完成了模型制作。工段长杨师傅检验之后，赚到了车间办公室。车间的刘技术员经过核查检验合格。并根据我制作的模型，在此基础上，数据反推理，重新划出工艺设计图纸。并转入了下一道生产工序。
　　为了总结经验，我把用那块儿实物连接拼凑得出的圆弧半径，和用理论计算方法得到的圆半径做了比较，两个圆弧半径相差近12毫米。
　　当天下午，车间的劳动工资人事管理员告诉我们：“你们的学徒津贴调整到每个月二十二块五角了。”
　　从这件事情上，我感到体会最深的就是：模型工，的确需要掌握更多的科学文化知识，更重要的还是要理论联系实际。作为一个模型工，不仅要能看懂图纸，更重要的还要掌握各种文化知识，了解很多蓝图以外的专业技术。把它们变成有机的数据整体系统，运用在具体的生产实践中去，更好地完成我们的生产任务。
　　就凭着我原来上初中，在课堂上所学的那点文化基础，要当好木模工，是根本不可能的。俗话常说：“干到老，学到老。”没有哪个敢说“他的技术到了顶峰，可以不再学了。”在当木模工的实践中，我深深地感觉到我各方面，特别是数学和几何方面的知识，更是严重的缺乏。当初那会儿，要不是翻到了我弟弟的数学教科书，我肯定无论如何最终也不敢，确定这个残缺工件的外圆弧直径。
　　我在读初中的时候，就对几何课有着浓厚的兴趣，数学课是几何课的基础。有了初中的数学课和几何课的常识。再加上在建筑工地，学过几天识图课。我的机械识图的能力要比其他学徒工快一些。同样的蓝图。大家一块儿领到图纸，当别人在看图的时候，我已经在放样了，别人开始放养的时候，我已经在下料了。当别人在下料的时候，我已经开始动手具体做模型了。另外我还经常自己做一些辅助工具。提高了自己的技术水平，加快了模型制作的进度。
　　时间过得太快了，说话间，转眼就到了七三年的冬天，在全车间范围内，一次正常的团支部换届改选过程中，围绕着新一届团支部候选人名单的确定，以民主集中制为主题，在团支部扩大会议上，引发了一场激烈的大辩论。
　　请看下一节《一次团支部扩大会议的激烈争论》