張德強

航空發動機是飛機的心臟,被譽為現代工業“皇冠上的明珠”。航空發動機僅葉片就有近千片,它是影響發動機安全性能的關鍵承載部件,葉片一旦出現瑕疵,就會發生機毀人亡的事故。很多人以為,發動機葉片全部需要高科技機器的打磨,其實不然,它是需要經過人工打磨才能使用的,其精度誤差不能超過一根頭發絲的二十分之一。以往,只有歐美少數國家掌握其精密磨削技術,并對我國采取嚴格技術封鎖。沒想到,洪家光竟破解了其中的奧秘,他因此獲得國家科學技術進步二等獎,被譽為“中國第一打磨匠”!從普通職校生,到享受國務院政府特殊津貼的中航工業首席技能專家,他是如何創造傳奇的?
拜全國勞模為師苦練絕技
洪家光出生在沈陽一個貧困農民家庭,父親常年重病,母親靠清運垃圾養活全家。洪家光7歲時,一個星期天的凌晨,他幫母親一起清掃垃圾時抱怨說:“媽,我覺得天天掃垃圾這樣的生活太苦了?!辈涣夏赣H卻笑著說:“任何工作,只要做好,都能找到其中的樂趣,沒準這垃圾堆中也有鉆石呢,我們要學會在垃圾堆中找鉆石!”當時因年齡小,母親話中的含義洪家光并不完全懂,但心里卻踏實了不少。
初中畢業后,為了盡早掙錢養家,洪家光選擇了讀黎明技術學校。從洪家光家到黎明技校的路程,往返乘車需要4個多小時。當其他人在車上睡覺的時候,珍惜時間的洪家光則選擇了看書,將往返的公共汽車變成了他的移動圖書館。3年的時間,洪家光利用路上坐車的時間自學了4本技術書。也正是憑著這股刻苦的勁頭,1999年,洪家光以全校第一名的畢業成績被分配到中航工業沈陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司(以下簡稱沈發公司)工作。
走進神秘的廠房,穿越一道道安全防護門,洪家光原以為在這里能見到夢想中的飛機和發動機,可到上班時才發現,原來自己的工作只是加工發動機上的零件。洪家光的心涼了半截,但回想起母親的話,他的心中又充滿了力量,暗暗告訴自己,要學會在垃圾堆中找鉆石,要學會將平凡的工作做到極致。
洪家光每天在機器和零件間不停忙碌,一個動作一天要做幾百遍甚至幾千遍,不僅累還枯燥乏味,他卻從“學手藝”中找到了樂趣。為了提高操作質量,洪家光經常加班,搶著干各種臟活、難活和累活,技能得到了突飛猛進的提高。
對車工工種有所了解的人都知道,車床加工時常常是鐵屑橫飛,而車下來的鐵屑是熱的,飛到身上就燙出一個小紅點兒。另外,車床加工零件時需切削液冷卻,切削液也容易濺到身上??稍谲囬g里,老師傅張鳳義干活時都穿著白襯衫,一天下來,白襯衫上一個污點沒有。張師傅告訴洪家光,造飛機發動機零部件時,比頭發絲還細得多的東西掉進去,就是大災難。自那以后,洪家光跟張鳳義師傅學習,每天擦拭車床三遍,時時清理切削下來的碎屑,衣服也洗得干干凈凈的,養成了工作一絲不茍的習慣。
在中國航空發動機界,有個大名鼎鼎的“大國工匠”級人物,他就是全國勞模孟憲新,也在沈發公司工作,洪家光對其很崇拜。高速切削內螺紋技術是孟憲新的拿手絕活,每分鐘1200轉,且無須反轉退刀。而洪家光加工這個零件時只敢開到每分鐘300轉。否則,生產出的零件就是廢品。
為了掌握更精深的技術,洪家光決定拜孟憲新為師學到這門絕活??僧敃r洪家光既不認識孟憲新,也和他不在同一個車間,如何拜師成了難題。洪家光就用了個最笨的方法——“死磨硬泡”。孟師傅很喜歡這個樂于鉆研技術的“有心人”,毫無保留地把自己多年研究出的技術要領傳授給洪家光。
接下來的日子里,洪家光練習實操與思考并重,在工作中不斷學習,在學習中不斷積累,加班加點搶著干活,手藝也得到了突飛猛進的進步。之后,洪家光撰寫了10萬余字的心得體會,總結出了“看、問、練、悟”四字訣。
小技工創奇跡,打破國外技術封鎖
作為一名普通車工,洪家光還非常善于總結經驗,舉一反三,普通車床、數控車床等各型車床他都能熟練操作。一年下來,在別人完成4000個工時都不容易的情況下,洪家光竟完成了7000多個工時,差不多是別人的兩倍。
車工的一項關鍵技術是磨車刀。許多高精度的零部件沒有現成的刀具,只要知道哪位師傅磨刀磨得好,洪家光就主動去請教,然后根據師傅們傳授的技術自己再練習打磨。
車工要加工不同材質的零件,車刀材質就得根據零件的材質要求進行變化,還要根據不同零件要求磨成需要的角度。磨刀看似簡單,但涉及材料學、機械加工技術等,也是一門很深奧的學問。因此,洪家光白天工作之余練磨刀,晚上回家看相關專業書籍琢磨技術原理。這些年下來,他磨出的各種刀具有上千把,無論加工什么樣的零部件,他都能找到合適的刀具。他磨出的刀具粗糙度好、精度高,加工出來的零部件光亮平整,而且刀具的使用壽命比一般刀具提高了1倍以上。
洪家光不僅對學習研究磨刀技術有股“瘋勁兒”,就連學習研究車工加工技術,洪家光也是到了癡迷的程度。實踐中,洪家光發現,加工超窄、超深螺紋每次車削線長度達到33米,刀具很快就會磨損,大大降低了精度。洪家光綜合以往的直進法、階梯法和擴槽法三種進刀方法,反復試驗,自創了全新的“左右階梯進刀法”,降低了磨損,填補了公司該類零件加工技術上的空白。
洪家光所在的工裝制造廠,每年負責加工的產品多達4000多件,是公司生產產品種類最多、工藝最復雜的分廠之一。當時,金剛石滾輪加工技術在廠里屬于“獨苗工種”,只有老師傅劉永祥掌握。作為年輕工人,洪家光根本沒有上手的機會,但他用心觀察劉師傅的操作手法,邊看邊記錄,邊記錄邊思考。
2002年臨近春節,公司下達了一項緊急任務——加工某重點型號發動機核心葉片的修正工具金剛石滾輪。因為是核心葉片的修正工具,所以精度要求極高,相當于人頭發絲的二十分之一。如果一個尺寸超差,整個零件都要報廢,如果金剛石滾輪不合格,則會導致成千上萬的葉片報廢。
公司只有劉師傅掌握該技術,可當時他生病住院了。聽到要加工這個零件的消息時,大家都沉默了,不敢應答。時間不等人,洪家光主動請纓,獲得了第一次珍貴的實操機會。起初他信心滿滿,按著劉師傅的方法加工零件,沒想到經過十幾個小時奮戰出的產品,居然沒有一個尺寸是合格的!這時,洪家光才真切地感受到這項技術比想象中難得多。
洪家光一咬牙,繼續摸索,不斷改進加工方法,每天工作14個小時以上。就這樣,經過無數次的試驗,在短暫的10天內,洪家光最終攻克了金剛石滾輪成型面的加工難題,掌握了這項國內一流精加工核心技術,把別人需要幾年時間才能掌握的技術全學會了,并且完善了幾項加工中的不足之處,使加工精度提高了5倍,為他后來的航空發動機葉片加工技術創新打下了堅實基礎。
航空發動機是飛機的心臟,被譽為現代工業“皇冠上的明珠”。葉片是影響發動機安全性能的關鍵承載部件,制造的工作量在航空發動機制造工作量中占30%。長期以來,外國用于加工葉片的“金剛石滾輪成型技術”對我國進行嚴密的技術封鎖,一直是中國航空發動機水平提升的瓶頸。
突破被歐美公司封鎖的金剛石滾輪加工技術,迫在眉睫。2009年,洪家光申請了科技立項,立志加工出高精度的滾輪。現有的車床無法滿足加工要求,洪家光開始一項項改進,減小托盤與操作臺的間隙,改造傳動機中齒輪間咬合的緊密程度;原有的刀臺抗震性不強,洪家光就重做了刀臺,小托盤與下面的托盤有間隙,洪家光就將小托盤固定住……
這些都減少了車床加工中產生的震動,提高了精度。4年后的2013年,洪家光終于攻克了國家新一代重點型號發動機葉片磨削工具——金剛石滾輪的加工課題,將滾輪精度從0.008毫米提高到0.003毫米,僅有頭發絲(0.08毫米)的1/27。
經檢測,洪家光做的金剛石滾輪,已經達到了3.5萬次的磨削壽命,最精的尺寸可以做到兩微米。在別人眼里不可能的事情,洪家光努力將它變為可能,創造了讓同行驚嘆的佳績。
成為“大國工匠”,月薪90萬元都“挖”不走
近年來,隨著我國航空發動機產業的快速發展,其制造技術也更加趨于高、精、尖。比起飛機的其他部件,發動機是最具挑戰性的精密裝備,是機械制造業最高水平的代表。一個國家的科技工業和國防實力,從航空發動機制造水平上就能夠看出來。很多人以為,高度精密的航空發動機,全部都需要高科技機器的打磨,其實不然。發動機的葉片,是需要經過人工打磨才能使用的。
洪家光的日常工作就是打磨葉片。一些發動機零部件要求的加工精度為0.003毫米,而現有數控機床的精度只能達到0.005毫米。為此,洪家光練出了感知0.001毫米粗糙度變化的本領。
反復實驗操作中,洪家光發現,每次細微調整參數,切削面的顏色和亮度都有變化,產生的火花大小和顏色也有所不同,為了找出最優的加工方式,他就一次調整0.001毫米,用眼睛看變化,記錄下來,再調整。經過成百上千次的試加工,將遇到的情況詳細記錄了10萬余字的筆記,洪家光最終整理出加工心得。
當時,洪家光已是粗加工領域的技術能手,獲得“遼寧工匠”的美譽。得知精密磨削技術面臨技術瓶頸,洪家光主動請纓,研制航空發動機葉片滾輪精密磨削技術,可周圍人并不看好。項目剛成立時,有人說,“你干好自己的活就行了,搞什么發明創造、技術研發,失敗了咋收場?”其實人們的擔心不無道理,對一個普通工人來說,搞研發需要空氣動力學、力學、化學等方面系統豐富的理論知識,這不是光靠苦練就可以迅速掌握的,但是洪家光不服氣,他一本書一本書地啃,向一個個專家請教。
幾年間,經過1500多次嘗試,洪家光團隊最終打破國際技術壟斷,研發出一套成熟的“航空發動機葉片滾輪精密磨削技術”,為以后的數控化制造和批量生產打下了基礎。
在2017年度國家科學技術獎勵大會上,洪家光憑借研發“航空發動機葉片滾輪精密磨削技術”項目成果,獲得國家科學技術進步二等獎!要知道,這可是航空發動機葉片加工領域的核心技術之一。頒獎的時候,洪家光特別激動。當時,有一位院士問他:“你是做什么的?”洪家光老老實實地說:“我是一線工人?!蹦俏坏赂咄氐脑菏糠浅s@訝,他說:“得科技進步獎的都是專家、學者和院士,產業工人是鳳毛麟角!”
一臺戰機發動機,一萬多個精密零部件中,光葉片就有上千片,每一片的打磨都需要精心完成。在大推力牽引下,葉片承受著巨大的離心力,一旦與葉盤的連接不夠嚴密牢靠,可能會導致葉片出現裂紋或斷裂,影響的不僅是發動機的運轉,甚至造成機毀人亡的慘劇。以往,只有歐美少數國家掌握航空發動機葉片的精密磨削技術。國外專家做夢都不會想到,通過自主研發,一個名叫洪家光的“職校生”,帶領團隊已經完全掌握了這套核心技術。
洪家光利用多年積累的加工經驗,大膽開展一系列的技術創新,通過潛心探索,使超厚滾輪精度超過西方國家,滾輪使用壽命提升兩倍。成果應用后,使我國航空發動機葉片加工質量、加工合格率大幅度提升,為我國新型戰機、大飛機上天提供了技術支撐。楊鳳田院士、聞邦椿院士對洪家光的成績予以高度評價,洪家光也因此被譽為“中國第一打磨匠”!
2018年4月28日,洪家光還作為全國五一勞動獎章獲得者,站上了人民大會堂的領獎臺。除此外,他還先后獲得了“全國技術能手”“全國職業技能大賽車工冠軍”“全國最美職工”等幾十項榮譽稱號,并享受國務院政府特殊津貼。
20年來,洪家光完成了100多項技術革新,解決了300多個技術難題,成為打磨飛機“心臟”的“大國工匠”、中航工業首席技能專家。他說:“每一個航空發動機零件都像一件需要認真雕琢的藝術品。”
洪家光還十分重視技術傳承,編寫了《航空發動機典型零件的加工方法》技能操作書,錄制了視頻教材《車工技能操作絕技絕活》。
2019年,有歐洲企業向洪家光拋出橄欖枝,開出月薪90萬元的誘人待遇,但他選擇依舊為祖國效力。
在一次電視節目中,面對年輕人對職業選擇方面的提問,洪家光微笑著說:“不要看低每一個職業,任何職業只要用心去做,做到極致,都能讓你找到心中的鉆石!”