第889章 间隙难题（1 / 2）

卷首语

1971 年 5 月 7 日 7 时 19 分，北京某机械厂的精密加工车间里，天刚蒙蒙亮，车间顶的钨丝灯还亮着昏黄的光。老周（机械负责人）站在车床旁，手里攥着张泛黄的齿轮设计图纸，图纸上 “6 组黄铜齿轮、齿距误差≤0.07 毫米” 的红色标注被手指摩挲得有些模糊。

车间里弥漫着机油和金属切削的味道，老郑（资深技师）正调试一台 c616 车床，卡盘上夹着段黄铜棒，表面还沾着上批加工的铜屑；年轻工程师小王蹲在工具柜前，逐一检查百分表（精度 0.01 毫米）、游标卡尺（量程 300 毫米），嘴里念叨着 “可别出岔子”。

“今天是齿轮联动的第一战，齿距差一点，后面联动就卡壳 —— 咱们得像给步枪校准一样，毫厘都不能差。” 老周的声音在车间里回荡，他把图纸铺在操作台上，6 组齿轮的联动示意图在灯光下格外清晰。老郑点点头，打开车床开关，“嗡” 的机器声响起，小王赶紧递上黄铜棒，一场围绕 “0.07 毫米精度” 的加工攻坚战，在晨光与机油味中开始了。

一、初样制作前的准备：图纸、材料与设备的 “三重核验”（1971 年 5 月 1 日 - 6 日）

1971 年 5 月 1 日起，老周团队就为齿轮初样制作做准备 —— 核心是确保 “图纸无错、材料合格、设备精准”，毕竟 6 组齿轮是密码箱机械防撬的核心，齿距 0.07 毫米的误差要求，比当时普通军用齿轮的精度还高 19%。准备过程中，团队经历 “图纸复核→材料筛选→设备调试”，每一步都透着 “怕出错” 的谨慎，老周的心理从 “期待开工” 转为 “如履薄冰”，为 5 月 7 日的加工打下基础。

图纸的 “细节复核”。老周带着老郑、小王逐页核对齿轮设计图：1齿距参数：6 组齿轮均为模数 2、齿数 37，齿距理论值 6.283 毫米，允许误差 ±0.07 毫米（即 6.213-6.353 毫米）；2轴孔精度：齿轮轴孔径 19 毫米，同轴度误差≤0.01 毫米，否则会影响联动时的平行度；3咬合间隙：设计要求啮合间隙 0.06-0.08 毫米，太小易卡顿，太大易松动。老郑发现第 4 组齿轮的 “键槽位置标注模糊”，立即找设计组确认：“键槽必须在齿顶圆对称线偏差≤0.1 毫米，不然装轴后齿轮会偏斜。” 小王则用坐标纸按 1:1 比例临摹齿轮轮廓，核对齿形曲线是否符合 “渐开线标准”（压力角 20°）。“图纸是加工的根，错一笔，齿轮就废了。” 老周在复核记录上签字，每一页都盖了 “已核验” 的红章。

黄铜材料的 “选型与检测”。团队从 3 批国产 h62 黄铜棒（含铜 62%、锌 38%）中筛选：1成分检测：送样至厂化验室，确保铅含量≤0.08%（铅超标会导致切削时粘刀），抗拉强度≥370pa（保证齿轮强度）；2直径筛选：选用直径 50 毫米的黄铜棒，比齿轮最大外径（37 毫米）预留 13 毫米加工余量，避免因材料不足导致报废；3外观检查：逐根查看黄铜棒表面，剔除有裂纹、划痕的（共挑出 3 根不合格品）。老郑经验丰富：“h62 黄铜切削性能好，还耐磨，之前做军用密码锁的齿轮就用它，咬合 1900 次也没明显磨损。” 小王记录材料编号：“5 月 7 日加工用棒料编号 -1 至 -6，对应 6 组齿轮，方便后续追溯。”

加工设备的 “精度调试”。5 月 6 日，老郑调试 c616 车床：1主轴跳动：用百分表测主轴端面，跳动量 0.01 毫米（达标≤0.02 毫米），否则加工时齿轮会偏心；2刀架定位：调整横向进给手轮，确保每转一格进给量 0.01 毫米，误差≤0.005 毫米；3冷却系统：加注乳化液（浓度 7%），防止切削时黄铜发热变形（黄铜导热快，温度超过 67c易产生加工误差）。小王用 “试切法” 验证：车削一段黄铜棒，测量外径误差 0.007 毫米，符合要求。“车床精度够了，但操作时手不能抖，进给量要稳。” 老郑拍了拍小王的肩膀，他知道年轻徒弟第一次加工这么高精度的齿轮，肯定紧张。

二、黄铜齿轮加工：0.07 毫米精度的 “实操挑战”（1971 年 5 月 7 日 8 时 - 12 时）

5 月 7 日 8 时，齿轮加工正式开始 —— 老郑主操车床，小王负责测量，老周全程盯岗，6 组齿轮需逐一加工，每一步都要控制齿距误差在 0.07 毫米内。加工过程中，团队遇到 “切削振动导致误差”“齿距测量时机把控” 等问题，通过调整切削参数、优化测量流程解决，人物心理从 “开工的紧张” 转为 “渐入佳境的专注”，每一组齿轮的完成都凝聚着对精度的极致追求。

首组齿轮的 “加工与调整”。老郑将第一根黄铜棒装夹在卡盘上，启动车床：1粗车：用 45° 外圆刀车至直径 38 毫米，留 1 毫米精车余量，转速 800 转 \/ 分钟，进给量 0.19 毫米 \/ 转；2精车：换高速钢车刀，转速 1200 转 \/ 分钟，进给量 0.07 毫米 \/ 转，车至直径 37 毫米（齿轮外径）；3铣齿：转移至 Y3150 滚齿机，按模数 2、齿数 37 调整滚刀，滚齿时冷却系统持续喷淋乳化液。加工到第 19 个齿时，小王用齿距仪测量，发现齿距 6.36 毫米（超上限 0.007 毫米）。“进给量太快了，降 0.01 毫米 \/ 转。” 老周立即判断，老郑调整后，下一个齿距测量为 6.34 毫米（达标）。“黄铜软，进给快了容易‘啃刀’，得慢一点。” 老郑擦了擦额头的汗，首组齿轮加工完，耗时 1 小时 37 分钟。

齿距测量的 “精准把控”。小王负责每加工 3 个齿就测一次齿距，用 0 级齿距仪（精度 0.001 毫米）：1测量环境：在 25c恒温区测量（温度每差 1c，黄铜齿距会变化 0.0015 毫米），避免车间温度波动影响；2测量方法：将齿距仪的两个测头卡在齿槽内，轻轻转动表盘，待指针稳定后读数，每个齿槽测 3 次，取平均值；3记录要求：将每组齿距数据记在《加工记录表》上，超差的用红笔标注，立即调整。加工第 3 组齿轮时，车间温度升至 27c，小王发现齿距平均增大 0.003 毫米，立即汇报：“温度高了，要不要暂停？” 老周回应：“不用，按测量值反推，把滚刀进给量再降 0.005 毫米 \/ 转，抵消温度影响。” 调整后，齿距回到 6.32 毫米（达标）。

团队协作的 “细节磨合”。老郑负责加工，小王负责测量，老周负责决策，三人形成默契：1老郑加工时，小王提前准备好测量工具，待齿轮加工完，立即送到恒温区测量；2发现超差，老周先分析原因（是设备、材料还是操作问题），再定调整方案，不盲目修改；3每加工完一组齿轮，三人一起核对数据，确认达标后再开始下一组。加工第 5 组齿轮时，滚齿机突然出现轻微振动，老郑立即停机，老周检查发现是地脚螺栓松动，拧紧后重新加工，避免了批量超差。“加工就像走钢丝，一步错，前面的都白干。” 小王看着达标数据，心里松了口气，他之前最担心自己测量出错，现在逐渐熟练，误差控制得越来越准。

三、首次联动测试：卡顿问题的 “排查与定位”（1971 年 5 月 7 日 14 时 - 15 时 30 分）

14 时，6 组齿轮加工完成，团队立即进行首次联动组装测试 —— 按设计图纸将齿轮装在轴上，固定在测试工装内，手动转动主动轮，观察联动情况。但测试刚启动，就发现 3 组齿轮（第 2、4、6 组）咬合卡顿，无法顺畅转动。团队立即展开排查，从齿轮咬合面、轴孔配合到轴的平行度，逐一排除，最终定位 “齿轮轴平行度偏差 0.19 毫米” 的核心问题，人物心理从 “期待成功” 转为 “遇阻的焦虑”，但也为后续修正找到方向。

初步排查：咬合面与轴孔的 “无异常确认”。老周首先检查齿轮咬合面：1用红丹粉涂抹齿面，手动转动后观察接触痕迹，3 组卡顿齿轮的接触面积均≥70%（达标≥65%），无偏载痕迹；2测量齿侧间隙，用塞尺检测，间隙在 0.07-0.08 毫米（设计范围），无过紧或过松。小王则检查轴孔配合：1用塞规测量齿轮轴与轴孔的间隙，为 0.01-0.015 毫米（达标≤0.02 毫米），无卡滞；2检查键槽安装，键与键槽的配合间隙 0.007 毫米，齿轮无偏斜。“咬合面和轴孔都没问题，那卡顿到底在哪？” 小王挠了挠头，老周皱着眉，把测试工装搬到平台上，“再测轴的平行度，可能是轴没装正。”

精准定位：平行度偏差的 “实测数据”。老郑拿来 “百分表 + 磁力表座”，测量 6 根齿轮轴的平行度：1将磁力表座吸在主动轮轴上，百分表表头靠在从动轮轴上，缓慢转动主动轮轴，记录指针跳动范围；2第 2 组齿轮轴的指针跳动 0.19 毫米，第 4 组 0.17 毫米，第 6 组 0.18 毫米（设计要求平行度偏差≤0.05 毫米），远超标准；3检查工装轴孔定位：发现工装的轴孔钻削时存在偏差，导致轴安装后不平行，齿轮咬合时因 “不同轴” 产生卡顿。“找到问题了！轴不平行，齿轮齿面受力不均，自然卡。” 老周拍了下工装，语气里有焦虑也有释然 —— 焦虑的是问题出在工装，之前没预料到；释然的是终于找到根源，不是齿轮加工的问题。