第一百五十三章 机械工业的奠基——平面基准（一）

“你们造的这设备间隙有点大了吧！”林汉隆手里把两片刚刚磨好的透镜放到袁好问的办公桌上，“你自己看看用你们的设备磨出来的镜片。”说着，林汉隆把双手往胸前一抱，玩味地看着面前的机械口元老袁好问。袁好问随手打开工作灯，抽了一张白纸铺在工作台上，慢慢拿一片透镜放在纸上，又把另一片透镜叠放上去，于是便看到了彩色的条纹——这边是由于等厚干涉效应产生的牛顿环——当然，这是原时空的叫法，在这里，它们叫林汉隆环。不过此时的林汉隆环却实在不像是圆环的样子——有的是椭圆形，有的是鸭蛋形，有的地方许多条纹挤在一起，反正不能称之为圆环。

“汉隆，看这条纹密度和范围，这球面的球半径应该接近百米了吧，“袁好问又不慌不忙地说”这已经是镜片研磨机能加工的极限了，您磨这样的镜片要用到哪儿去呢？“林汉隆心里一惊，本来他磨制这两片镜片就是为了考验新接收的镜片研磨机的精度，并没有想什么实际用途，没想到这机械口的袁好问居然看穿了，便说：“我也就是为了检测精度，还没想实际用途呢。不过，历史上在消色差技术成熟之前，曾出现过几十米焦距的透镜……”“那也不用近百米的球半径吧！”没等林汉隆说完，袁好问便打断了他，“不过我们机械口还真需要这样的大半径弧面设备，要不是看你天天为了海军陆军的测距仪望远镜炮队镜忙不过来，早就向执委会打报告啦，”袁好问说着站起来搭上了林汉隆的肩膀，“旧时空钳工的框式水平仪，分度值是0.02mm/1m，当时机械口没个正经钳工，这种设备只带了十几套，现在哪个单位用不到？我这儿也只有俩，平时只敢用一个，都不敢让归化民碰。”林汉隆说着摸了钥匙打开大理石平板旁边的柜子，取出了一个大木盒，上面赫然写着“框式水平仪”，和一行小字“上海量具刃具厂”。袁好问打开盒子，从中取出一个30公分见方的金属框，立在一边的大理石平板上，说：”这就是了。“

林汉隆仔细端详起来，只见这金属方框约5厘米宽，四面平直，有特殊的花纹，底部和左侧的平面上有约三厘米宽的V形槽，想必是为了方便测量圆柱体；框体底部内侧镶有一大一小两个水准器，内有气泡；大水准器与框体平行，小水准管与框体垂直；一侧还有上海量具刃具厂的徽记和20um/m的字样。此时，大水准器中的气泡正稳稳地停在**。“主水准器上的刻度间隔约两毫米，对应的弧度半径可就是一百米了。“袁好问见林汉隆看得仔细，在他身后慢慢说道。”怪不得你当时立马就同意把镜片研磨机的极限设置成100米“林汉隆恍然大悟：”没想到咱俩一个光学口、一个机械口，怎么就想到一块去了呢？就算为了你们机械口自己，你也要想办法提高镜片研磨机的精度！“说着笑了起来。

”你还说呢，这可是个大工程！“袁好问不知从哪儿拿了两瓶格瓦斯，递给林汉隆一瓶之后，自己灌喝了一口，慢慢说道：“我猜得到这些光学设备会出问题。因为精度是很昂贵的。”袁好问慢慢开始打开了话匣子：“大家都知道，标准化的核心是精度的控制与管理，而精度靠什么来实现？”“靠检测！”林汉隆刚喝了一口格瓦斯，加上之前谈的开心，于是果断地插话了。“对，靠检测，或者说，靠测量来保证。”袁好问顿了顿，“测量要依靠什么？”“量具！”林汉隆果断地说道。“对，问题就出在量具上！”袁好问把格瓦斯往办公桌上一墩，开始长篇大论：

“零件的精度靠工具加工和量具测量来保证，量具的精度由谁来保证呢？那就是计量工作。比如说，旧时空的工厂里，每个游标卡尺都是半年由计量局检定一次的，精度不达标就要修理或报废，当让后来就是买新的，不光是游标卡尺，天平、砝码、温度计、电压表、秒表哪个不是量具？我们现在D日以后这么久了都一直没顾得上这个，加上这样超负荷使用，估计得有一半的量具需要修理甚至报废。也正因如此，设计精度无法保证，才让你们那批设备出了问题。”袁好问喝了口格瓦斯，继续道：

“旧时空的计量学共分成十类，我觉得机械工业依赖其中的‘几何量计量’和‘力学计量’两类。其中几何量计量严重依赖你们的光学设备。比如迈克尔逊干涉仪，毕竟光学测量方法精度高嘛！”

林汉隆这才明白为何袁好问对自己如此热情。便接着话题说：“迈克尔逊干涉仪不太难做，只不过我对你说的‘计量’一窍不通，怕做出来你们不好用呀。”袁好问见林汉隆已然上钩，大喜：“这不妨事，机械加工我负责，我还有旧时空的计量用干涉仪资料，这可是全新的领域，咱俩一起给他搞起来！”两人于是详细讨论了从哪几样仪器开始，有何难点，甚至如何向执委会要钱要人要物资等等不提。

送走林汉隆已经是两三个小时之后。等待归化民工人吃过午饭之后，袁好问指挥每个钳工学员从库房领来三块一尺见方、三厘米厚的铸铁平板——虽然叫平板，可这铁板只有一面是平的，另一面是四个支脚和米字型的加强筋，显然是旧时空常见的小型铸铁平板的再现。说起这些平板，他们历史可就悠久了。

早在南华第一个铸造车间还在筹建的时候，袁好问便找到王博，要求每次将炉内剩余的铸铁统统铸成这样的小型平板，展无涯自然知道这些平板的用处，也就下了行政命令，号称“百忙之中的一步闲棋”。后来铸炮时也如法炮制。得益于临高工业的粗放，归化民总是害怕铸铁备料不足，于是王博各种尺寸的平板积累了上万个。等到这些平板堆满了铸造厂户外的空地的时候，王博又在袁好问的鼓动下将平板改成了方箱和平尺。后来每次炮管进行人工热时效处理的时候，这些平板也顺便起到了减少热冲击的作用——也就是填满炉膛，盖住炮管。

库房中的平板不同于露天放置的，他们在机床培训学徒的时候作为加工件被刨光或者铣平，然后便转到机械总厂库房准备做钳工培训用。

这批钳工是南华的第二批钳工：第一批钳工其实都是机械加工首长们亲自挑选亲自带的学徒，往往是在跟随首长工作过程中边干边学，以机修、装配为主。由于有的机械口元老本身钳工实践经验就不丰富，部分元老甚至回忆起大学金工实习的时候被小手锤支配的恐惧，因此这第一批钳工自然也就良莠不齐。于是便有了袁好问元老亲自培训的第二批钳工。

眼见学员们都领来了三块平板，袁好问让班组长拿来了这批平板的记录，朗声说到：“这批平板于两年前铸造完成，铸造完成后随机进行了人工热时效处理，之后放置又一年零六个月后进行了机加工，现在是机加工后第七个月。”袁好问扫视了一下工人们，顿了下问道“工序之间有如此长的间隔对平板的加工有利还是有害？”

片刻的沉默后，学府技工班来的小刘小声地答道“有利，好像是自然时效。”袁好问满意地点点头，“没错，确实是自然时效处理。时效处理有何作用？”这次是彻底的沉默，小刘也摇了摇头。“时效处理可以缓解工件的内应力，提高尺寸精度的稳定性。就如同农村使用土坯建房需要先晒干一样，铸造工件尤其需要时效处理消除可能的变形。”袁好问看了看似懂非懂的规划民们，心想：只能从实践带动你们的认识了。

“大家看这些平板平不平呀？”袁好问笑着转移了话题。“很平”众人们异口同声地回答。“跟车间的大理石平台比如何？”“除了有刀纹之外，一样平。”这次只有芳草地来的小刘答道。袁好问笑了笑，对大家说“平不平，我们光用眼睛看、用手摸是不能完全看出来的，要通过某种方法来检测！”袁好问顿了顿，“这种检测的方法就是显点！”

说着，袁好问走到了工作台前，指着工作台上的一个红色的小桶说：“这桶里像红颜料的东西叫红丹显示剂，是用来检查零件贴合情况的工具。”一边说，一边用小桶上的抹布在平板上均匀地涂抹了薄薄地一层红丹，又拿起另一块平板说：“如果这两块平板非常平，我们把另一块平板贴合上去，会怎么样？”一边说着，一边把另一块平板翻了个面贴到刚涂了红丹的平板上去，还用手来回研磨了几下。“两块平板都会变红。”几位归化民颇有信心地说。“对，如果很平的话，两块平板应该都会变红，而且是均匀地变红。如果红的不均匀，便是平板不平。”袁好问眉飞色舞地说，“那我们现在来看看这些平板到底平不平。”说着将平板揭开给大家看。

只见上方的平板上，只有一些条带状的边边角角沾上了些许红色，而在板子的**只有一片空白；下方的平板上大部分地方颜色如初，而在对应的边边角角上的红色稍微变浅，显露出一点浅色的划痕。“大家看，那些所谓的平板并不是那样的平。”袁好问略带得意地说道，“机械加工的机床会由于磨损等等诸多原因产生误，加工后的零件也会由于应力的释放而产生些许变形，这些都构成了平板不平的原因。下面我就来教大家怎样获得非常平整的平板。”说着，袁好问从拿出了三块早已准备好的小平板零件，又拿出一把挺刮刀传递给大家看，说道：“将平板整平的办法，就是用刮刀将平板上凸起的部分刮去，就可以得到平整的平面了。”说着，他拿起粉笔，在三块平板侧面分别标上了1、2、3三个数字，然后按照刚才的样子将1、2两块小平板，涂色，显点。“大家看，现在两块平板上的高的地方就都显示出来了。我们现在将两块板上的高的地方分别刮去，然后再进行一次显点。”然后他将，2号平板夹在台虎钳上，开始用刮刀将每个红色的区域刮去，“大家注意我腰部的用力要领，刚开始刮的时候可以多用一些力，刮掉的部分多一些，刮刀与平面约成25到30度角。”一边说着便把2号平板上的红色部分全部刮去了，又开始刮削一号平板：“1号平板原本涂了红单，高的地方与2号平板相接触，颜色变得比较浅，所以这块平板我们要刮去颜色亮地方。”袁好问，此时让另外几位学员来尝试了一下刮削，并指导了他们的动作要领。“现在再做一次显色，要注意对比这一次与上一次的差别。”说着，说着，袁好问让小刘对两块平板进行了一次显色，“大家看，这一次两块平板的接触得是不是比刚才要更多？”袁好问显出了一点欢喜的神色，“这个刮削显色的步骤叫对刮，能让工件表面接触的更好。”说完，袁好问让几位学员分别操作，将一号板，2号板对刮了三次，自己在一边指导纠正。“大家现在再看，两块平板的接触状况已经比较好了，”只见两块平板红色底色上星罗棋布地分布着一些亮点，“注意研磨时候的声音也变得更低沉了，显色的时候的阻力也变得更大了。现在我们要以1号平板为基准刮削3号平板，谁想来操作一下？”话刚说完，有好几个学员已经举起了手，袁好问挑了几个没有操作过的学员，让他们来操作，“注意，用1号平板为基准刮削3号平板，意思就是只刮削3号平板而不刮1号平板！”不一会儿工夫，3号平板上也显示出来星罗棋布的亮点。“现在一号平板分别于2号平板和3号平板相贴合，也就意味着2号平板、3号平板都能与1号配合，”然后问顿了顿留出一点思考的时间，“现在用2号3号平板对刮，就可以大大减小两块平板的平面度误差。”说完便开始让学员动手操作。不一会儿对刮完成，袁好问继续问大家：“现在应该怎样操作？”芳草地的小刘眼神忽然闪过一股亮光，“2号平板与3号平板分别复制了一号平板的起伏情况，通过2号与3号平板对刮而减少了这一起伏，现在应该做的应该是其中某一块平板为基准来刮一号平板，等到刮削完成再用另一块平板与1号块平板对刮来平差。”“没错，你说的很对！”然后问，兴高采烈的说：“现在你再重复一遍给大家听，让大家想一想其中的道理。”

“不断循环上面的过程，就是制造原始平板的‘三刮法‘，这种方法的基本原则，是通过刮削制备两块起伏情况相似的平板，再通过对刮两块起伏情况相似的平板来达到平差的目的。现在大家互相讨论三分钟，然后有问题向我提问。”说完，大家闹哄哄讨论起来，“这平板还有这么多讲究？”“难道首长们的机器都是这样刮出来的？”“刮到什么时候才是个头呀？”“刮到两块板都一样红为止呗。”……答疑很快，袁好问发给每个人一块中间有25mm×25mm小洞的铁皮，告诉大家，什么时候三块板随意对研之后，格子眼里都有25个以上接触点，这原始平板就算造成了。最后，袁好问从屋里拿出来一大张刮削注意事项，让他们一起读了两遍，叮嘱他们有问题就交流，没有结果随时找他之后，就要求他们各自独立刮削自己的三块平板去了。

在车间里嘶嘶的刮削声中，袁好问回到了办公室，从文件柜里拿出《管控物资分类目录》，翻到最后的拼音索引看了一会儿，又拿出了一份《一级管控物资申请表》，龙飞凤舞地填了起来。填好申请表，袁好问从保险柜中拿出《中级钳工》这本书翻看了起来，首先，然后问再次研读了一遍大型平板的刮削这一节，于是又填了几张申请表；袁好问对着书页发起了呆：

旧时空的工量夹具甚至成套设备虽然带来了很多很多，但都要面对消耗和折旧的问题，因此，长期来看，所有的设备都要实现自力更生，否则的话，南华的工业技术水平会随着高精设备的老化和消耗而逐渐停滞、甚至下降。但是设备带的再多也没法带得齐全：毕竟旧时空的通用机床有十几种，专用机床有上百种，某些大型机床安排的重要就有几十吨，甚至上百吨。所以来的时候只带了，只带了通用机床、最高精度的磨床和数控机床；那些上百吨的根本带不了，只有安装和技术资料，而其他各种机床都要立足于自行生产。现在虽然土法上马搞出了一些土刨床，但精度实在惨不忍睹。这也是袁好问亲自培训这批钳工的原因之一。

工具和量具虽然带了足够多的备货，光是钳工用的手锯条干脆就带了五百公斤、机加工用的硬质合金刀头更是论吨地带，游标卡尺带了几千个，，各种能买到最高精度的计量设备也各有五六台，但这些都只能应一时之需，长期来看都要逐渐地实现自产。最理想的方式就是使用这些工具量具自产设备，努力在相关的设备完全丧失精度和功能的时候，自产设备达到报废物资的精度和技术水平。比如说临高的钢铁厂已经能用坩埚冶炼碳素工具钢了，已经有T10、T12两种，那么第一批临高自产的锉刀和钢锯条会很快生产出来的。到时候让归化民装配的时候再也不用担心锉刀不够用了。

于是袁好问又从《大型平板工艺单》上划去了几项高精度光学检测设备，这自然也导致了刮削工作量的增加，不过，锻炼队伍嘛。“看来晚上还得给林汉隆修机器去。”袁好问苦笑一声，继续修订工艺。

两小时之后，袁好问最后看了一遍《大型平板工艺单》，于是又把《中级钳工》里面平板刮削的章节复习一下，着重关注平板刮削中容易出现的问题和应对措施，然后便走到车间里查看工人的工作情况。

“循环几遍啦？”袁好问看着满头大汗的工人问道，“……应该有三遍了吧。”工人的语气有点闪烁。“所以人注意！”袁好问拍了拍手，朗声说道：“大家一定记得把每个步骤记下来，写在纸上，用拼音写也可以！只有写下来才可以方便以后的加工步骤……”叮嘱完，袁好问开始逐一检查每个人的平板：“两次刮削的方向不能相同，要有60度以上夹角！”、“显点的时候最多错开工件的五分之一，否则会有假点，你看你这块板边上就是假接触点……”

看完一圈，袁好问心里有了数，觉得这批平板明天下班的时候就能加工好了，到时候检验一下质量，能达到000级的就让他们跟着自己以后加工量具，达到00级的去干机床厂，0级就去一般机械厂好了，其他的嘛，一律用铁板喂到能批量出0级平板，反正临高的平板毛坯有上万个……一边想着，一边回办公室签了出库单，拿着叫库管员去准备桥形平尺坯件去了。

所谓平尺其实就是有长而窄的平面的量具，并不是量长度的尺子。平尺分两种，分别是平行平尺和桥型平尺；平行平尺，请示公司钢轨，两个工作面严格平行；而桥型平尺就像一座弓形的拱桥，是为了防止工作面变形而做的拱形。平尺常被用做直线基准检测和校正机床导轨，其重要性可以说是不言而喻的。通过原始平板让这批钳工学徒掌握了刮削的方法，做出了平面基准；下一步自然是让他们刮削平尺，做出较长的直线基准；有了这样的基准就可以在不动用管控物资的情况下制作大型原始平面了。