在中国空间站建设过程中,机械臂作为舱外作业的关键装备,其性能直接关系到航天员的生命安全和任务执行效果。
这一重要装备的核心部件——核心驱动大齿轮的制造,曾一度面临技术难题,最终在大国工匠李晓宝的攻关下得以突破。
核心驱动大齿轮采用全新研制的特种不锈钢材料,硬度达到普通航天钢材的两倍,这一材料特性为加工制造带来前所未有的挑战。
按照传统工艺,高硬度材料通常依靠磨床砂轮进行磨削加工,但该齿轮内部结构特殊,砂轮无法在转角部位实现高精度成型。
而常规车床虽能完成复杂形状加工,却难以应对超高硬度材料。
这一矛盾使机械臂转向关节的制造陷入僵局。
面对技术瓶颈,李晓宝承受着巨大压力,日夜思索解决方案。
一次偶然的机会,他注意到车间角落里已少有人使用的研磨棒,由此产生创新思路——将车削与研磨两种工艺结合,在手动车床上进行研磨作业。
这一大胆设想在业内尚无先例,但李晓宝决心一试。
经过反复试验,李晓宝将研磨棒安装于手动车床,配合颗粒细腻的研磨膏,凭借多年积累的手感经验,在临界边缘反复探索,最终成功加工出符合要求的核心驱动大齿轮。
这一创新工艺既保证了超高硬度材料的加工可行性,又实现了微米级的精度控制。
然而李晓宝并未止步于此。
考虑到航天事业快速发展对生产效率的要求,他着手将手工技艺转化为可复制的数控加工工艺。
这意味着要将凝聚30年经验的手感量化为精确数据,教会数控设备完成同样的操作。
在技术转化过程中,李晓宝对研磨棒转速、研磨膏种类、研磨时间、温度变化等每一个变量进行细致测量和记录,寻找其中规律。
经过大量试验,他成功将手动操作完全复刻到数控车床,开创了这类特殊零件车磨合一的数控加工工艺,为批量化生产奠定基础。
据李晓宝介绍,核心驱动大齿轮直接影响空间站机械臂的运行精度,在太空环境中需承受超过200摄氏度的温差变化,任何微小误差都可能危及航天员安全。
目前,相关智能制造生产线正在研发应用中,将进一步提升我国航天装备制造能力。
特级航天员蔡旭哲回忆执行舱外任务时的情景表示,当他身着舱外航天服面对浩瀚宇宙时,正是机械臂稳稳托举着他完成各项操作。
他认为,我国航天事业的成就离不开众多像李晓宝这样的技能高手和幕后英雄,正是航天工匠们以毫厘必争的精工技艺打磨每一个部件,以极致匠心雕琢国之重器。
航天事业向前一步，往往离不开一线工匠在毫厘之间的坚守与创新。
把“难加工材料”变成“可控工艺”，把“个人经验”转化为“可复制标准”，不仅解决了一件关键部件的制造难题，也为高端制造积累了可持续迭代的技术路径。
正是在这样的微米级打磨中，我国探索星辰大海的脚步更加稳健有力。