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    精研“金剛鉆兒” 專攻“瓷器活兒”——記天津市國防工業工會“工人先鋒號”三院8358所六室先進光學制造組

    發布時間:2014-03-10    信息來源: 中國航天科工三院


        近日,天津市國防工業工會授予中國航天科工三院8358所第六研究室先進光學制造組2013年度“工人先鋒號”榮譽稱號。

      先進光學制造技術,多基于高精度數控設備和儀器,對玻璃、石英、單晶硅、單晶鍺等硬脆材料進行微米級形狀加工和納米級表面制造。精研“金剛鉆兒”,專攻“瓷器活兒”,正是該所先進光學制造組的主要工作內容。該組成立于2011年,現有員工12人,全部為80后,其中博士學位1人,碩士學位5人,研究生學歷人員均為2010年后畢業,是一支年輕富有朝氣的隊伍。

      光學技術的發展,對光學工藝的技術指標及生產效率提出了更高的要求,單獨采用傳統光加工藝難以滿足國防發展的需要。然而,先進光學制造技術卻是剛剛起步,國內少有借鑒,國外技術封鎖。在內無經驗積累外無成果借鑒的條件下,這支年輕的隊伍高擎航天精神大旗,無所畏懼地踏進了這片技術荒原。

      2013年度,該組不同程度地參與了18個型號的光學零件研制,并承擔了所內3個批產型號的光學零件生產任務。面對嚴峻形勢,該組充分發揮團隊創新精神,大踏步開展工藝技術創新。一年中,完成工藝攻關及優化項目2項、工藝規范2項、實用新型專利獲批2項、合理化建議2項、信息化建設論文2篇、并在所內年度學術交流征文中提交技術論文3篇及工人論文1篇。而這些,也只是本年度工藝技術創新的一部分,還有諸多創新成果仍待整理。這些創新為保障型號任務的完成發揮了極大的作用。

      2013年,紅外光學零件研制任務數量多、難度高、進度緊均是往年未曾見過的。僅就技術難度而言:為兼顧復合導引系統的微波性能和紅外光學性能,在國內率先采用了熱壓氟化鎂材料和熱壓硫化鋅材料作為帶有中心孔的超薄非球面反射鏡光學零件,其金剛石砂輪精密打孔和超精密金剛石車削非球面兩項工藝技術,在此之前均未開展過研究;諸多研制型號首次采用進口砷硒鍺材料,共計三個新牌號,其金剛石磨削、古典拋光、金剛石車削甚至金剛砂砂線線切割性能均需重新試驗;若干研制型號為配合結構和裝配需求,增加了小平臺設計,其金剛石磨削和車削加工性能也是未曾試驗過的,在如玻璃一樣的硬脆材料上做小尺寸倒角和清根,其難度可以想象;若干研制型號的主反射鏡采用了帶有中心孔的折衍混合表面,該面形國內尚無法實現檢測,只能靠工藝過程控制,給微應力裝卡、消應力退火、試車件設計等工藝細節控制帶來了極大的難度。

      然而,這些困難并沒有成為前進的阻礙。這支朝氣蓬勃的隊伍逢山修路遇水搭橋,硬是闖過了這些難關,保證了任務的交付。而這些難關部分已成為了前進道路中的鋪路石。在試驗熱壓材料金剛石車削性能時,觀察到了粉末化去除形成的光整效應,為進一步優化熱壓材料的超精密車削性能奠定了基礎;試驗單晶硅金剛石高效銑磨過程中,觀察到了單晶硅在金剛石微粉高速磨削過程中的塑性去除效應,為進一步優化磨削和拋光之間的銜接奠定了基礎;在試驗進口砷硒鍺材料金剛石車削性能過程中,觀察到了砷硒鍺的塑性切削現象和脆性切削現象,為固化加工參數穩定加工性能奠定了基礎。

      在批生產的光學零件制造中,工藝技術創新同樣發揮了巨大的效力。某型號球面石英窗口生產任務緊,在產能緊張的形勢下,采用傳統工藝難以按時完成。為此,組里啟用了全工序數字化加工流程,開展工藝攻關,采用數控銑磨、數控拋光和數控定心磨邊代替傳統工藝方法,僅拋光工序就由原來的20小時縮短至2小時。生產兩個批次產品,共節省工時2000小時以上,確保了生產任務的順利完成。此外,數控光加技術在硬脆材料精密成形領域也逐漸發揮作用。針對某型號產品材料特殊,傳統加工方法質量穩定性差等問題,該組成員根據材料和結構的特點完成了專用工裝的研制,進一步通過實驗摸索并固化工藝,保證了加工穩定性。如今,該產品的成形時間由原先1小時/件,降低到0.3小時/件,產品成形的一次合格率也由原先的80%提高到98.33%。

      為了保證研制生產任務的完成,組員們付出了太多,加班加點是家常便飯。在某些忙的月份,大部分組員不加班的日子可以用一個巴掌數過來。為了不影響科研生產計劃,該組成員在技術資料嚴重不足的情況下,加班加點開發異型光學零件數控加工工藝,實驗到凌晨4點,第二天還要繼續工作。有人訂下了婚約卻一直在延遲休婚假,有人孩子老人生病了也照常上班,有人剛料理完母親的喪事就忍著巨大的悲痛立即歸隊……

      2013年,在共同攻克急難險重任務的過程中,組員們對“特別能吃苦、特別能戰斗、特別能攻關、特別能奉獻”的載人航天精神有了切身的認識。在他們看來,先進光學制造技術并不是點石成金的動人神話,而是需要創新探索的技術荒野,是一次次撓頭的冥思苦想,是一種跌倒后重新站立起來的勇氣,是一種永不言敗的精神。走入嶄新的2014年,這群80后滿懷高昂斗志,在平凡而神圣的崗位上繼續開拓進取,實踐著“航天報國,強軍富民”的光榮夢想,為將8358所建設成國際一流的光電技術研究所貢獻一份力量。(文/李偉皓、張昊)

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