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数控工艺第一人——金福吉

2008年04月10日 15:20中国机床商务网点击:5749

如果能在某一种新生事物诞生之时就对它关注,伴随它成长,与它一起开创新的时代,那会是怎样一种波澜壮阔的人生?
我们要接触的就是这样一个人——北京机床研究所(以下简称“机床所”)副总工艺师金福吉。
1962年,他毕业于北京化工学校,专业是有机合成。谁能想到这么一位专业与机床没有任何联系的中专学生,却会在毕业的时候义无反顾地投入机床行业?
“在金工实习的时候,我发现了自己对机床的兴趣,加上当时的机床所非常出名,在毕业分配的时候,我坚定地选择了机床所。”金福吉告诉记者,在那个年代中专生已经算是高学历了。于是,从那时起,机床所多了一位勤勤恳恳、兢兢业业的新员工,普通机床车间多了一位中专生操作手。只是,在那个时间点上,谁又能预料到这位上进的年轻人会在几十年后成为这个行业泰斗一般?

开创,艰难的开始

不管是对于行业还是个人,平稳发展都是最理想的状态,可是金福吉貌似没有太好的运气。
由于机床所的一些变动、搬迁,金福吉的工作环境并不平稳。直到上个世纪70年代,机床所里的生产、研究才开始逐渐恢复,金福吉总算有了一个比较稳定的工作环境。
1974年,机床所开始研制数控机床,引入了一台日本牧野的卧式加工中心。后来机床所自行研制出了JCS013——我国的第一台卧式加工中心。所里决定让正在镗床班任班长的金福吉参与这台机床的数控应用研究。就是这个决定,让金福吉成为了中国最早研究数控机床应用的那群人中的一员。
让所里做出这样的决定,除了卧式加工中心的形式及加工对象与镗床比较接近外,还因为金福吉个人的杰出表现——动荡的环境并没有让这个年轻人前进的脚步有过哪怕一丝迟缓。“开创是让人兴奋的,困难也同样是明显的。”金福吉说,“当时遇到的最大困难是来自知识层面的。数控机床集机、电、液、气、仪于一体,高度自动化和现代化,对于技能知识和理论知识的要求都比较高。面对这台机床,我深深感到自己知识的不足。”
那是一个没有其他成功经验或者案例可以借鉴的年代,习惯了用JAVA这样高级的语言写程序的人不妨想想:当时数控系统选用的是分离软件,程序都是用纸带打孔……解决办法很简单也很有挑战性:在实践中了解、摸索和学习。这位曾先后任机床所车工班班长、镗床班班长、数控工段段长、大件车间主任、模具部部长、副总工艺师的机床操作手,在这样的条件下踏出了数控机床应用的第一步。

那些基石

1978年,机床所引入了日本发那科的7M系列数控系统。这是我国引入的第一套数控系统。这套专用数控系统的引进,为数控机床的应用开辟了很多便利空间,让数控机床的应用变得更加直接,更加快捷,更加方便。
度过了最初开创的艰辛,金福吉伴随着数控机床的发展而迅速成长,“1981年,机床所研制出了JCS018立式加工中心,也是我国第一台立式加工中心。这台立式加工中心配的是发那科最新的专用数控系统。随着硬件的充实,我们觉得要做的事情多了起来。1982年,我们举办了我国的第一期数控机床应用培训班。”
这无疑是一个影响深远的事件,而金福吉这次扮演的是一位教练的角色。
这个每期少则六七十人、多则八九十人数控机床应用培训为我国数控机床领域培养了最早的那群数控人才。如今这群人很多都是各个机床企业的总工、副总工或者专家,成为了我国数控机床行业的基石。

高度,来自于岁月的累积

如今数控机床的应用已是大势所趋,从业人员达百万之多。但我们的应用水平还处于基础阶段。造成这样的低水平的原因何在?
对此,金福吉分析说:“我国自行生产的数控机床以普及型的中低端机床为主,不少厂家把进口的高档数控机床当样机来用,仅限于围绕某个特殊零件来做分析应用。而国外机床厂限制数控机床的一些高级功能和核心技术对我国的出口。许多用户在买了数控机床之后,由于生产管理和创新意识的缺乏,只是考虑如何用新买的数控机床加工以前的那些零件,仅仅是应付生产。如此一来,数控机床的生产潜能、新技术的价值并没有得到应有的发挥。”
金福吉认为数控机床应用水平偏低与我国对数控机床工艺的研究不足有很大关系,“数控工艺不是一个单一的环节,不仅要有机床,还需要对刀具、卡具、加工对象进行研究。对于如何抓住数控机床的规律,挖掘数控机床的使用价值,许多厂家做得很不够。”
这已经不是某一个点或者面的问题了。金福吉认为,想提高应用水平,从培训的角度讲,数控机床的培训者需要开阔的视野,了解当今数控机床行业的前沿理念和操作方法;培训者应具有扎实的基本技能,熟悉工件的装卡定位,能准确地编制程序,能熟练地调试加工程序;培训者应当善于总结加工中的成功与失败案例,并进行交流,最终促进技术的提高。
“为什么数控大赛如此受欢迎?除了能让能工巧匠展示才能之外,还为选手们搭建了一个相互交流的平台,这是最关键的!”金福吉最近还在为全国数控技能大赛的筹备工作而忙碌。
“我经常对那些参加数控机床大赛的选手们说,‘你们是比赛的佼佼者,但你们并不是数控应用的精英。比赛有很大程度的偶然性。’我们要鼓励他们继续走下去,把我国的数控应用上升到新的水平。”金福吉语重心长地说,“数控机床应用包罗万象,需要我们一大批人、几代人去孜孜不倦地追求。”

“工艺改进最终取决于工艺系统”

金福吉告诉记者:“机床、刀具、卡具、加工对象共同构成了工艺系统,工艺改进最终取决于工艺系统。”
金福吉认为如今我们行业对工装卡具缺少足够的关注,机床需要配套的是高效、可靠且快捷的卡具,“比如说瑞典的3R卡具,他们的卡具在精度和效率上,领先了我们很多。而我国只有少数几家厂子从事专门的卡具生产。”
除了卡具,高效的刀具在数控机床的应用中,也是必不可少的。我国的刀具产量虽然比较大,但是在高效、高精刀具领域,我们和国外的差距还比较大。当然,国外的刀具价格偏高,有不少企业难以接受。“所以在粗加工和半精加工中,我们用的是国内的刀具;在精加工中,为了满足加工质量,我们一般选用国外的优质刀具。如此一来,就限制了数控机床最终效益的发挥。”
“当然,数控机床不是万能的。我们还应该根据数控机床的特点,合理地安排工件。如在加工过程中,工件的变形、加工的控制,都需要在实践中反复地摸索和提高。”
“有时候我们会围绕一个尺寸,研讨半年甚至更长的时间。数控机床的操作细化开来,是许多非常基本的操作,但正是这些操作的无数种组合产生了那些看起来非常复杂和精细的零件。许多操作者被自己的阅历和操作经历所局限。我经常问我们的工程师,‘你的程序是不是最佳的?你的切削参数是不是最佳的?你的走刀路线和轨迹是不是最合理的?’”正是这样精益求精的态度,使得这位老专家在技术和风度上让业内人士、好学后进为之折服。
在采访中途,金福吉起身从一个大立柜里拿出4块手表的主夹板,然后一字摆在记者的眼前。
手表零件的加工是一种微细零件的精密加工。金福吉为记者讲解道:“在这么一个小小的空间内,要进行平面加工、孔加工,最小的直径只有0.3毫米,如此细微的零件,对镗刀、钻头都是一种挑战,所以我们在做此类加工的时候,选用的都是国外的优质刀具。而且,针对这个零件我们所做的规范设计工作就繁杂无比,工装卡具的设计、刀具的选择、程序的合理编制、机床的调整等工作更是缺一不可。小小的零件,蕴含的却是无数次的运算与调试。”
金福吉告诉记者,现在业余时间大量阅读的是专业书籍,再有空余时间也大多用来和同行老友交流心得,同时还为数控机床应用做力所能及的推广。作为副总工艺师,作为中国致力于数控机床应用的先锋,金福吉深知自己肩上担子的分量,深知人才培养对于这个行业是何等重要。
“我们把工作交给年轻人,我们为他们创造各种条件。比如说,把这些工程师送到海外去接受培训,或者让他们去参加各种学习班。在工作中,我们也给予他们足够的信任,把一些难加工的零件交给他们加工,让他们实践,鼓励他们总结成功经验。”金福吉认为,信任的开明环境,能够让年轻人放开手脚实践自己的才华。
面对这么一位长者,我们不由地又想起了他说的那句话:“数控机床应用包罗万象,需要我们一大批人、几代人去孜孜不倦地追求。”
(来源:)

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