匠心铸重器

郭从喜在车间操作机床加工产品。 受访者供图
他可以通过指尖轻触刀杆时的振动,判断出刀具对钽铌材料的切削是否精确,并将误差控制在0.02毫米以内。他是何人?
10月16日,记者走进中色(宁夏)东方集团有限公司的钽铌加工车间,见到了这位被工友们称为“神匠”的首席技师——郭从喜。
从一名学徒到钽铌机械制造领域的技能领军者、国家级技能大师工作室领衔人、2025年大国工匠人才称号获得者,郭从喜用36年时光在稀有金属与刀具的碰撞中淬炼技艺、沉淀匠心,彰显着新时代产业工人的工匠精神。
初心如炬
1989年,从宁夏机械技工学校车工工艺学专业毕业的郭从喜,被分配到905厂五车间,也就是今天的中色(宁夏)东方集团有限公司。“钽铌材料是航空航天、电子制造领域的关键材料,具有高硬度、热传导快、强韧性的特性,在行业内有着金属加工界的‘硬骨头’之称,想啃下来绝非易事。”回忆当初,郭从喜的话语中仍然带着对这种材料的敬畏。
“我有幸师从14位师傅,他们各个都身怀绝技。”郭从喜至今感念那段学徒时光。初入车间,师傅交给他一个“简单”的任务:加工一件普通零部件,但对尺寸公差、形位公差和表面粗糙度要求极高。为了练出手感,他日复一日,反复加工、比对。汗水浸透了工装,铁屑沾满了袖口,他却从未有过丝毫懈怠,一个零件一练就是整整3个月。功夫不负有心人,他加工出的工件达到了要求,师傅点头称赞。经此一事,郭从喜感悟到,掌心那层老茧不仅是坚持的印记,也能成为他日后控制精度、感知工件细微变化的“最灵敏量具”。
“师傅们用言传身教的方式让我懂得工匠精神的真谛,那就是吃苦耐劳和对每一个零件、每一道工序精益求精的精神。”怀着这份初心,郭从喜快速成长。凭借过硬的技术在一次次紧急生产任务中,他独立完成零部件加工,加工出的产品不仅获得客户好评,也得到车间老师傅们的认可,成为独当一面的技术骨干。
2008年,车间接到一批加工订单,对平面度要求极高,而这项尖端加工技术长期被国外垄断,国内尚无成熟经验可借鉴。面对“卡脖子”的技术难题,郭从喜主动请缨,挑选了5名技术骨干组成攻坚团队。为了抢时间、赶进度,团队成员把铺盖卷都搬到车间角落里,一张硬板床、几床薄被,便成了他们临时的“家”。那段日子,车间的灯光彻夜不熄,每人每天仅能挤出4小时休息,困了就用冷水洗把脸,饿了就啃几口面包、嚼几根火腿肠,渴了便灌几口凉白开,但没人喊苦、没人退缩。
切削刀具几何角度参数和走刀路径的调整是一场“毫厘之间的博弈”,每一次尝试都伴随着未知的挑战。经过大家不断地努力,转机出现在一个破晓时分。当郭从喜第十二次将设计并自行加工的工装夹具组装到机床上,用工装夹具将工件夹紧后,又对刀具前角精准磨制增加了3°,并对机床进给速度微调后,按下机床启动键的瞬间,原本尖锐刺耳的削切声渐渐变得低沉平稳。他屏住呼吸,双眼紧盯着机床主轴的转动及刀具的磨损情况,听着细微的振动声——多年的经验告诉他:成了!当三坐标检测报告显示平面度误差仅0.015mm时,这个不善言辞的西北汉子,眼眶瞬间湿润了,他攥住身边工友的手,声音带着难以抑制的哽咽:“同志们,咱们成功了!”
这场技术攻坚的胜利,不仅标志着我国在这一领域打破了国外技术垄断,也让郭从喜声名远扬。凭借这份攻坚克难的韧劲,郭从喜先后斩获第八届“中国有色金属杯”技能大奖、中国冶金建材行业“最美职工”、“中国铝业杯”第五届有色金属行业技术能手等荣誉,并于2012年在中国有色金属矿业第二届技能大赛车工决赛中获得第二名,被国务院国资委授予“中央企业技术能手”称号。36年来,郭从喜加工的钽铌零件超过10万件,合格率始终保持99.9%,他带领团队研发的20多项产品获发明专利,个人获得国家发明专利7项。
破局攻坚
钽铌材料的加工之难,核心在于刀具几何角度不确定——传统刀具设计理论在这类特殊材料面前屡屡失效:前角参数过大,会使刀具强度下降,易崩刃;前角参数过小会使刀具不锋利,切屑容易附着在刀具表面,切削热集中加速刀具的磨损。主偏角参数偏大,轴向切削力会增大;主偏角参数偏小,则径向切削力增大,会造成工件切削变形。
2018年,车间接到一批高温合金零件订单,精度要求极高,尺寸公差和形位公差需控制在微米级,多家同行尝试过后,都因技术壁垒高、风险大望而却步。
“别人不敢接,我们接!”关键时刻,郭从喜带着团队立下军令状。
为了找到刀具最优几何角度和切削参数,郭从喜逐一实验。每次试验要连续加工5个零件,记录工件切削热变形、刀具耐用度及表面粗糙度等十几项关键数据。为了观察刀具的磨损情况,他冒着受伤的风险,在距离刀尖仅10厘米的地方,架起高速相机全程拍摄,一守就是6个小时。历经30余次反复试验,郭从喜最终找到最优参数,还牵头制定《机械加工钽铌材料切削刀具几何角度与参数技术规范》,成功填补了国内空白。这套被业内称为“郭氏参数”的标准方案投入应用后,效果立竿见影:刀具寿命从2小时提升至6小时,加工效率成倍提高,产品一次检验合格率从85%跃升至99%。
郭从喜始终聚焦行业难点痛点,研制开发了钽铌及其合金材料加工等40多个系列的工装和模具,参与多项国家及省部级重点科研项目。其中,他个人承担的“极大规模集成电路溅射用钽靶材与环件的研发与产业化”课题,为我国芯片制造领域提供了关键材料支撑。攻克的航空某部件加工技术,实现了批量生产并成功应用于航天工程,在此基础上还完成了3D打印难熔高温合金复杂结构件精加工的艰巨任务,突破了新型材料加工的技术瓶颈,使中国成为全球第三个掌握磁控溅射钽环件加工技术的国家。他还总结出“三感判断法”:一看切削过程中刀具磨损情况,二听机床声响判断是否产生切削振动,三轻触加工完成工件表面判断粗糙度是否达到要求。凭这三点,就能在10秒内判断出刀具角度和切削参数是否匹配。凭借这些突出贡献,他的个人事迹被写入《新时代楷模(2024)》一书中,先后获评自治区首席技师、自治区首届“塞上工匠”,2023年入围自治区大国工匠人选,2023年到2026年被中国劳动关系学院新时代产业工人教育研究中心聘为特约调研员。
传承匠心
机械加工车间的展架上,摆满了郭从喜亲手刃磨的30多种切削刀具,每一把都凝结着匠人的巧思;他的工作台抽屉里,藏着一本泛黄的笔记本,上面记满了36年来的加工心得,包括近百组刀具参数、87个故障案例。这些刀具和这本“秘籍”也是最宝贵的教材。
郭从喜带徒弟也有个规矩:先练手感,再学技术。每个徒弟入门,他都会给一把普通焊接刀具和一块废钢件,要求每天学习刃磨刀具的几何角度,直到熟练掌握十几个角度的刃磨方法才可上机床实操。“当年师傅这么教我,现在我也这样教徒弟,这是老手艺的根。”郭从喜说。在他的悉心教导下,2名徒弟成长为高级技师,2人获得“自治区技术能手”称号。
去年,徒弟余涛加工一批薄壁钽环时因振动导致零件表面出现颤刀纹,急得满头大汗。郭从喜没有直接告诉他答案,而是让他把还有精加工余量的工件停下来一起分析:“你看,颤刀纹非常规则,说明振动与刀具伸出过长有关系,刀具缩短到有效加工距离大于5毫米再试试。”在师傅的引导下,余涛反复调试终获成功。“师傅教的不只是参数,是解决问题的思路。”余涛说,师傅常说“要善动脑、勤动手”,这句话早已刻进了每个徒弟的心里。
“希望看到更多年轻人干一行爱一行,成为大国工匠。做事精益求精,匠心才能永远不老。”57岁的郭从喜说这是他最大的心愿。
责任编辑:汪晓慧
