我的科学时代 - 第二百二十四章 作业！

    “同学们，这节课讲机械制造的基础，谁能告诉我机械制造的定义是什么？”机械工程系的教室里，来自于系主任庄前鼎教授的话音，回荡于四周，他站在讲台上，翻开纯英文版本的国外《机械工程》教材，向全班同学询问道。
    教室里学生约莫二十人，基本全是机械工程系大一学年级的学生，以及少部分土木系选修的学生。
    余华这群学生之中唯一的算学系学生。
    庄前鼎教授作为清华园内极少数的顶级机械专家，才华横溢，极其出色，个人经历如同赵教授一样，从国外留学归来后，亲手建立清华机械工程系。
    南洋公学学士学位，康奈尔大学机械工程硕士学位，美国科学研究荣誉学会会员，化学工程硕士学位，曾任波士顿斯威工程公司工程师和底特律爱迪生公司电厂试验工程师。
    这是庄前鼎教授的学历和履历，机械工程领域造诣之高，全国屈指可数。
    余华安静坐在教室最后面，系统性学习机械工程领域的知识，他对机械制造的了解大多来自于电视，知识点极为基础和片面，唯有经过系统性学习，方可从根本层次提升自己。
    有了庄前鼎教授的加盟，如今，清华机械工程系的水平丝毫不亚于老牌名校南洋公学。
    “生产机械零件及将它们装配城机器、仪器或者设备的过程，称之为机械制造。”一名戴着眼镜的男生随即站了起来。
    “看来这位同学已经预习过了，没错，这就是机械制造的定义，机械制造工业服务于人们生活一切所需，是完整工业体系中最重要的工业大类之一，与冶金工业相提并论。”
    庄前鼎教授满意的点头，示意这名同学坐下，目光环顾众人：“将金属材料加工成机械零件是机械制造的主要环节，其加工方法通常分为三类，即热加工，冷加工和特殊加工，哪位同学起来讲一讲热加工的方法是什么？”
    “热加工方法有三种，铸造，锻造，焊接。”紧接着，另外一名戴着眼镜个子略瘦的同学站了起来，仔细阐述热加工的三种方法。
    “铸造，锻造，焊接，这三种方法各有优劣，铸造优点在于可以制造几何形状十分复杂的零件，形状和尺寸通常接近零件，适应范围较广，材料来源广泛，工艺设备简单，生产成本低。”
    庄前鼎点点头，向这名同学压了压手：“劣势在于生产工序较多，工艺过程难以控制，质量不够稳定，废品率高，内部容易出现缩孔，疏松，裂纹，间隙，气孔，砂眼等等缺陷，铸造件性能不如锻件，哪位同学来讲一讲锻造的优劣？”
    庄前鼎讲课非常注重与学生之间的互动，因为这能提升讲课质量。
    如果先生只是在黑板上写，讲台上讲，下面的学生一头雾水，讲课质量非常低，学生压根没有掌握知识。
    这个问题一出，随即让教室内安静了下来。
    “锻造的主要优点为改善金属内部组织结构，使得组织内部缺陷消除，例如裂纹、气孔和砂眼等等，提升金属胚料力学性能，凡重载荷机械零件，例如机器零件重的主轴，连杆，齿轮，军事武器的枪管，炮管，必须经过锻造工序处理。而后，拥有较高生产效率、适用范围广，几何形状由简单的螺栓螺母到复杂的曲轴连杆，质量范围由1克—百吨级军舰大轴，均可采用锻件方法制造。”
    感受到教室内的冷场，余华顺势站了起来，仔细阐述刚刚在教材上读到的锻造概念和优缺点：
    “锻造的不足之处在于无法获得内腔复杂的零件，零件材料需要具有一定塑性，对脆性材料例如铸铁便无能为力，且锻造设备昂贵，单台空气锤的价格可能高达上万元，千吨级水压机价格高达二十万元以上，像教材上举例的美国第一台万吨机水压机价格高达上百万银元。”
    “这位同学回答的非常不错，同学，你叫什么名字？”听到余华这番回答，庄前鼎眼前一亮，毫不吝啬自己的夸赞，接着询问道。
    “教授您好，我叫余华，刚报了您的选修课，算学系学生。”余华轻声回答道。
    “算学系？”一番话传遍教室，在场几乎所有机械工程系的学生满脸懵逼，脑袋有些转不过弯。
    啥情况？
    算学系的人，报机械工程系的选修？
    懵逼，疑惑。
    然而，这还不算完，所有人很快回过神来，意识到另外一个问题——这人凭啥现在才报选修课？
    通识选修课开学之初就会选定，而现在的情况是，一年学习即将结束，暑假马上来临。
    “余华同学，请坐。”
    庄前鼎听闻，眼睛眯了迷，感觉非常熟悉，忽然想了起来，面露微笑，示意余华坐下，而后朝着其他同学解释道：“余华同学是今年的联考状元，提前到校报到学习。”
    打扰了……
    几乎一瞬间，教室内所有人恢复正常，理清逻辑顺序和原因，默默将注意力转移到庄前鼎身上。
    这种联考状元级别的存在，惹不起。
    不是他们怂，毕竟能考上清华的学生没一个是笨蛋，而是他们有自知之明。
    “刚刚余华同学讲的非常好，大家做个笔记，此外，我再讲一点，锻造除了热锻之外，还有冷锻，冷锻是指金属处于再结晶温度以下的加工，有模型冷锻和冷挤压等工艺，目前来说，冷锻工艺属于高端工艺方法，我中华没有一台真正意义上的冷锻机。”
    庄前鼎继续讲课，转身在黑板上写下焊接的英文和中文专业术语：“接下来讲焊接，焊接是一种永久性连接金属材料的工艺，通过加热或加压手段接住金属原子的结合与扩散作用，使两块金属材料牢固连接在一起……”
    这节机械制造的基础，主要讲热加工的三种方法和各自优劣，以及具体方法和类型，从铸造细分下来的砂型铸造，再到锻造领域的自由锻造和模型锻造，最后到了焊接的熔焊。
    焊接的熔焊非常有意思，在庄前鼎讲述下，余华现在才懂得，原来所谓的电弧焊、气焊、埋弧焊等等焊接方法，全部属于金属热熔特征，归类为熔焊。
    庄前鼎教授讲的非常仔细和深入，讲完基本概念后，再重点阐述各个工艺方法的关联性。
    一般而言，想要得到一个拥有良好力学性能的零件，例如炮管，首先需要铸造出炮管胚料，再进行锻造处理，改善炮管胚料金属内部组织结构，获得较细晶粒，从而使得力学性能得到极大提升。
    教室内，余华和一众学生如同干涸已久的河床般，源源不断吸收着新鲜而鲜活的雨水，补充自己。
    窗外，太阳渐渐下山，地平线边缘渐渐冒出一轮红色光晕。
    五点三十分钟，机械工程选修课结束。
    “简单布置一个作业，设计并制造一个零件，加工方法不限，零件形状要求具有一定程度的实用性，再过几节课我们会讲到金属切削加工，到时候，你们设计制造的零件就用作上课教具，你们可以单人做，也可以将其当成一个团队合作项目。”
    庄前鼎一丝不苟，面容严肃，立于讲台上环顾四周，布置新的课后作业：“好了，下课。”
    话落，转身走下讲台，朝教室外而去。
    “谢师教诲。”转瞬，所有同学起立，面露尊敬之色，齐声送别庄前鼎。
    “设计并制造一个零件……有意思。”下课后，余华悄然离开教室，往宿舍平斋而去，心里对庄前鼎教授布置的作业来了兴趣，脑海思考该做个什么零件。
    “要不，提前练练手，造根枪管来试试？”
    机械之美永不过时，作为骨灰级军迷的余华，想到的第一个‘机器’零件，当然是对军迷来说最有意思的枪管。
    枪械，称之为杀人机器丝毫不为过。
    而枪管的灵魂和中心基础，就在于枪管。
    “机械工程系有车床和龙门铣床，精度造枪管没问题，至于拉膛线，顺路试试手工拉膛线的感觉，那就这样决定了。”余华仔细琢磨一番，准备趁着这个机会试试手艺，反正造什么零件不是造。
    愉快的做好决定，余华出了学堂，很快回到平斋，舍友韩雨衿没在宿舍里，不知道去哪儿了。
    换了身衣服，收拾准备一番，余华离开宿舍，依旧往学校东门而去，没有前往事先约定好的西门。
    从清华园出来，余华习惯性绕了几圈，测试身后有没有人跟踪，确认无误，随即在路上叫了一辆黄包车，直奔东城。
    什么作业之类的暂时不急，当下最重要的事情，完成技术换设备的计划！
    - 肉肉屋