夜已经深了。
娄晓娥已经发出均匀的呼吸声，小吕晓也在旁边睡得四仰八叉，小手攥着被角，嘴角挂着一丝口水。
吕辰躺在床上，睁着眼睛，怎么也睡不着。
他脑子里全是白天金柔教授那张图纸，球面导轨、五轴联动、自由曲面。
那些线条像是刻进了视网膜，闭上眼睛就能看见。
他干脆披了件衣服，轻手轻脚地走到堂屋，倒了杯凉茶，点了一根烟，坐在黑暗里慢慢抽着。
作为后世人，他当然知道“自由曲面加工”最后走通的路是什么。
刀具摆动、工件回转，五轴联动，再加上先进数控系统。
这是主流，也是工业界经过几十年验证的最优解。
可金柔教授的“球面工件台”真的就不可行吗？
他反复想着这个问题。
在小型、轻量、高精度工件的加工上，让工件“翻滚”来适应刀具，似乎也不是没有可能。
尤其是那些形状极其复杂、但质量不大的零件，比如精密光学模具、小型涡轮叶片、医疗器械。
在这些领域，工件翻滚带来的惯性问题不突出，而“一次装夹、全部完工”的优势却能发挥到极致。
金柔教授不是疯子，她只是看到了另一条路。
一支烟抽完，他又点了一支。
窗外的月光透过窗棂洒进来，在地上投下一片银白。
远处传来火车的汽笛声，在深夜里格外清晰。
“算了，明天再说。”他把烟掐灭，回到床上，躺了很久才迷迷糊糊睡去。
第二天中午，吕辰在食堂吃完饭，把搪瓷缸子洗了放回办公室，然后出了红星所主楼，朝精密机床实验室走去。
精密机床实验室原来是轧钢厂老厂的区后勤仓库，上下三层，红砖灰瓦，方方正正，墙面上爬满了爬山虎，已经枯了大半，露出虬结的藤蔓。
门口挂着一块白底黑字的牌子，字迹端正，是刘星海教授的笔迹。
他推门进去，一楼是加工车间和装配区，几台大型机床安静地蹲着，盖着帆布，像是沉睡的巨兽。
几个年轻人围在一台光学坐标镗床旁边，正在讨论什么，手里拿着图纸，指指点点。
上到二楼，走廊里传来了说话声。
“金教授在吗？”吕辰问迎面走来的一个技术员。
“金教授在三楼办公室，不过这会儿可能不在。今天一早好多人来找她，她说了，晚上在二楼会议室开个技术讨论会，所有想讨论的人都来参加。”
吕辰点点头，正准备上楼，身后传来一阵急促的脚步声。
“小吕？你也来了？”
他回过头，是自动化控制中心的吴老师，原清华大学机械制造系讲师，四十出头，头发已经花白，戴着厚厚的眼镜，手里拿着一个笔记本，边角都卷起来了。
“吴老师，您也是来找金教授的？”
“可不是嘛！”吴老师一脸苦笑，“昨天晚上翻来覆去想那个球面导轨，怎么也睡不着。你说那东西，弧度、曲率、接触刚度……，我越想越觉得难，又越想越觉得有意思。这不，今天就跑来想找金教授细聊聊，结果人不在。”
两人对视一眼，都笑了。
“那晚上再来吧。”吕辰说。
“行，晚上见。”
……
下午下班后，吕辰在食堂吃了饭。
今天是红烧肉炖土豆，肥而不腻，他一口气吃了两碗饭，又喝了一碗酸辣汤，这才心满意足地抹了抹嘴，往机床实验室走去。
已经快黑了，老厂区的路灯亮着，昏黄的光在寒风里微微晃动。
他把棉袄的领子竖起来，快步走过那段没有路灯的路段，到了实验室楼下，推开铁门，一股热气扑面而来。
二楼会议室的门敞开着，里面已经坐了二十七八个人。
圆桌摆成回字形，桌上铺着墨绿色的绒布，每个位置前放着一个搪瓷缸子和一个笔记本。
有人在低声交谈，有人在翻图纸，有人端着缸子喝茶，空气中弥漫着烟味和茶叶的清香。
吕辰扫了一眼，多数是自动化控制中心的人。
老一辈的有吴老师等四五位老师，年轻一辈的有李师兄、任长空、吴国华等七八位年轻工程师。
对搞机械的来说，金柔教授这卫星吸引力不小。
此外，吴国华、钱兰、诸葛彪竟然也在，正凑在一起看一张复印的图纸，真是想到一起了。
连汤渺教授也来了，他坐在靠窗的位置，手里拿着一支铅笔，在纸上写写画画。
方教授坐在他旁边，闭着眼睛，像是在养神。
魏知远教授也点着一支烟，桌上放着他的黑皮本子，一沓稿纸压在下面。
这三位可是重量级的人物。
除了这些，还有各中心、实验室的十来位核心工程师。
金柔教授站在黑板前面，正在往上面贴图纸。
她今天穿了一件深灰色的列宁装，头发盘起来，用一根银簪子别在脑后，整个人看起来比平时精神了许多。
她的动作很快，每一张图纸都用磁铁吸得端端正正，退后一步看看位置，再微调一下。
“金教授，人都到得差不多了。”旁边一个年轻技术员说。
金柔转过身，目光扫过全场。
她的眼睛下面有一圈青黑，嘴唇也有些干裂，但眼神很亮，像是有一团火在里面烧。
“那咱们就开始吧。”她走到主位坐下，端起搪瓷缸子喝了一口水，“昨天晚上，我在家里想了很久。今天白天，也有不少人来找我讨论。我觉得，与其一个一个地说，不如把大家聚在一起，敞开聊。有什么想法，有什么质疑，都摆在桌面上。咱们这个会，不设禁区，不扣帽子，谁想说就说。”
顿了顿，她提高声音：“来，先把图纸挂好。”
两个技术员把那张巨大的概念图从墙角展开，用磁铁吸在黑板上。
尽管昨天已经看过一次，再次看见，大家还是觉得很震撼。
球面导轨、并联机构、五轴联动、自由曲面，每一个词单独拿出来都是硬骨头，放在一起简直是天方夜谭。
可它就挂在黑板上，线条工整，标注清晰，像一件精密的艺术品。
汤渺教授第一个开口。
他站起来，走到黑板前，用手中的铅笔点着图纸上的几个关键部位。
“金教授，我先说说我的理解。自由曲面加工的目标，是一次装夹、全部完工。要实现这个目标，主流思路是通过三个直线轴和两个旋转轴协同，让刀具能以最佳角度接触工件。也就是说，刀具摆、工件转，五轴联动。”
他转过身，看着金柔：“你这个方案，反其道而行之，让工件在球面上翻滚，刀具基本固定。从力学原理上，各有优劣。但我想先确认一点：你是不是完全排除了刀具摆动这个方向？”
金柔摇了摇头：“汤教授，我没有排除。我只是觉得，工件翻滚这条路，值得认真走。有些工件，刀具摆不动。”
方教授接过话头。
“金教授，我插一句。”他也走到黑板前，在图纸旁边画了一个简图，一个三轴平台的示意图，然后在上面加了两个旋转箭头。
“键合机已经能做到0.4秒响应、0.5微米精度。这意味着咱们对‘高精度运动平台’的掌控已经达到了一个相当的高度。而‘在固定工件状态下控制刀具姿态’，本质上就是给现有的三轴平台增加两个旋转轴，变成一个‘五轴头’。”
他看着金柔：“这个方向，技术继承性高，风险低，为什么不能先走？”
金柔沉默了几秒，然后站起来，走到黑板前。
她在图纸的旁边画了一个圆，在圆里面画了一个方块。
“方教授，您说的没错。‘五轴头’确实是平滑的技术演进路径。但我想问一个问题：如果工件有一两米大、几百公斤重呢？”
她用铅笔在圆里面写了一个词：机匣。
“航空发动机机匣，直径一米五，重量三四百公斤。让这样的大型工件不动，让刀具去摆，刀具摆动机构的悬伸会有多长？刚度还剩多少？”
她又写了一个词：舱段。
“导弹舱段，细长、薄壁，装夹困难。固定工件、刀具摆动，刀具需要伸进舱段内部加工，空间受限，排屑困难，冷却液进不去。”
她放下粉笔，转过身，看着方教授。
“我不是否定‘刀具摆动’方向。我只是说，有些工件，它‘摆不得’。”
会议室里安静了几秒。
吴老师站了起来：“金教授，您说的有道理。但我也有一个问题。”
他走到黑板前，在金柔画的圆旁边又画了一个圆，然后在圆里画了一个更小的圆，标注了“质心”。
“旋转大质量工件，需要巨大的驱动力和极高的机械刚度来抑制惯性。要保持微米级精度，对减速机、轴承和整体结构的刚性是严峻考验。哪怕解决了重载旋转精度问题，‘工件翻滚’带来的综合误差和机械磨损，都是一个巨大的系统问题。”
他用粉笔在圆外面画了一圈波浪线：“而且，装夹的稳定性是无法逾越的大山。要让大质量工件‘翻滚’，必须有一套颠覆性的夹持方案。它不仅要承受巨大切削力，还得足够‘隐形’，不干涉刀具。”
他放下粉笔，看着金柔：“金教授，这些问题，您想过吗？”
金柔点了点头，表情没有变化。
“想过。每一个都想过。有些有答案，有些还没有。所以才要一步一步走。”
任长空举手，站起来，他的声音还有些发紧，但说得清楚。
“金教授，吴老师说得对。工件质量带来的巨大惯性会使加减速极度困难，直接影响加工速度和精度。我算过一个粗略的模型：一个直径一米的钢制工件，重量大约四百公斤。如果要在0.5秒内旋转90度，需要的扭矩大概是多少？”
他在黑板上写了一个公式，算了几笔，然后转过身：“大约需要1200牛米。这个数字意味着什么？意味着驱动电机的体积、重量、成本都会急剧上升，而且整个底座和支撑结构都要为此加强。”
他顿了顿：“这还不算工件偏心的影响。如果工件是异形的，质心不在旋转中心上，那就更复杂了。”
金柔看着他，目光里有一丝赞许。
“长空，你说得对。所以第一步，我们不做异形工件，不做大质量工件。第一步就是做一个‘球面定位台’，用标准球体或者对称工件来验证定位精度。驱动问题、惯性问题、装夹问题，都可以通过简化模型来规避。”
她顿了顿，声音提高了一些：“我不是一步登天。刘教授给我画的‘分步走’，每一步都跳起来够得着。”
会议室里安静了几秒。
柔又开口了，这次她的声音比刚才低沉了一些，像是在说一个埋在心里很久的想法。
“方教授、吴老师、长空，你们的质疑，我都听明白了。‘固定工件+刀具摆动’确实是更平滑的路。但我想说一个我自己的判断。”
她转过身，看着那张概念图。
“‘固定工件+刀具摆动’，无论你怎么加自由度，刀具始终有一个‘悬臂’结构。悬臂越长、自由度越多，刚度越差。这是物理规律，无法绕过。而‘工件翻滚、刀具固定’，刀具可以做成‘短粗胖’，甚至像龙门机床一样，横梁上挂一个刚性极高的固定主轴。刚度问题被彻底解决。”
她回过头，目光从每一张脸上扫过。
“从力学原理上，‘工件翻滚+刀具固定’比‘工件固定+刀具摆动’更优。因为质量最大的部分在运动，但切削力最终要由刚度最高的部分来承担。既然要做‘终极机床’，那就应该选择原理上更优的方案，而不是在旧框架里打补丁。”
魏知远教授一直没说话。
他靠在椅背上，眼睛半闭着，像是在养神。
等金柔说完，他才慢慢睁开眼睛，坐直了身子。
“金教授，我支持你的方向。但我有一个问题要问。”
他站起来，走到黑板前，拿起粉笔，画了一个球面坐标系。经线、纬线，标注了θ和φ。
“复杂的翻转运动，对控制系统的动力学模型和前瞻算法要求极高。球面运动不是简单的加减速，而是两个旋转轴的非线性耦合。要保证在任意角度都能稳定、精确地定位，必须进行复杂的非线性补偿。而且，工件如果偏心，重力矩随角度变化，又需要额外的补偿。”
他放下粉笔，看着金柔：“主动姿态调整必须优先解决。否则，你连‘定位’都做不到。”
金柔点了点头：“魏教授，所以我需要您的数学模型。”
魏知远嘴角微微动了一下，不知道算不算笑。
“我的模型可以帮你算‘怎么转’，但‘转到哪儿’是你们机械的事。先做出来，我帮你们写算法。”
陈志国这时候也举手站了起来。
他性格沉稳，说话慢吞吞的，但每一句都在点子上。
“金教授，我有一个想法，可能有点跑偏，您听听看。”
他走到黑板前，画了一个大大的圆，在圆心位置画了一个点。
让大质量工件去‘迁就’刀具，确实不划算。但如果我们反过来思考，如果加工对象本身就是球形的呢？”
他在圆的外围画了一个刀具，让刀具沿着圆的切线方向运动。
“比如加工球阀、轴承滚珠、光学球面透镜。这些工件本身就是球形的，或者是球面的一部分。让工件绕自身轴线旋转，刀具再配合做圆周或特定轨迹运动，是不是就能避开‘大质量工件翻滚’的难题？”
会议室里安静了一瞬，然后有人摇了摇头。
李师兄站起来：“志国这个想法很有启发性，但意义不大。‘球面专用机床’只适用于加工严格球形的工件，无法处理随意形状的自由曲面。航空发动机叶片不是球形的，导弹舱段也不是球形的。你这个方案，适用范围太窄。”
他顿了顿，又补充了一句：“不过，‘同心加工’这个思路，让工件绕自身轴线旋转，确实有启发。如果将来我们做‘摆头+转台’方案，转台就是这个思路的延伸。”
陈志国点了点头，没有争辩，坐了回去。