第42章 到哈工大正式当教授上课 (第3/3页)
随手画出来的。
他接着说：“课本上的东西你们能读到，能背下来，但有些东西书上没有写，也写不了。
我今天讲的是一块电路板从设计到成品的完整流程，怎么布局，怎么布线，怎么考虑散热和干扰，以及怎么把图纸变成一块能用的板子。”
他说完这段话之后，台下没有人接话。
但坐在第三排靠窗的一个学生往前探了探身子，坐在后排的一个老师把手里的钢笔放下来了。
林北没有停顿，拿起一支粉笔转身在黑板上画了一条线，然后转过身来说：“你们之前接触过的电路设计，大多是单面板。
今天我要讲的是双面板，两层走线，一层元件面，一层焊接面。
双面板的好处是布线密度高、信号干扰少，缺点是设计难度比单面板大得多，需要兼顾上下两层走线的交叉和过孔位置。”
他说到这里，拿起粉笔在刚才那条线旁边又画了一条平行的虚线，然后在线条两端点了两个点，标了过孔的位置。
“过孔是双面板的关键，连接上下两层走线，让信号能从这一面穿到另一面。
过孔的位置不对，整块板子的信号完整性就会出问题，噪声串进来，该通电的地方不通电，不该通电的地方反而通了。”
台下有人开始低头记笔记，笔尖划过纸面的声音从不同位置传过来，细细碎碎的。
林北讲了大约四十分钟，中间没有停。
他把双面板的设计思路讲完，又举了一个实际案例，一台老式电子管收音机的电路板改造成晶体管电路板的过程，走线怎么改、元件怎么重新排布、电源滤波怎么做。
他说的时候语速不快不慢，每讲完一个要点就停一下，像是给学生留出记笔记的时间。
后排那几位老师一直安静地坐着，没有人提问，但有人一直盯着黑板上的示意图在看。
足足一个小时二十分的课程结束，林北放下粉笔，拍了拍手上的灰：“今天就先讲到这里，明天继续讲电路板的制造工艺，从覆铜板到蚀刻，再到钻孔和焊接，整个流程走一遍。”
台下响起一阵翻笔记本和挪动板凳的声音，有人站起来伸了个懒腰，有人走到讲台前面凑近了看桌上那张图纸。
林北没有急着走，他把图纸卷起来收好，朝门口方向走去。
走到门口的时候，身后传来一个声音：“林老师，明天还能提前到教室看一下图纸吗？”
林北回头，是那个坐在第二排的年轻人，戴着圆框眼镜，手里攥着一支钢笔，笔帽还咬在嘴边。
“能，你早点来。”林北说了一句。
那个年轻人点了点头，转身回座位上收拾东西去了。
林北走出教学楼的时候，老孙正在门口等着，看见他出来便迎上来，手里拿着一个搪瓷杯，杯里冒着热气：“首长，喝口热水暖暖。”
“谢谢！”
林北接过来喝了一口，把杯子递还给老孙，然后去边上的休息室进行短暂的休息。
现在是九点二十分，休息二十分钟后，还有第二节课，这一节课讲的是机械工程专业。
来的是机械工程专业的学生，还有一些老师。
上课时间，依然是一个小时二十分钟，十一点下课，林北就可以休息了，准备吃午饭。
第二节课的教室还是原来的这间大教室。
林北走进门的时候，台下的学生已经安安静静地等着了，跟前一节课的学生一样，目光齐刷刷地落在他身上，带着一种认真而克制的打量。
他没有多余的话，把手里的图纸卷放在讲台上，然后拿起一支粉笔，在黑板上写了三个字：公差链。
“机械工程这门课，很多人以为核心是强度计算和材料选择。”
他转过身来，目光扫了一圈：“这两个确实重要，但真正决定一台机器能不能用、能用多久的，是公差链的设计。”
台下没有人说话。
林北在黑板左边画了一根轴，右边画了一个孔，然后在轴和孔之间画了一个箭头：“一根轴装进一个孔里，间隙大了，机器会抖，间隙小了，转不动，间隙刚刚好的时候，它就能顺畅地转上十年八年。”
他把粉笔放下：“这个‘刚刚好’，就是公差链要解决的问题，公差不是随便标的，它需要从装配需求倒推回来，每一个零件的尺寸误差都要算进去，加起来不能超过最终允许的间隙范围。”
林北在黑板上列了一行公式，写得不快，每一行都留出空位，让台下的人有足够时间抄下来。
他继续讲解：“你们设计一个零件的时候，不要只盯着它本身的尺寸，要看到它前后左右连接的那些东西，这根轴要和哪几个零件配合，那些零件又要和谁配合，每多一个配合环节，误差就会累积一次。”
他举了一个例子，跟刚才那节课一样，没有用课本上的题目，而是拿了一台实际的设备来说。
“去年我在轧钢厂修过一台日制剪切机，原本的技术员们拆了三次都没查出毛病，问题就出在公差链上，进给箱里一个蜗轮的齿顶磨损了，跟蜗杆之间的间隙偏大，车出来的螺纹螺距不稳，换了蜗轮之后一切恢复正常。”
他说完这段话，走下讲台几步，站在第一排座位旁边的过道里：
“那个蜗轮的图纸上标了正负五道的公差，按照设计标准来说是合格的，但问题在于蜗杆的磨损已经超出了预期范围，两个零件的实际尺寸都往同一个方向偏了，结果就是配合间隙超出了设计值，单纯看哪一个零件都没有问题，组合在一起就出了问题。”
台下有个学生抬了一下手，又放下来，像是想提问又犹豫了一下。
林北看到了，朝他点了一下头：“你问。”
那个学生站起来，声音有些紧：“林老师，那像这种情况，在设计阶段怎么提前发现？”
“提前发现有两种方式。”
林北回到黑板前面，拿起粉笔在刚才那行公式旁边画了一个简图：“一种是计算，把每一个零件的尺寸公差转化成概率分布，算出来最终配合间隙落在合格范围内的概率，这个在大学课本里有详细的方法，你们应该学过。”
他画完图，转过身来：“另一种方式就是实践经验，你没有装过几百台机器，就不会知道哪一类零件的实际加工尺寸最容易往哪个方向偏，这个东西书上没有，只能靠积累。”
那个学生点了点头，坐下了。
林北又讲了大约四十分钟，把公差链的概念讲完之后又讲了讲装配工艺，怎么用调整垫片补偿累积误差，怎么根据实际零件的尺寸分组装配，怎么用检测数据反过来修正设计的公差分配。
他讲的这些内容，大部分是他在轧钢厂高端车间里跟魏师傅和那些八级钳工老师傅学来的，少部分是自己总结出来的，不算高深，但每一句都落在实处。
下课铃响的时候，他正好把最后一个要点讲完。
“今天就到这儿，明天继续讲机床主轴的精度恢复，有兴趣的可以提前来教室看图纸。”
他收拾好桌上的图纸，朝着门口走去。
跟前一节课一样，有人走到讲台前面凑近了看他画的那几行公式和简图，有人拿出本子把黑板上残留的内容抄下来，还有几个老师站在后排没有动，像是在琢磨刚才讲的内容。
门口前一节课那位学生已经在这边等着了，这一次他手里没有拿笔，而是拿着一个小本子，走到林北面前，有些不好意思地开口：
“林老师，我能不能请您帮我看看我画的一块板子的布线？”
“拿过来吧。”林北说。
那个年轻人从本子里抽出一张叠好的图纸，摊开在讲台上。
林北低头看了一眼，又看了一眼那个年轻人，然后拿起一支红笔，在图纸的左上角画了一个圈：
“这一块的电源走线太长了，绕了大半圈，噪声容易耦合到信号线上去，你把电容移过来，就近放，问题就能解决大半。”
年轻人点了点头，把图纸重新叠好塞回本子里，道了声谢就转身走了。
这是一个很专注的学生，成绩应该不错。
林北给了这个学生，一个自己的评价。
林北这次来哈工大还有一个自己的想法，那就是挖掘一些人才，到自己的轧钢厂技术科。
未来轧钢厂的技术科，太需要各种人才了，眼前这座人才摇篮，不知不觉已经来了一头准备掰棒子的大狗熊。
有了这一层师生的关系，林北根本不担心，学生们会不跟自己走。
将来等他们毕业了，自己一个电话，肯定可以拉来一大群。
此刻正在电路板实验室的钱校长，莫名感觉到一阵发冷。