制定世界金屬切削領(lǐng)域的“中國標(biāo)準(zhǔn)”

范吳瑕　易貝羽　陳暉

“僅第七十八次會議，各國專家就對‘S形試件國際標(biāo)準(zhǔn)提案提出了76條意見。”二十多年，十二次國際標(biāo)準(zhǔn)化組織金屬切削機(jī)床測試條件技術(shù)委員會會議，六百多條提問，都被牟文平團(tuán)隊(duì)一一化解，“用海量來形容一點(diǎn)都不為過”。

80后的航空工業(yè)成飛數(shù)控加工廠副廠長牟文平想起第一次在技術(shù)委員會會議上作提案報(bào)告時(shí)的場景，依然感慨萬千，“‘S形試件在經(jīng)歷了無數(shù)次質(zhì)疑和反駁后，終于進(jìn)入了ISO國際標(biāo)準(zhǔn)制定程序的最后階段?！边@不僅標(biāo)志著中國首次掌握世界金屬切削領(lǐng)域的話語權(quán)，更推動了我國高檔數(shù)控機(jī)床事業(yè)的起步，見證了中國航空制造技術(shù)的大發(fā)展。

創(chuàng)新研發(fā)攻破技術(shù)難關(guān)

在現(xiàn)代化的航空工業(yè)成飛數(shù)控加工廠，一臺臺高精尖的數(shù)控設(shè)備呈現(xiàn)在眼前，工作臺上放著剛剛被切割出來的“S形試件”?！坝盟鼇頇z測機(jī)床的精度?！蹦参钠秸f，“S形試件”已經(jīng)成了航空工業(yè)成飛在購置高檔數(shù)控機(jī)床時(shí)的驗(yàn)收試件。

但在20世紀(jì)90年代，航空工業(yè)成飛驗(yàn)收機(jī)床用的是進(jìn)口的NAS979“圓錐臺試件”。一批驗(yàn)收合格的高精度進(jìn)口五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)出的零件頻頻被銑傷，問題究竟出在哪？望著報(bào)廢的零件，大家一籌莫展。

“時(shí)任廠長湯立民立即成立急速攻關(guān)小組，跟蹤零件加工狀態(tài)，終于通過試切件測試發(fā)現(xiàn)，故障出在空間曲面上具有開閉角轉(zhuǎn)換特征的位置?！蹦参钠矫枋觯慵妭菣C(jī)床加工時(shí)擺角快速旋轉(zhuǎn)造成的，這意味著機(jī)床本身的精度存在問題。

事后牟文平才得知，由于數(shù)控機(jī)床行業(yè)的快速發(fā)展，對零件制造精度的要求不斷提高，原有的NAS979標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能滿足全部機(jī)床檢測的需要。擺在航空工業(yè)成飛面前的事實(shí)就是，五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床的精度檢測這一世界性難題該怎么破？

變被動為主動，以問題為導(dǎo)向，研發(fā)機(jī)床精度檢測試件，經(jīng)過反復(fù)大量的試驗(yàn)、測量，“S形試件”被提出來。牟文平邊說邊用手比劃：“‘S形試件的加工過程與飛機(jī)結(jié)構(gòu)件加工過程是一致的，這能更加客觀真實(shí)地反映機(jī)床是否能夠滿足大型結(jié)構(gòu)件的加工精度需求?！?/p>

1999年，“S形試件”作為新的進(jìn)口機(jī)床驗(yàn)收試件被首次提出，2000年被航空工業(yè)成飛列入進(jìn)口機(jī)床采購的技術(shù)協(xié)議中。

向世界推廣“中國標(biāo)準(zhǔn)”

“能不能把‘S形試件申請成為國際標(biāo)準(zhǔn)呢？”牟文平說，“S形試件”精準(zhǔn)的檢測結(jié)果，被沈陽機(jī)床等國內(nèi)多家企業(yè)作為進(jìn)口高檔數(shù)控設(shè)備的精度檢驗(yàn)。

機(jī)會出現(xiàn)在2012年?！罢垳?zhǔn)備好相關(guān)材料，在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織金屬切削機(jī)床測試條件技術(shù)委員會第七十三次會議上作30分鐘提案報(bào)告?！比珖饘偾邢鳈C(jī)床標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會秘書長李祥文的一通電話讓時(shí)任數(shù)控加工廠副廠長郭志平很激動，“好不容易才爭取來的機(jī)會，‘S形試件要想成為世界標(biāo)準(zhǔn)，就必須在此次會議上獲得大家的認(rèn)同”。

剛剛從國外學(xué)術(shù)訪問歸來的牟文平懷著緊張而激動的心情向大會介紹了“S形試件”標(biāo)準(zhǔn)，“沒想到反響挺好”。同年9月在瑞典召開的第七十四次會議上，“S形試件”國際標(biāo)準(zhǔn)正式立項(xiàng)，進(jìn)入工作組草案階段。

然而挑戰(zhàn)無處不在，正當(dāng)“S形試件”一步一步邁向世界標(biāo)準(zhǔn)之時(shí)，第七十七次會議給了牟文平團(tuán)隊(duì)一記重?fù)簟?p>

“把航空制造領(lǐng)域的要求推廣普及應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，無疑增加了難度和成本?！薄皺C(jī)床精度檢測運(yùn)動中不能通過奇異值區(qū)域。”……會議現(xiàn)場白熱化的討論以及尖銳的問題讓牟文平當(dāng)時(shí)就有些懵了?！斑@些問題如果在第二天的會議中得不到合理的解釋，對于‘S形試件標(biāo)準(zhǔn)申報(bào)來說，將是毀滅性的?！?/p>

那一晚，牟文平一夜未眠。查資料、作分析，再讓國內(nèi)技術(shù)團(tuán)隊(duì)同步做實(shí)驗(yàn)，得出數(shù)據(jù)報(bào)告。一晚上兩地艱苦鏖戰(zhàn)，終于在會議前半小時(shí)完成了數(shù)據(jù)處理?！捌娈愔禍y試與原有標(biāo)準(zhǔn)無沖突?！痹攲?shí)、精確的報(bào)告與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)讓與會專家驚訝不已，申報(bào)團(tuán)隊(duì)有驚無險(xiǎn)地保住了國際標(biāo)準(zhǔn)的申請資格。

不久后，申請團(tuán)隊(duì)邀請專家參觀航空工業(yè)成飛數(shù)控加工廠，徹底扭轉(zhuǎn)了外國專家對“S形試件”的認(rèn)知態(tài)度，此后“S形試件”國際標(biāo)準(zhǔn)申請之路越來越順暢。

中國“智造”的力量

一路過關(guān)斬將、披荊斬棘，凝聚了無數(shù)航空人心血的“S形試件”作為新的試件加入到ISO10791-7標(biāo)準(zhǔn)中，并將于近期正式發(fā)布成為國際標(biāo)準(zhǔn)，牟文平感到很自豪。

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織作為權(quán)威的綜合性國際標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，其制定的標(biāo)準(zhǔn)在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。中國工程院院士、西安交通大學(xué)教授盧秉恒評價(jià)：“這標(biāo)志著我們國家在高檔數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域有了話語權(quán)，有了標(biāo)準(zhǔn)制定的參與權(quán)，對于我們建設(shè)制造強(qiáng)國、科技強(qiáng)國具有非常重要的意義。”

這與2009年國家啟動“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)研究密不可分。“在這之前，航空結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工裝備長期依靠國外進(jìn)口，連一臺國產(chǎn)高檔數(shù)控機(jī)床都沒有?！笔苤朴谌说陌l(fā)展曾讓牟文平有些無奈，“但現(xiàn)在不同了，‘S形試件切削工藝的研發(fā)有效提升了我國高檔數(shù)控機(jī)床的研制能力，大大助推了我國航空結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工裝備的國產(chǎn)化進(jìn)程”。

發(fā)展遠(yuǎn)不止于此。第二代巨型正負(fù)電子對撞機(jī)漂移室本體——BESⅢ漂移室的成功制造，代表了航空工業(yè)成飛數(shù)控加工技術(shù)的高水平。

“這是中國‘智造的力量。”一代代航空人在裝備制造領(lǐng)域砥礪前行，實(shí)現(xiàn)了從跟蹤仿制到自主研制再到自主創(chuàng)新的歷史性跨越，同時(shí)也推動了四川制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。目前，四川已擁有一批研發(fā)機(jī)構(gòu)和龍頭企業(yè)，在航空發(fā)動機(jī)、航空電子、飛機(jī)研發(fā)設(shè)計(jì)制造等方面具有領(lǐng)先優(yōu)勢，涌現(xiàn)了殲20、高端無人機(jī)等一批重大成果。

“祖國終將選擇那些忠誠于祖國的人，祖國終將記住那些奉獻(xiàn)于祖國的人?！庇】淘诤娇展I(yè)成飛門口的這句話成為航空人忠誠奉獻(xiàn)、逐夢藍(lán)天的生動注腳。（責(zé)編/裴佩）

親歷者：牟文平

航空工業(yè)成飛數(shù)控加工廠副廠長，研究員級高級工程師，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織金屬切削機(jī)床測試技術(shù)委員會委員，國際生產(chǎn)工程研究院企業(yè)會員。獲省部級以上成果獎(jiǎng)勵(lì)10項(xiàng)。