制定世界金属切削领域的“中国标准”

范吴瑕　易贝羽　陈晖

“仅第七十八次会议，各国专家就对‘S形试件国际标准提案提出了76条意见。”二十多年，十二次国际标准化组织金属切削机床测试条件技术委员会会议，六百多条提问，都被牟文平团队一一化解，“用海量来形容一点都不为过”。

80后的航空工业成飞数控加工厂副厂长牟文平想起第一次在技术委员会会议上作提案报告时的场景，依然感慨万千，“‘S形试件在经历了无数次质疑和反驳后，终于进入了ISO国际标准制定程序的最后阶段。”这不仅标志着中国首次掌握世界金属切削领域的话语权，更推动了我国高档数控机床事业的起步，见证了中国航空制造技术的大发展。

创新研发攻破技术难关

在现代化的航空工业成飞数控加工厂，一台台高精尖的数控设备呈现在眼前，工作台上放着刚刚被切割出来的“S形试件”。“用它来检测机床的精度。”牟文平说，“S形试件”已经成了航空工业成飞在购置高档数控机床时的验收试件。

但在20世纪90年代，航空工业成飞验收机床用的是进口的NAS979“圆锥台试件”。一批验收合格的高精度进口五轴联动数控机床生产出的零件频频被铣伤，问题究竟出在哪？望着报废的零件，大家一筹莫展。

“时任厂长汤立民立即成立急速攻关小组，跟踪零件加工状态，终于通过试切件测试发现，故障出在空间曲面上具有开闭角转换特征的位置。”牟文平描述，零件铣伤是机床加工时摆角快速旋转造成的，这意味着机床本身的精度存在问题。

事后牟文平才得知，由于数控机床行业的快速发展，对零件制造精度的要求不断提高，原有的NAS979标准已经不能满足全部机床检测的需要。摆在航空工业成飞面前的事实就是，五轴联动数控机床的精度检测这一世界性难题该怎么破？

变被动为主动，以问题为导向，研发机床精度检测试件，经过反复大量的试验、测量，“S形试件”被提出来。牟文平边说边用手比划：“‘S形试件的加工过程与飞机结构件加工过程是一致的，这能更加客观真实地反映机床是否能够满足大型结构件的加工精度需求。”

1999年，“S形试件”作为新的进口机床验收试件被首次提出，2000年被航空工业成飞列入进口机床采购的技术协议中。

向世界推广“中国标准”

“能不能把‘S形试件申请成为国际标准呢？”牟文平说，“S形试件”精准的检测结果，被沈阳机床等国内多家企业作为进口高档数控设备的精度检验。

机会出现在2012年。“请准备好相关材料，在国际标准化组织金属切削机床测试条件技术委员会第七十三次会议上作30分钟提案报告。”全国金属切削机床标准化技术委员会秘书长李祥文的一通电话让时任数控加工厂副厂长郭志平很激动，“好不容易才争取来的机会，‘S形试件要想成为世界标准，就必须在此次会议上获得大家的认同”。

刚刚从国外学术访问归来的牟文平怀着紧张而激动的心情向大会介绍了“S形试件”标准，“没想到反响挺好”。同年9月在瑞典召开的第七十四次会议上，“S形试件”国际标准正式立项，进入工作组草案阶段。

然而挑战无处不在，正当“S形试件”一步一步迈向世界标准之时，第七十七次会议给了牟文平团队一记重击。

“把航空制造領域的要求推广普及应用到数控机床领域，无疑增加了难度和成本。”“机床精度检测运动中不能通过奇异值区域。”……会议现场白热化的讨论以及尖锐的问题让牟文平当时就有些懵了。“这些问题如果在第二天的会议中得不到合理的解释，对于‘S形试件标准申报来说，将是毁灭性的。”

那一晚，牟文平一夜未眠。查资料、作分析，再让国内技术团队同步做实验，得出数据报告。一晚上两地艰苦鏖战，终于在会议前半小时完成了数据处理。“奇异值测试与原有标准无冲突。”详实、精确的报告与实验数据让与会专家惊讶不已，申报团队有惊无险地保住了国际标准的申请资格。

不久后，申请团队邀请专家参观航空工业成飞数控加工厂，彻底扭转了外国专家对“S形试件”的认知态度，此后“S形试件”国际标准申请之路越来越顺畅。

中国“智造”的力量

一路过关斩将、披荆斩棘，凝聚了无数航空人心血的“S形试件”作为新的试件加入到ISO10791-7标准中，并将于近期正式发布成为国际标准，牟文平感到很自豪。

国际标准化组织作为权威的综合性国际标准机构，其制定的标准在全球范围内广泛应用。中国工程院院士、西安交通大学教授卢秉恒评价：“这标志着我们国家在高档数控机床领域有了话语权，有了标准制定的参与权，对于我们建设制造强国、科技强国具有非常重要的意义。”

这与2009年国家启动“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项研究密不可分。“在这之前，航空结构件数控加工装备长期依靠国外进口，连一台国产高档数控机床都没有。”受制于人的发展曾让牟文平有些无奈，“但现在不同了，‘S形试件切削工艺的研发有效提升了我国高档数控机床的研制能力，大大助推了我国航空结构件数控加工装备的国产化进程”。

发展远不止于此。第二代巨型正负电子对撞机漂移室本体——BESⅢ漂移室的成功制造，代表了航空工业成飞数控加工技术的高水平。

“这是中国‘智造的力量。”一代代航空人在装备制造领域砥砺前行，实现了从跟踪仿制到自主研制再到自主创新的历史性跨越，同时也推动了四川制造业高质量发展。目前，四川已拥有一批研发机构和龙头企业，在航空发动机、航空电子、飞机研发设计制造等方面具有领先优势，涌现了歼20、高端无人机等一批重大成果。

“祖国终将选择那些忠诚于祖国的人，祖国终将记住那些奉献于祖国的人。”印刻在航空工业成飞门口的这句话成为航空人忠诚奉献、逐梦蓝天的生动注脚。（责编/裴佩）

亲历者：牟文平

航空工业成飞数控加工厂副厂长，研究员级高级工程师，国际标准化组织金属切削机床测试技术委员会委员，国际生产工程研究院企业会员。获省部级以上成果奖励10项。