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機床精度是反映機床零部件加工和裝配誤差大小的重要技術(shù)指標，往往會直接影響工件的尺寸大小、形位誤差和表面粗糙度。北一機床生產(chǎn)的高精度大型龍門鏜銑床，可實現(xiàn)運動直線度小于0.005mm/m，重復定位精度小于0.002mm，其精度、性能均達到了世界一流產(chǎn)品的水平。

接近兩層樓高的大型龍門鏜銑床機床，運轉(zhuǎn)起來卻是靈活自如，還可以高效完成各種精細切割作業(yè)……這是5月23日北京北一機床有限責任公司（以下簡稱北一機床）生產(chǎn)車間的一幕。

這臺機床究竟有何獨到之處？

一組數(shù)據(jù)道出它的優(yōu)勢：加工精度達到0.005mm（即5微米），重復定位精度達到0.002mm，分別相當于頭發(fā)絲直徑的十六分之一、四十分之一，比普通數(shù)控機床分別提升了2倍和5倍，可謂站上了龍門銑床領(lǐng)域的“金字塔尖”。

“別看它如此龐大，這臺大型龍門鏜銑床機床的最大特點就是具有高精度，用一個形象的比喻就是‘大象也能跳起街舞’?！北币粰C床總工程師馬建川自豪地告訴記者。

機床被稱為工業(yè)母機，是我國國民經(jīng)濟發(fā)展及保證國家戰(zhàn)略安全不可或缺的重要裝備。在大型數(shù)控機床領(lǐng)域，我國長期以來受制于國外技術(shù)封鎖。如今，這一局面正在被國內(nèi)機床企業(yè)改寫。

憑借持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和精湛的工藝，北一機床持續(xù)加碼對中高端產(chǎn)品的創(chuàng)新研發(fā)，不僅打破了國外技術(shù)壁壘，實現(xiàn)了進口替代，同時不斷提升機床的加工精度、可靠性和穩(wěn)定性，努力實現(xiàn)高效率與高精度的完美結(jié)合，為制造業(yè)的發(fā)展注入新的活力。

精度突破

走進北一機床生產(chǎn)車間，機器轟鳴作響，自動化生產(chǎn)線加速運轉(zhuǎn)，工人們在各自崗位上一絲不茍地對生產(chǎn)設(shè)備進行檢查和測試，現(xiàn)場一派熱火朝天的生產(chǎn)景象。

“這臺高精度大型龍門鏜銑床是國外對我們限制出口的產(chǎn)品，我們依靠自主創(chuàng)新成功將產(chǎn)品推向市場?！瘪R建川說，兩小時后他就得去機場，前往安裝現(xiàn)場進行現(xiàn)場調(diào)試。

在生產(chǎn)車間的一側(cè)，重型制造部生產(chǎn)部值班經(jīng)理王紅岳正和工人們一起進行龍門鏜銑床的組裝與調(diào)試。

機床精度是反映機床零部件加工和裝配誤差大小的重要技術(shù)指標，往往會直接影響工件的尺寸大小、形位誤差和表面粗糙度。

“數(shù)控系統(tǒng)和關(guān)鍵功能部件是數(shù)控機床的核心部件，功能部件精度在一定程度上代表著機床的精度?！蓖跫t岳告訴記者。

記者了解到，北一機床生產(chǎn)的高精度大型龍門鏜銑床可實現(xiàn)運動直線度小于0.005mm/m，重復定位精度小于0.002mm，其精度、性能均達到世界一流水平，這一突破性進展填補了多項國內(nèi)空白，打破了國外技術(shù)壁壘，成功實現(xiàn)了進口替代。

“這種提升是一個很艱難的過程，公司各個方面都做了蛻變式改動?！蓖跫t岳說，研發(fā)團隊多年來積極謀求技術(shù)突破，致力于解決我國高端數(shù)控機床的“卡脖子”難題，力求研制出一些行業(yè)迫切需要的高端數(shù)控機床。

王紅岳表示，“只有基礎(chǔ)的功能部件達到0.005mm的精度，才能實現(xiàn)機床整體0.005mm級精度的突破”。

系統(tǒng)性創(chuàng)新

“精度不斷突破的技術(shù)革新之路并非一帆風順，系統(tǒng)性創(chuàng)新功不可沒。”回想起一路走來的經(jīng)歷，北一機床技術(shù)研發(fā)中心副主任焦東明這樣告訴記者。

任何一項新產(chǎn)品的問世都離不開巨大的科研投入。近年來，北一機床每年的研發(fā)投入占比都不低于8%，遠高于裝備制造業(yè)平均水平。

另外，北一機床通過系統(tǒng)性創(chuàng)新，完成了設(shè)備數(shù)控化改造，設(shè)備數(shù)控化率由過去的4%提高到現(xiàn)在的100%，實現(xiàn)了工藝流程再造，企業(yè)所研發(fā)的機型朝著高速、高精、復合機床方向發(fā)展。

在研發(fā)過程中，技術(shù)團隊也曾遇到不少困難和挑戰(zhàn)。如何在保證機床剛性的同時降低其重量和能耗；如何在復雜的加工環(huán)境中確保機床的穩(wěn)定性和可靠性；如何根據(jù)航空航天等不同領(lǐng)域客戶需求提供定制化的解決方案……多年來，研發(fā)團隊反復試驗和改進，攻克一個個技術(shù)難題。

“除了擁有一支由技術(shù)骨干組成的研發(fā)團隊，我們還積極推進以創(chuàng)新聯(lián)合體為抓手的產(chǎn)學研協(xié)同攻關(guān)，與多所高校和產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)建立了長期廣泛深入的合作，在體制機制創(chuàng)新、關(guān)鍵核心技術(shù)突破和保障供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定方面取得了顯著進展。”焦東明告訴記者。

據(jù)了解，近年來，北一機床先后承擔60余項國家科技重大專項課題，有效解決了行業(yè)和企業(yè)急需的共性關(guān)鍵技術(shù)難題，為企業(yè)自主創(chuàng)新體系與研發(fā)平臺建設(shè)打下堅實的基礎(chǔ)。

5微米的匠心

“我們能夠取得這樣的精度突破，不是一蹴而就的，而是一代又一代技術(shù)工人厚積薄發(fā)的結(jié)果?！瘪R建川說。

北一機床重型機床制造部裝配鉗工、高級技師劉海旺就是其中的典型代表。他從1991年進入北一機床，便開始了長達30余年的一線裝配工作。

“這些零件的安裝間隙要求控制在5微米，也就是說不到頭發(fā)絲的十六分之一?！?劉海旺一邊指揮部件裝配鉗工田錚和部件裝配部副主任吳春曉進行部件裝配，一邊給記者介紹。

田錚和吳春曉都是劉海旺的徒弟。

“為什么零件的安裝間隙是5微米，而不是1微米或10微米？”記者問道。

“間隙大了，精度無法滿足用戶需要，零件加工面會出現(xiàn)較大誤差；間隙小了，擺角頭在連續(xù)重載切削時溫度升得過高，嚴重的會造成內(nèi)部零件燒結(jié)?！眲⒑Ｍ忉尩?。

“我們裝配每一個功能部件都要調(diào)整它的接觸位置、部件間隙、接觸角度等，還要檢測它的溫升、噪聲等，每一步都需要高精度的調(diào)整安裝?！眳谴簳越舆^話茬。

憑借多年積累的安裝經(jīng)驗，劉海旺總結(jié)出一套成熟的裝配工藝，并聯(lián)合技術(shù)研發(fā)部門進一步優(yōu)化提煉。

以劉海旺名字命名的工作室，在2018年成為國家級技能大師工作室。劉海旺本人也先后獲得全國勞動模范、全國技術(shù)能手、機械工業(yè)百名工匠、全國機械冶金建材行業(yè)工匠等多項榮譽。

“精度極限的一次次突破，離不開工匠們的匠心傳承?！北币粰C床黨委副書記、工會主席譚秀田介紹，為了激發(fā)職工創(chuàng)新創(chuàng)造熱情，培育更多工匠人才，公司深入推進產(chǎn)業(yè)工人隊伍建設(shè)改革，建立了高技能人才培養(yǎng)、使用、評價、激勵制度。

一人帶動一群，一群帶動一片。目前，北一機床技能人員中技師及以上占比近30%，高級工及以上占比近60%。

“只有一批批一線職工成長為技能人才，精度極限才能被一次次打破?！弊T秀田說。