工人日报—中工网记者 赖志凯 徐福平
阅读提示
机床精度是反映机床零部件加工和装配误差大小的重要技术指标，往往会直接影响工件的尺寸大小、形位误差和表面粗糙度。北一机床生产的高精度大型龙门镗铣床，可实现运动直线度小于0.005mm/m，重复定位精度小于0.002mm，其精度、性能均达到了世界一流产品的水平。
接近两层楼高的大型龙门镗铣床机床，运转起来却是灵活自如，还可以高效完成各种精细切割作业……这是5月23日北京北一机床有限责任公司（以下简称北一机床）生产车间的一幕。
这台机床究竟有何独到之处？
一组数据道出它的优势：加工精度达到0.005mm（即5微米），重复定位精度达到0.002mm，分别相当于头发丝直径的十六分之一、四十分之一，比普通数控机床分别提升了2倍和5倍，可谓站上了龙门铣床领域的“金字塔尖”。
“别看它如此庞大，这台大型龙门镗铣床机床的最大特点就是具有高精度，用一个形象的比喻就是‘大象也能跳起街舞’。”北一机床总工程师马建川自豪地告诉记者。
机床被称为工业母机，是我国国民经济发展及保证国家战略安全不可或缺的重要装备。在大型数控机床领域，我国长期以来受制于国外技术封锁。如今，这一局面正在被国内机床企业改写。
凭借持续的技术创新和精湛的工艺，北一机床持续加码对中高端产品的创新研发，不仅打破了国外技术壁垒，实现了进口替代，同时不断提升机床的加工精度、可靠性和稳定性，努力实现高效率与高精度的完美结合，为制造业的发展注入新的活力。
精度突破
走进北一机床生产车间，机器轰鸣作响，自动化生产线加速运转，工人们在各自岗位上一丝不苟地对生产设备进行检查和测试，现场一派热火朝天的生产景象。
“这台高精度大型龙门镗铣床是国外对我们限制出口的产品，我们依靠自主创新成功将产品推向市场。”马建川说，两小时后他就得去机场，前往安装现场进行现场调试。
在生产车间的一侧，重型制造部生产部值班经理王红岳正和工人们一起进行龙门镗铣床的组装与调试。
机床精度是反映机床零部件加工和装配误差大小的重要技术指标，往往会直接影响工件的尺寸大小、形位误差和表面粗糙度。
“数控系统和关键功能部件是数控机床的核心部件，功能部件精度在一定程度上代表着机床的精度。”王红岳告诉记者。
记者了解到，北一机床生产的高精度大型龙门镗铣床可实现运动直线度小于0.005mm/m，重复定位精度小于0.002mm，其精度、性能均达到世界一流水平，这一突破性进展填补了多项国内空白，打破了国外技术壁垒，成功实现了进口替代。
“这种提升是一个很艰难的过程，公司各个方面都做了蜕变式改动。”王红岳说，研发团队多年来积极谋求技术突破，致力于解决我国高端数控机床的“卡脖子”难题，力求研制出一些行业迫切需要的高端数控机床。
王红岳表示，“只有基础的功能部件达到0.005mm的精度，才能实现机床整体0.005mm级精度的突破”。
系统性创新
“精度不断突破的技术革新之路并非一帆风顺，系统性创新功不可没。”回想起一路走来的经历，北一机床技术研发中心副主任焦东明这样告诉记者。
任何一项新产品的问世都离不开巨大的科研投入。近年来，北一机床每年的研发投入占比都不低于8%，远高于装备制造业平均水平。
另外，北一机床通过系统性创新，完成了设备数控化改造，设备数控化率由过去的4%提高到现在的100%，实现了工艺流程再造，企业所研发的机型朝着高速、高精、复合机床方向发展。
在研发过程中，技术团队也曾遇到不少困难和挑战。如何在保证机床刚性的同时降低其重量和能耗；如何在复杂的加工环境中确保机床的稳定性和可靠性；如何根据航空航天等不同领域客户需求提供定制化的解决方案……多年来，研发团队反复试验和改进，攻克一个个技术难题。
“除了拥有一支由技术骨干组成的研发团队，我们还积极推进以创新联合体为抓手的产学研协同攻关，与多所高校和产业链企业建立了长期广泛深入的合作，在体制机制创新、关键核心技术突破和保障供应链安全稳定方面取得了显著进展。”焦东明告诉记者。
据了解，近年来，北一机床先后承担60余项国家科技重大专项课题，有效解决了行业和企业急需的共性关键技术难题，为企业自主创新体系与研发平台建设打下坚实的基础。
5微米的匠心
“我们能够取得这样的精度突破，不是一蹴而就的，而是一代又一代技术工人厚积薄发的结果。”马建川说。
北一机床重型机床制造部装配钳工、高级技师刘海旺就是其中的典型代表。他从1991年进入北一机床，便开始了长达30余年的一线装配工作。
“这些零件的安装间隙要求控制在5微米，也就是说不到头发丝的十六分之一。” 刘海旺一边指挥部件装配钳工田铮和部件装配部副主任吴春晓进行部件装配，一边给记者介绍。
田铮和吴春晓都是刘海旺的徒弟。
“为什么零件的安装间隙是5微米，而不是1微米或10微米？”记者问道。
“间隙大了，精度无法满足用户需要，零件加工面会出现较大误差；间隙小了，摆角头在连续重载切削时温度升得过高，严重的会造成内部零件烧结。”刘海旺解释道。
“我们装配每一个功能部件都要调整它的接触位置、部件间隙、接触角度等，还要检测它的温升、噪声等，每一步都需要高精度的调整安装。”吴春晓接过话茬。
凭借多年积累的安装经验，刘海旺总结出一套成熟的装配工艺，并联合技术研发部门进一步优化提炼。
以刘海旺名字命名的工作室，在2018年成为国家级技能大师工作室。刘海旺本人也先后获得全国劳动模范、全国技术能手、机械工业百名工匠、全国机械冶金建材行业工匠等多项荣誉。
“精度极限的一次次突破，离不开工匠们的匠心传承。”北一机床党委副书记、工会主席谭秀田介绍，为了激发职工创新创造热情，培育更多工匠人才，公司深入推进产业工人队伍建设改革，建立了高技能人才培养、使用、评价、激励制度。
一人带动一群，一群带动一片。目前，北一机床技能人员中技师及以上占比近30%，高级工及以上占比近60%。
“只有一批批一线职工成长为技能人才，精度极限才能被一次次打破。”谭秀田说。
