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沈阳机床车间现场。

林诗雨摄

上世纪80年代的沈阳机床厂车间。

通用技术沈阳机床供图

机床，制造机器的机器，被称作“工业母机”，影响着制造的精度与效率。小到螺丝钉、大到远洋邮轮的制造，都离不开它。

由“一五”期间的沈阳第一、第二、第三机床厂发展演变而来，通用技术集团沈阳机床股份有限公司（以下简称“沈阳机床”）是目前我国最大的中高端数控机床研发生产基地。

走过70多年，沈阳机床矢志攻关高端机床，其突围历程给人不少启示。

突破0.01毫米

攻克五轴联动机床

五轴联动机床，被喻为工业皇冠上最亮也是最难的“明珠”。这一高端精密机床，一度制约着中国制造。

五轴联动，要求机床能同时控制三个直线轴及两个旋转轴，实现空间复杂曲面加工。

难在哪？比如，五轴联动下，刀具路径不再是简单的直线或圆弧，而是复杂的空间曲线，机床每秒需进行上万次的空间轨迹计算。

有何用？生活中，像曲面玻璃模具等异形零部件，使用三轴或四轴联动机床，以“固定姿态+分步加工”方式切削，往往存在误差，只有五轴联动才能实时调整姿态，一次性满足所有要求。

“对不少复杂精密零件而言，五轴联动加工是唯一解决方案。在一定意义上看，五轴联动机床决定了一个国家在高端领域的制造自主权。”通用技术沈阳机床总经理、党委副书记徐永明说。

如今，我们突破了吗？

一项标准令人振奋。

2020年，历经8年努力，中国“S试件”五轴机床检测方法正式成为国际标准，这也是我国金属切削机床专业领域首项国际标准。

“扬眉吐气！”徐永明说，作为参与方，沈阳机床为“S试件”检测方法提供了数据和加工经验，成为论证“S试件”国际标准的重要依据。

早在2006年，沈阳机床就开始试切“S试件”。此后，共进行了2000多次“S试件”加工实验，记录了上万组真实可靠的原始加工、检测数据，为标准的成功申请提供了重要依据。

“S试件”，看似只是一个S形的曲面，却非常巧妙地将精密零件的若干加工特征集成起来。一个试件，即可检测机床的加工精度、几何精度、定位精度、综合加工效率等。

“一句话，只要一台五轴联动机床能够加工合格的‘S试件’，那么这台机床就能安全用于复杂精密零件加工。”徐永明说，沈阳机床是国内最早把“S试件”加工、检测作为五轴联动机床出厂检验标准的企业。目前，这里出产的每一台五轴联动机床均通过“S试件”检测，已广泛应用于汽车、模具等行业中。

一台设备有说服力。

2023年6月，沈阳机床装配车间，随着技术专家严昊明按下启动键，7米多高的高精度龙门加工中心按照程序执行加工作业……

“检测结果出来了，表现完美。”现场一阵欢呼，紧接着是长时间的掌声。

高精度龙门加工中心，被称为“制造机床的机床”，对生产精度要求极高。严昊明解释道：“使用机床加工零件时，机床的精度要高于被加工零件至少1个精度等级，而用于制造机床的机床精度则要再高1至2个精度等级。”

严昊明告诉记者，国际上这种大体积龙门机床，定位精度达到0.01毫米就属于精密级水平了。目前，沈阳机床的龙门系列产品都已成功跨越0.01毫米这一行业门槛。

沈阳机床自研的高端产品已肩负起生产制造重任，为市场源源不断输送高端数控机床。

严昊明坦言，虽然我们已在五轴联动机床上实现突破，但在可靠性、稳定性上与国际领先机床仍有差距，仍须持续努力。

聚焦基础元件

从源头提升机床基础能力

机床产业是典型的技术密集型产业。要想在高端机床上实现突破，需从基础材料、基础元件、数控系统等领域全方位发力。为此，沈阳机床沉下心、重研发，将难关逐个攻克。

就拿影响机床加工稳定性的导轨来说。“导轨，机床上最容易损耗的核心部件之一，要想机床精度长期保持不变，导轨的质量必须提升。”严昊明说。

然而，国内高硬度大层深硬轨导轨淬火技术大多只能加工长度为2米的零件，而大型龙门加工中心的导轨往往超过10米。淬火技术若无法取得突破，将直接影响导轨的性能与寿命，制约其质量提升。

为此，严昊明带领团队日夜攻关，最终成功对11米长的零件进行淬火，突破了技术壁垒。