当拿着精美轻薄的手机、坐着高速便捷的高铁和飞机，人们很少把这些习以为常的生活场景与机床行业联系起来。然而事实上，机床这个“制造机器的‘机器’”，不但与民众生活息息相关，更是关乎综合国力的“国之重器”。
尽管中国机床产业不断壮大，但是涉及航空航天等重要领域的高端机床仍受制于人，如何改变行业“大而不强”的局面，如何造出中国人自己的高端机床，成为亟需应对的时代命题。
近日，在中国（北京）国际机床展览会（CIMT2021）上，上海理工大学与秦川机床工具集团联合研发的“高速立式五轴加工中心VMC40U”一经亮相，就吸引了国内外业界的目光。
这是我国第一台运动加速度达到2G的高端数控机床，实现定位精度4微米，重复定位精度2微米，在精度与高速技术指标方面均达到世界一流水平。背后是由上理工教师和秦川工程师组成的校企团队，仅耗时两年就让国产机床“大变身”，比肩赶超国际同类机床技术，这场“突围之战”也唤醒了国内传统行业的制造潜力。
做机床行业新的“造风者”
目前国内现有的高精度机床之间的技术差距并不大，只需要通过增加重量等方法就可以实现高精度制造，但是高速机床却要求机床结构重量要轻，这就会导致高速运行过程中发生震动，影响精度。因此，高精度和高速两种模式难以同时满足。
而且，只有掌握了制造这样特殊机床的技术，才能在精密机械、航空航天、医疗工程、工模具制造、仪器工程等多个领域大有可为。
“比如航空航天领域的机床只能依赖于进口，两年前我们想从德国一家公司选购机床的‘旋转工作台’，直接被回绝。”负责此次研发项目的团队负责人、上理工机械工程学院李郝林教授说，“这也一定程度上激发了我们的斗志，必须自己造出来一台，不再看着别人脸色说话。”碰巧的是，那时的秦川集团也将定位瞄准到为航空行业提供“高精尖机床”，不求数量，而是要做出世界顶级的机床。于是上理工团队与秦川的工程师们一拍即合，开始了研发之路。
在李郝林教授看来，研发的过程也是“水到渠成”的，上理工以设计研发见长，而秦川则精通制造及装配。最终，他们打造出的“高速立式五轴加工中心VMC40U”成为了我国第一台运动加速度达到2G的高端数控机床，实现定位精度4微米，重复定位精度2微米，在精度与高速技术指标方面均达到世界一流水平，而这支校企合作的研发团队也将成为机床行业新的“造风者”。
成功源于反复打磨
“机床的主要结构改动要慎重”这在机床行业是个“不成文”的规定。从企业角度来说，一套模具动辄几十万，交给“没有实战经验”的高校来研究改造，试错的成本太高。而精于科学研究方法的高校，无处进行实验以佐证方法论，也只能“纸上谈兵”。这成为校企产学研合作的阻力之一。
2015年，沈阳机床集团的1000余台机床急需解决振动问题，集团董事长关锡友找到了上理工，李郝林教授团队经过三个月的机床测试与改造，有效解决了机床的振动问题。自从这次合作以后，双方达成了持续合作的共识，并共建了沈阳机床-上海理工大学 i5智能机床联合实验室。沈阳机床集团直接派出工程师团队“驻扎”在学校实验室，而机械工程学院的学生也趁着寒暑假到沈阳机床厂“实操”，设计—研发—生产的效率大大提升了。
除了加强与工厂的合作之外，李郝林教授还不忘带着团队开展调研学习。“上理工紧挨着上海机床厂，以前我每个星期都会去厂里转个三四趟，经常在工厂的大道上遇到厂领导，他们会调侃我说‘上理职工’又来啦。”李郝林笑着回忆道。此外，只要一有时间和机会，李郝林还会到德国斯图加特大学等国外领先的研究所学习，“知己知彼才能百战不殆，我们会跟着国外团队学习，如果他们遇到某个机床的问题，看看他们是怎么解决的，他们在研究关注什么，这有助于我们开拓思路，与国际水平比肩。”
