數控銑項目：中國隊在這個項目上實現了三連冠

在世界技能大賽的賽場上，

有一個項目頗為特別，

各個國家的選手奔波於電腦和機牀之間，

最終做出的作品卻看起來一模一樣。

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通過專業的測量設備，

才能發現細節上的差別，

一件成品上的每個尺寸，

按照世賽要求，

都要把誤差控制在0.02到0.03毫米內。

0.02毫米！

簡直比女生的頭髮絲還細！！！

而這就是利用數控銑加工零件

所能達到的精度，

數控銑加工的精度如此之高，

是因為它承擔着加工宇航、造船、軍事等

重要領域所需機械零件的重任。

現在就讓我們跟着第43屆世賽

數控銑項目冠軍張志坤

一起解密世賽數控銑項目

數控銑項目，是操作數控銑牀以去除材料的方式來製造零件的比賽項目。數控銑牀是在一般銑牀的基礎上發展起來的一種自動加工設備，可以按照事先編制好的加工程序，高效加工所需要的零件。

這個專業性極強的世賽項目，對選手的考察非常全面：瞭解工程圖紙和規範，掌握ISO圖文標識；掌握表面粗糙度、形位公差的ISO標準等；識別不同的加工工藝、功能參數，定義和調整切削參數等；進行工藝規劃，利用CAD/CAM系統生成程序和G代碼，完成刀具安裝及刀具參數設置、工件安裝及工件座標原點設置等；執行加工程序，完成工件測量與加工。

讓外行人迅速瞭解這門技藝並不容易。張志坤將數控銑與大家耳熟能詳的3D打印技術做了比較，3D打印是一點一點去增加，生成一個我們想要的零件；而數控銑正好反過來，是從多變少的一個加工過程。“相當於雕刻一樣，給你一個毛坯、一塊材料，你要把多餘的部分給去除掉，成為一個零件。”但相比於木匠用手拿刀具進行雕刻，數控銑“雕刻”的刀具位於機牀內部。

在世賽現場，選手們拿到圖紙後，需要先根據圖紙在電腦上進行3D建模；接着他們需要設計加工的工藝，編排整個加工過程。這些準備工作做好之後，選手才能開始編寫程序，在電腦上控制機牀去加工零件。三天半的比賽，17個小時的比拼，選手在加工過程中，還要做一些輔助工作，比如不斷對零件尺寸進行精度的測量。

在2015年第43屆世賽上為中國隊在數控銑項目實現金牌“零”的突破後，張志坤選擇在母校廣東省機械技師學院留校任教。兩年後的第44屆阿聯酋世賽上，張志坤的學生楊登輝為中國再次囊獲了金牌。更令人吃驚的是，2019年45屆俄羅斯世賽上，廣東省機械技師學院的學生為中國隊實現了三連冠。連續三屆奪金的壯舉，展現出的是中國隊在數控銑項目上雄厚的實力。而張志坤一次作為選手，一次作為教練，兩次為國奪金的背後，則是他十年如一日不斷鑽研的精神。

“從2010年開始學習數控銑，2016年從事教練工作，一晃已經十年了！”張志坤感慨道，“準備這個項目要做很多嘗試，要不斷試錯，積累非常多的經驗。”與很多其他世賽項目不同，數控銑項目的選手到現場以後才會知道比賽題目，在賽前甚至連零件的類型都是保密的。因此在國內做訓練時，選手需要熟悉各種類型零件加工的工藝。

據張志坤介紹，世賽數控銑項目的題目由第三方專家設計，其複雜度遠遠高於工業上的產品，現場拿到的圖紙，少説有五十幾個尺寸的要求。不同部位的加工處理順序非常關鍵，如果安排不當，會導致零件出現變形，也就是説，之前加工達到精度要求的部分，可能會因為後續的加工而產生微量的形變。但就是這頭髮絲粗細的誤差，就會導致扣分。“越是複雜的零件，就越要靜下心來，根據所有尺寸要求，從整體出發做合理的安排。”

除此之外，訓練中還包括了對於各種比賽環境的適應。環境因素對精度也有很大的影響。就拿温度來説，因為熱脹冷縮的原理，在一個環境裏測量達標的零件，拿到另外一個環境中去，就可能不符合要求，因此在實際操作中，需要把温度的因素納入考量。參加世賽前，張志坤經歷了長達兩年的訓練和選拔，也正是這些歷練，讓他積累了比其他人都豐富的經驗。

第43屆世界技能大賽在巴西聖保羅舉辦，談到比賽中遇到的挑戰，張志坤回憶説：“那屆的機牀精度不是很好。常用的機牀精度在0-0.01毫米，那麼加工精度會是0-0.02毫米。但比賽用的巴西本地設備自身精度範圍在0.01-0.02毫米，加工出來的零件精度已經是0.02-0.04毫米的範圍了。”而世賽對於零件的精度一般要求在0.02-0.03毫米。對此，張志坤沉着應對，憑藉多次參賽的經驗，及時調整策略，最終為中國隊摘得世賽首枚數控銑項目金牌。

“比賽中出現意想不到的情況，在以後工作中也會經常出現，所以我們不僅要學習技能，更要培養解決實際問題的能力。”世賽凱旋的張志坤，在一年後留校擔任競賽教練。他特別看重學生獨立鑽研和解決問題的過程，在教學中經常設計困難的問題給學生，鍛鍊學生獨立思考的能力。有了金牌教練的引導，廣東省機械技師學院的學生個個幹勁十足，其中的佼佼者楊登輝則接過接力棒，在兩年後的世賽數控銑項目上，為中國隊實現了衞冕。

值得一提的是，在2016年上海舉辦的數控銑項目全國選拔賽上，張志坤曾來到上海指導交流。談到那一次的經歷，他説：“上海16年辦的全國選拔賽，規格完全是按照世賽的標準去做的。”而對於上海的技能人才，世界冠軍也是絲毫不吝嗇讚美，稱讚他們對待事物很認真，非常能吃苦。

2021年，第46屆世界技能大賽即將在上海開啓，身為世賽申辦形象大使的張志坤，還肩負着訓練新一屆參賽選手的重任。歷經十年淬鍊，對比賽早已瞭如指掌的他，依然盡心竭力地堅守在一線教學崗位上，每天至少工作到晚上10時，而他卻樂此不疲。讓我們共同關注世賽的數控銑項目，期待在主場作戰的中國隊，創造新的輝煌！

來源：作者：俞宏浩