我國在銑刀領域這幾年突破

    當下的中國出現了一種奇怪的現狀，只要是精度相關的設備取得突破，下面的評論一般就是問能不能造光刻機，能不能造芯片，不能造就認為沒用，在這些人眼里，仿佛只有能造出光刻機和芯片的技術才是高技術，才是有用的技術，比如此前我國報道銑刀取得重大突破，直徑0.01毫米，許多媒體的標題都用了世界最小直徑的銑刀，許多人一看精度太低了，就拿它跟幾納米精度的光刻機相比，還有不少人在下面留言調侃這沒用，更有網友評論他們十幾年前就能做到這種技術了，看完這些負面評論有點不滿，但仔細一想其實也怨不得他們，因為網上關于銑刀的介紹太少了，它的重要性更是沒有多少人知道，所以本期內容我們就聊聊銑刀對中國工業的重要意義，可以毫不夸張地說，它為代表的相關技術，甚至遠超光刻機和芯片的重要性，是現代工業強國的標志，為何這么說呢？咱們從頭聊起。

    工具機取得重大突破，卻被人嘲笑毫無用處，它才是工業強國的標志

    人類生產每一種工業品都離不開原材料和生產機器，比如生產一輛汽車，需要鐵礦石、銅礦石等原材料，然后用各種生產機器加工成各個零件，然后組裝一起造出了汽車，不管科技如何發展，想要生產汽車肯定離不開原料和生產機器，由于許多原材料現在儲量還相對豐富，所以這就給人一個印象，在工業生產中，生產機器才是最重要的一環。比如在半導體領域，幾乎所有人都認為光刻機最重要，因為沒有它就造不出芯片。其實這個想法是錯誤的。

    因為還有一環我們忽略了，在現代工業社會中，我們想要制造任何一種生產機器，幾乎都離不開機床，機床的分類有很多，比如車床、銑床、鏜床、磨床等等，所以也被統稱為工業母機，工業母機其實就是制造機器的機器，所以機床又被稱為工具機。前面我們說到生產汽車的機器，基本都需要工具機來生產他們。

    工具機取得重大突破，卻被人嘲笑毫無用處，它才是工業強國的標志

    我們用神話故事做一個形象的比喻，如果汽車生產線上的機器人、光刻機等比作是人類，那前面說的各種床機就相當于創造人類的女媧，而銑刀則相當于女媧的一只手，所以工業母機和銑刀的重要性不言而喻，2021年8月19日，我國國資委首次提到了工業母機的概念，并且把它放到芯片、新材料、新能源前面。

    許多人都知道，我國在高端機床領域長期落后于西方，特別是美國、日本、德國和瑞士，這就嚴重制約我們的制造業升級，舉個最簡單的例子，我國是紡織服裝業大國，但是許多人不知道，制造紡織機的機器我們完全處于劣勢，這一點基本被瑞士壟斷，又比如我們研發的殲20隱身戰機，如果當時沒有瑞士Starrag Group公司提供的柔性生產線，我們殲20的機身強度根本不會達標，而這個柔性生產線關鍵設備就是瑞士的高端機床。又比如蘋果手機里面有個小零件，需要鉆很小的孔，我們國內根本沒有這種機床能打孔，因為需要直徑更小的銑刀，只能發往海外去打孔。所以不管是民用還是軍用，高端機床都非常重要。

    工具機取得重大突破，卻被人嘲笑毫無用處，它才是工業強國的標志

    美國、德國、日本等國為何能處在工業生產的頂端，就是因為它們在工具機領域處于絕對優勢地位，比如要制造航空發動機，不管是戰機還是民用客機，我們都落后于美國，除了材料工藝外，最重要的就是機床加工能力不如美國，誰掌握了更先進的工具機，就意味著能造出更強的武器和更先進的民用商品，而且還能賺更多的錢，我們舉個造船業的例子，韓國造船業表面輝煌，但是造船設備許多只能從美國為首的國家進口，而生產高端動力設備的機器美國等不賣，韓國只能進口動力設備等核心零件，所以三星這幾年造的船越多，虧損也越多，因為大量進口零件和設備降低了利潤。而美國等賺得盆滿缽滿。所以高端機床對我們而言，除了幫助我們制造業向高端升級外，還能間接幫助我們賺更多的錢。

    機床有三大核心部件：數控軟件系統、刀庫和電主軸，刀庫里面有銑刀，鉆頭，鉸刀，絲錐等零件，想要造出高端機床關鍵是提高精度，這也是我們落后的一個原因，影響機床精度的因素有幾何精度、傳動精度、定位精度、工作精度等，我們舉個簡單例子，比如機床加工中心的X/Y/Z三軸，采用高精密線性滑軌、高精密研磨絲桿，如果這兩個零件的精度本來就低，那么想要提高機床的精度肯定不行，它們就像直尺，它們都不準確量出來的尺寸肯定不準確，所以想要提高機床的加工精度，我們就要提高這兩個零件的精度，想要提高這兩個零件的精度有許多辦法，但其實操作起來難度很大，所以一般是采取最笨的辦法。比如某臺機床型號為S8，假如它是當前全世界最先進的機床，可以加工10毫米精度的零件，但是誤差在正負2毫米，我們想要造出精度更高的機床，就得在S8型號上升級，最簡單的辦法就是把它各零件的精度提高，于是我們讓S8加工大量的滑軌關鍵零件，假如正常精度是10毫米，因為誤差有兩毫米，那么部分滑軌的關鍵零件精度是10毫米左右，而最高的精度就有概率做到8毫米，那么這個零件精度就因為概率提高了，然后其他零件按照這個辦法重復操作，最終全部零件的精度都比S8的零件提高了，然后比S8精度更高的機床就誕生了，我這里舉例用的數字只是為了直觀表示這個升級過程，實際上加工精度并不是這么直接的演算過程，更復雜一些，而且機床的升級也沒有這么簡單，還有數控軟件等多種因素疊加影響。

    工具機取得重大突破，卻被人嘲笑毫無用處，它才是工業強國的標志

    機床除了加工精度外，還對加工寬度和深度有要求，而銑刀的直徑就影響著加工的寬度，這次我們造出直徑0.01毫米的銑刀，就意味著我們加工更精度更微小的零件，這次金洲公司的銑刀到底能加工哪些材料現在還不知道，因為銑刀的材料分類很多，一般可以加工各種鋼材、電路板材等，假如它能加工硬質鋼材等，那么我們就可以加工出更多小零件，有助于研發新一代的機床等設備，如果不能加工太硬的材質，那在許多微型設備領域也有重大作用。為何德國、美國的醫療設備更高端？就是因為它們有精度更高、銑刀直徑很全面的機床，能加工更多微型的零件，咱們舉個例子，假如要制造一枚微型的針頭，針頭小到肉眼看不見（顯微鏡下的使用），以前我們造不出來只能進口，現在有了這種超細銑刀就可以加工了，又比如用在血管里的微型醫療設備，里面的電路板非常小，就需要這種超級小的銑刀來打孔。

    銑刀不管它的直徑大與小，都有各種重要的用途，都是對刀庫的補充，刀庫越全面我們能生產的設備就越多，銑刀甚至有可能拿來造光刻機，比如里面某個小零件需要打孔，這就要用到超細銑刀，或者加工一個很小的薄片，也可能用到它，這次金洲公司不僅實現了直徑0.01毫米的極小徑銑刀，去年還造出了0.01毫米超細鉆頭?？吹皆S多權威媒體都用世界最小直徑來當標題，可見這次突破應該沒有水份。補充一句，直徑0.01毫米銑刀并不是說加工的零件精度是0.01毫米，但是它會影響加工的精度和寬度，不同的刀具加工的結果不一樣，比如選擇一般立銑刀和端銑刀時，假如銑刀的直徑是0.1毫米，那么就能切削出0.0625毫米寬度的工件，所以0.01毫米的直徑，意味著我們能加工出比0.01毫米更細的工件，這完全是袖珍領域了，所以當我們能造出更小直徑的銑刀時，我們就能造更多細小和精度更高的零件了，更多先進設備也會因此誕生，所以不要小瞧任何一款先進銑刀的作用，這事值得我們自豪，而不是認為沒有用處。

    工具機取得重大突破，卻被人嘲笑毫無用處，它才是工業強國的標志

    我國在銑刀領域這幾年突破還算迅速，比如2020年4月，株洲某公司官網就宣布，該公司的鈦合金銑刀首次用于鈦合金零件的高速銑削加工，買家是某航空公司給出了好評，認為完全超過了進口的高檔銑刀。早在2014年，該公司突破銑刀相關技術填補了國內技術空白，被評為湖南省科學技術進步一等獎。銑刀對于制造高端機器太重要了，所以我才把它比作女媧的手，因為它將從源頭決定我國產業升級能否成功。