由于当时国内轿车制造业和电视机制造业的飞速发展， 加上从外国进口模具的天价， 带动了国内相应的模具制造业的仿制热潮， 并正在向自行设计和制造过渡， 吴复兴所长决定与法国那家机床公司合作研制具有仿形-数字化功能的高端五坐标数控机床， 而与我们合作并在工艺所建立服务中心的那第二家意大利公司的数控系统正是具备世界一流的仿形-数字化选件的系统。应该肯定， 当年把我们掌握的数控技术也为汽车和模具行业服务是一种跨越，而为有古老传统的仿形加工提供仿形-数字化这一新技术又是一种跨越。传统的仿形加工也被称为直接仿形， 就是触指沿模型表面扫描的同时进行加工， 而仿形-数字化被称为间接仿形或延迟的仿形 （ differed copying） ， 它使用仿形仪 （ tracer） 的触指 （ stylus） （或激光束）沿着模型表面进行扫描， 触指中心点的坐标位置和法向矢量被记录， 在以后可以直接作为加工程序加工出零件。显然， 仿形-数字化的效率要比仿形加工高， 尤其是要加工的相同零件数量较多时。至于准确度， 我们曾对一个钢的半球体作行式扫描， 速度1m/min， 参数弦高差0． 1mm， 步距0． 1~0． 3mm， 使用美国Gould仿形仪， 共记录了16万多条程序段； 我们还检查了一个与仿形仪轴线垂直切面上的10个点的半径误差， 其中8个点的误差在3 m以内，有一个点的误差为17m， 还有一个点的误差为23m， 显然远远优于仿形加工。
从仿制走向自主设计的过程中， 难免要做一种作业叫反向工程或逆向工程 （ reverse en-gineering） ， 以汽车的车身模具为例， 据南昌某汽车制造厂的一位业内人士介绍， 为了加快进度和保证质量， 投产的开始阶段往往需要购买国外模具， 模具本身已很贵， 而且有使用寿命， 要购买模具的数据更是天价或干脆买不到， 所以只有根据实物测得数据， 为自己生产模具作准备， 这就是反向工程的含义。从样机或样品上取得数据， 开始阶段都使用测量机， 它用的探头是只有“ON”和“OFF”两种状态的所谓数字型探头， 如renishaw 型探头。位于湖北十堰的东风汽车集团模具中心就有一台能对整个汽车作外形测量的超大型测量机， 但使用一段时间后， 经对准确度和生产率等因素作综合评估后， 决定对测量机进行技术升级， 保留原来的控制系统， 增加具有仿形-数字化功能的数控系统， 使测量机成为双机控制的测量中心， 既可使用原来的数字型探头， 也可使用仿形仪这样的模拟型探头作连续扫描。据说全世界只有两家这样的双机控制测量中心， 我有幸参加了这项技术升级工作， 难度在于两台系统的协调和一致性， 对于任何的同一个点的测量结果应该一致。经过各方面的真诚合作， 终于高质量地完成了任务， 可作为仿形-数字化技术能在反向工程中发挥作用的实例。
4. 为服务中心争取权利
我当时兼任这家意大利公司中国技术服务中心的负责人， 在带领员工在意大利都灵参加完历时5个月的强化培训并取得毕业证书后， 我发现该意大利公司设在德国、美国、英国和西班牙的技术服务中心在备件提供等硬件方面的待遇与我们相同， 但在软件方面优于我们，他们都有生成数控软件的母软件， 名称叫“源”（ source） ， 而我们没有这个“源”， 为此我与该意大利公司的领导层进行了十分认真也十分尖锐的说理和辩论， 我的意大利朋友私下告诉我， 他们的总裁是支持我们的， 但总经理不同意给我们这个“源”， 怕有什么把柄落到巴统的手中。记得最后的辩论是在由近30人参加的一次会议上， 总经理终于说出了他的心里话：“你们如果是在台湾的服务中心， 那么给你们 ‘源’ 是没有问题的”， 这下被我抓住了，我回应说： （1） 台湾是中国的一部分， 这是联合国和你们意大利政府与中国建交时有书面承诺的， 在服务中心这个问题上， 把台湾和大陆区别对待是没有道理的； （2） 如果说有区别的话， 依我看， 主要的区别是大陆最近已购买和即将购买贵公司十多台数控系统， 而台湾是零； （3） 把服务中心设在北京， 服务范围是整个亚洲， 是我们研究所与贵公司的协定，也就是我们服务中心的范围是贵公司所有服务中心中最辽阔的， 而且北京与都灵的距离也是最远的， 为了提高效率， 我们更应该有理由得到这个“源”； （4） 我们是技术服务中心， 不是政治服务中心， 所以与大陆和台湾的政治没有关系， 不给我们“源”， 是对我们的歧视（我当时用的词是 discrimination ， 也许分量有点过重）。这4条理由获得了笑声和掌声， 我还举了一些由于没有“源”使得服务效率降低的具体例子。于是在最后， 我们得到了这个“源”， 尽管还得接受一些附加条件。
5. 在国际机床展览会上与巴统遭遇
自从得到了这个“源”之后， 可以想象会有人时刻“关心”着我们， 一旦我们使用这个“源”生成五坐标联动的数控系统， 就有一系列的麻烦发生。
1991年9月的第二届中国国际机床展览会 （北京） 对我们来说既是一个机遇， 也是一个挑战。工艺所是1980年派人员出国培训， 1981年正式开始研发数控机床的， 按照“十年磨一剑”的说法， 我们应该展出与众不同的能惊世骇俗的成果， 是一个难得的机遇。可是我们又不能让那个巴统抓到什么把柄， 以免与我们合作的外国公司遇到麻烦， 这确实是个挑战。我们要展出的是一台五坐标 （直线坐标X， Y， Z和转动坐标A， C） 机床， 直线坐标的位移传感器是光尺， 转动坐标的角度位移传感器是分解器， 分解度各为0． 001 mm 和0． 001 ， 5个坐标都是可编程的坐标， 也就是说如果控制系统的控制软件有五坐标同时插补的功能，那它就是一台不折不扣的五坐标联动的数控机床了， 但实际上我们定义了只有X， Y， Z三个直线坐标有插补功能， 而2个转动坐标只是分度坐标 （ indexed axis） ， 属于没有插补功能的可编程坐标， 所以按照巴统的定义， 它不是一台五坐标联动的数控机床。可是由于它的转动坐标的分解度足够精细， 又是可编程的， 同时又具有空间刀具尺寸补偿功能， 当加工五坐标零件时， 完全可以用改进加工程序的办法， 像五坐标联动那样来加工五坐标零件， 如果不仔细阅读加工程序， 确实无法区别。
我们的机床一展出， 在展览会正式开幕前就被各方面关注， 记得当时的机床协会梁姓会长就很激动地说终于看到了国产的五坐标联动的数控机床了， 并在展览会的通报上提到了我们的机床。有记者来问， 我回答这台机床可以加工外形复杂的零件。记者追问是否是五坐标联动， 我反问该记者你说的所谓五坐标联动是什么定义？ 展览会开幕第一天的下午， 与我们合作的意大利公司的总裁等高层领导就找到我， 质问我为什么把控制系统升级为五坐标联动而且公开展出， 我反问有根据吗？ 他与一位同行者 （估计此人是巴统派到展览会的人员）交谈了几句 （由于他们用法语交谈， 我听不懂） 后说， 现在不是正在加工五坐标零件吗？我说这正是我们希望的效果。我随即在屏幕上调出系统参数， 证明不是五坐标联动， 我介绍说我们改进了加工程序， 把转动坐标的分度值设定为0． 05 ， 并以此密化了加工程序段， 使得加工过程看起来像五坐标联动似的， 难道不可以吗？ 我们这样做是为了吸引更多的用户， 今天上午就有江铃汽车厂模具中心的领导来表示要购买这台机床， 等等。听了之后，这位总裁非常高兴， 那位巴统“老爷”竟也勉强说了一声“merci”就离开了， 他至少应该感到中国技术人员也在成长。后来， 我再也没有遭遇巴统人员。1994 年4 月， 巴统正式解散。
6. 确保数控技术在生产中顺利应用的实例
实践说明， 数控技术不会在航空和汽车工业中毫无困难、毫无阻力地被应用到生产中，也许是因为高技术的掌握本身就有一定难度， 也许是因为人们还没有完全学会使用数控技术之前发生不理想的事情时会有意或无意地归咎于数控系统， 也许是我们与外国厂商的广泛合作似乎“妨碍”了某些人的眼前利益， 等等。下面的例子都是我亲身经历的事实， 而我们的作为是力图创造一个与用户之间的和谐的互动关系， 并解决技术难题。
（1） 东北某个大用户称， 用我们提供的机床加工一批零件均报废了， 我赶去后发现是在更换新刀具后发生的， 而产生的原因恰恰就是新刀具与原刀具的长度差， 但操作者说在更换刀具后他输入了新刀具的刀具长度， 意指是数控系统失灵所致， 不应影响他的奖金、荣誉等。这是一个无法肯定也无法否定的案例， 因为我们当时的数控系统还没有记录操作者行为的功能。我们的做法是与用户一起， 对数控系统作有关的测试。记得为此例做了300 次测试， 证明数控系统此时此刻对新的刀具尺寸的输入是正常响应的， 没有故障。我们准备继续作测试到1000次以上， 但用户的领导说不必了， 最后还写了书面纪要， 把操作者的说法和测试结果都写上， 双方都满意这样的做法。针对这样的事例， 后来我们为数控系统增加了记录操作者在机床控制面板上操作行为的功能。
（2） 西南某个大用户称， 用我们提供的机床加工一批机翼的整体壁板时发现在走刀方向改变时， 壁板上就留下刀痕， 深度约2~3mm， 不符合军品技术条件， 并声称如不能迅速解决此问题将退货并直接从国外进口数控机床， 等等。当时众说纷纭， 但绝大部分矛头指向数控系统， 作为数控系统负责人的我据理力争， 理由一是当X向运动改变方向时Z向的位移显示并没有2~3 mm的变化； 二是当X向运动改变方向时， 作用到龙门架上的惯性力有可能引起龙门架的弹性振动， 此振动在Z-方向的分量造成壁板上的刀痕。当然这个说法遭到了机械方面负责人的反对， 认为我是“纯理论”的“天方夜谭”， 特别反感我提出的惯性力和弹性振动， 说是看不见摸不着的东西。我衷心地感谢有关领导同意我提出的作试验的要求， 于是借来了时间常数足够小的电容式微位移传感器和八线示波器， 设计了各方都同意的试验方案。试验结果证明了我的推测， 示波器振子给出的数据显示这个弹性振动波的第一个峰值永远是向下的， 当X向以8m/s的速度突然反向时， 该向下峰值的值约2． 7mm， 与用户测得的刀痕深度的数据相符， 该振动波的周期约0． 02s， 而且衰减很快， 振子上可见的只有两个周期。尽管试验结果不利于机械方面， 但我认为这与机械的设计和制造无关， 因为惯性力是牛顿力学的自然现象， 而且解决起来不难， 只要设法减少惯性力， 于是我在每个要反向的程序段的最后1mm或2mm ， 加入减速指令， 把进给速度降下来 （例如降至800mm/min） ，就可从根本上解决这个问题， 而对生产效率也几乎没有影响。该西南大用户很高兴我们能迅速解决问题， 也体会到工艺所对他们的技术支持的作用。
（ 3 ） 东北另一个特大用户 （非航空） 称， 用我们提供的机床加工一个XY平面上的圆，竟然发现实际的圆相对于编程的圆有零点几毫米的位移， 我们的技术人员到过几次现场也发现确实如此， 并签了书面纪要， 承认这是数控系统软件的问题， 用户要求限期解决。我实在想象不出来整个圆怎么会有位移， 而且奇怪的是用此机床加工出的零件还是合格的， 到现场后我才发现了真相。我们提供的机床有X， Y， Z三个直线坐标和A， C两个转动坐标， 主轴装在C坐标上， 当A， C两个转动坐标均处于0时， 主轴的转动中心线和C坐标的转动中心线 （即Z坐标） 两者在理论上应该是空间的平行线， 但如果在使用中主轴或C坐标与夹具等发生过硬性撞击时， 这两条中心线就不再是平行线了， 所谓实际的圆相对于编程的圆有零点几毫米的位移， 实际上是个假象， 因为在加工出圆后进行测量时， 用户向上移动了Z坐标， 当我坚持加工和测量必须是同一个Z坐标值后， 就正常了。记得当时在场的有近40人，我非常感谢大家能承认和尊重客观事实。
（4） 紧邻北京的某市有一个不大的模具厂效益挺好， 于是进口了一台五坐标铣床， 数控系统是我们负责安装和调试的。某一天我突然接到该厂厂长的紧急电话称， 该铣床连续出了好几个废品， 要求我立即去排除故障。我问他加工时出现过什么警告信息？ 加工程序预演时谁在场？ 记录实际刀具轨迹的记录文件有何异常等问题时，“一问三不知”， 考虑到该用户属自负盈亏的小本经营， 经济效益直接影响职工收入， 我放下手头工作就赶过去了。一位该机床的操作者首先来找我谈， 称这是他故意人为造成的废品， 理由是他们的车间主任心太黑， 揽了许多私活叫他加班干， 最后只给他一点点辛苦钱， 所以他要报复， 而数控系统一直工作得很正常， 但他把记录实际刀具轨迹的记录文件删除了。我首先指出他这样做是很错误的， 建议他一定不要再错下去了， 但我表示我决不介入他们厂里的是非。接下来是我在现场观察加工过程， 当然一切正常， 最后签工作纪要， 提到出废品问题时称之为“原因不明”，因为记录实际刀具轨迹的记录文件被删除了。
