飛機(jī)零件的制造需求催生了數(shù)控加工技術(shù)，并且一直引領(lǐng)著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，高精度的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床則是航空制造領(lǐng)域不可或缺的高技術(shù)制造裝備。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床精度的檢測(cè)難度極大，僅靜態(tài)的幾何誤差部分就多達(dá)33項(xiàng)。美國(guó)航空航天局于1969年發(fā)布了NAS 979標(biāo)準(zhǔn)，這也是此前唯一被行業(yè)公認(rèn)的試件標(biāo)準(zhǔn)。然而大量的實(shí)踐表明，該試件主要對(duì)機(jī)床的幾何精度敏感，而對(duì)動(dòng)態(tài)精度不敏感。近二十年來(lái)，國(guó)外許多研究者也試圖建立新的標(biāo)準(zhǔn)，但最終都沒(méi)能得到行業(yè)認(rèn)可。因此，五軸機(jī)床的精度檢測(cè)和評(píng)價(jià)是公認(rèn)的世界性難題。 

成飛公司從上世紀(jì)90年代開始大量引進(jìn)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床，精度驗(yàn)收的依據(jù)也是NAS 979標(biāo)準(zhǔn)。然而，通過(guò)了NAS 979標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收的設(shè)備在零件加工中出現(xiàn)了大量的質(zhì)量問(wèn)題，這給后續(xù)引進(jìn)機(jī)床的精度驗(yàn)收提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。要解決這個(gè)問(wèn)題，就必須建立新的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，S形試件應(yīng)運(yùn)而生。S形試件是在總結(jié)飛機(jī)結(jié)構(gòu)零件曲面外形的主要特征的基礎(chǔ)上加以抽象、簡(jiǎn)化得來(lái)的。機(jī)床在加工S形試件過(guò)程中，三個(gè)線性軸沿S形曲線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸需要做同步運(yùn)動(dòng)來(lái)不斷調(diào)整刀軸姿態(tài)以保證曲面精度，對(duì)機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能要求很高，可以真實(shí)地反映機(jī)床的加工精度。自2000年以來(lái)，S形試件被列入進(jìn)口機(jī)床采購(gòu)的技術(shù)協(xié)議中，在精度驗(yàn)收中發(fā)揮了巨大作用，成功地發(fā)現(xiàn)了許多引進(jìn)設(shè)備的精度問(wèn)題，有效避免了大量經(jīng)濟(jì)損失。 

為了保護(hù)S形試件的發(fā)明權(quán)，成飛公司提交了國(guó)家發(fā)明專利以及美國(guó)發(fā)明專利的申請(qǐng)，并于2009年、2011年分別獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)和美國(guó)專利授權(quán)。同時(shí)，為了規(guī)范S形試件的應(yīng)用，公司于2008年制定了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床加工精度測(cè)試規(guī)范》（Q/3A 11F1-2008），廣泛應(yīng)用于新機(jī)床的精度驗(yàn)收與故障機(jī)床維修后的精度調(diào)試、優(yōu)化。S形試件及其檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)還被“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”重大專項(xiàng)辦公室列為專項(xiàng)研發(fā)的五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的精度驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。 

企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建立和廣泛的應(yīng)用為S形試件的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作奠定了基礎(chǔ)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定需要經(jīng)過(guò)五個(gè)階段，即NP階段（提案）、WD階段（工作組草案）、CD階段（委員會(huì)草案）、DIS階段（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案）、FDIS（定稿）。2012年9月，在瑞典山特維肯召開的ISO/TC39/SC2第74次會(huì)議上，成飛公司代表中國(guó)正式做S形試件國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)提案報(bào)告，經(jīng)過(guò)激烈的辯論，最終通過(guò)投票的方式以多數(shù)通過(guò)的結(jié)果通過(guò)了提案，進(jìn)入WD階段，這標(biāo)志著一項(xiàng)新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)得以正式立項(xiàng)，這也是我國(guó)機(jī)床行業(yè)有史以來(lái)唯一獲得正式立項(xiàng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。 

然而S形試件的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作并非一帆風(fēng)順，在隨后舉行的75、76、77次國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)議上，與會(huì)代表圍繞試件定義、工藝引入誤差、測(cè)量方法及不確定度等方面展開激烈爭(zhēng)論，S形試件標(biāo)準(zhǔn)工作組草案也經(jīng)過(guò)了屢次優(yōu)化改進(jìn)，但始終未能達(dá)成共識(shí)。 

2015年5月，ISO/TC39/SC2第78次國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)議在中國(guó)成都召開，這是S形試件國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作的重要節(jié)點(diǎn)，如果工作組草案還通不過(guò)，就意味著這項(xiàng)新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)胎死腹中，成為遺憾。公司一方面利用主場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，安排參會(huì)專家到場(chǎng)參觀，并實(shí)地考察S形試件應(yīng)用情況；另一方面，在會(huì)場(chǎng)上針對(duì)各國(guó)專家提出的問(wèn)題，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了逐一解答。這些舉措取得了良好的效果，在最后的討論中，各國(guó)專家對(duì)中方所做的工作表示高度認(rèn)可，一致同意S形試件標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)WD階段，進(jìn)入到CD階段，意味著S形試件距成為正式的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)又邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。 

S形試件的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作還要經(jīng)過(guò)兩個(gè)重要的階段，也必然還會(huì)遇到很多困難，正如公司總工程師帥朝林所說(shuō)：“不管S形試件國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作最終結(jié)果如何，以德國(guó)為代表的機(jī)床強(qiáng)國(guó)的許多企業(yè)已經(jīng)把S形試件作為標(biāo)榜其五軸機(jī)床技術(shù)水平的重要標(biāo)準(zhǔn)，這意味著S形試件已經(jīng)成為事實(shí)上的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)”。