这个简易版的“豪华”实验室里，制成了我国首套超精密齿轮 | 科技自立自强

在2300公里的距离内

法国阿基丹雷达的误差仅在5米内

它究竟是怎么做到的？

如果我国也想做出一台类似的雷达

差距在哪里？

1965年

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

（以下简称长春光机所）

专家们在讨论中意识到一个关键要素

齿轮的精度决定了雷达的精确度

于是，为攻克超精密齿轮制造技术

长春光机所启动了新一轮的攻关项目

当时的研究实习员王立鼎

承担了磨制齿轮的攻关任务

那一年，他大学毕业刚5年

已是一名“熟练工”

超精密加工与测试技术是

一个国家制造工业水平的重要标志

当时能做出2级及以上精度齿轮的国家

只有德国和瑞士

制作一台精度与阿基丹雷达相当的雷达

齿轮精度准确地说是1级

从4级一下子跨越到1级

没有前车之鉴

一切都得靠自己摸索

▲王立鼎（左）与同事一起磨削齿轮。

美国曾为太空导航系统

制作一台超精密齿轮设备

其实验室配置要求之高

让人叹为观止

　操作人员不能穿带棉絮的工作服

要提前洗澡、打发蜡

防止棉絮、头皮屑掉落在室内

实验室一公里之内

不能有汽车行驶

以免引起震动

更重要的是

它要求20摄氏度恒温

温差不能超过0.5度

湿度控制在40%~60%

要打造这样一间高规格实验室

当时的长春光机所实难做到

王立鼎有的只是一个与他人合用的加工间

这里没有恒温，也达不到超净

只有地基的稳定度还算“勉强过关”

怎么才能在无法比拟的条件下

研制出媲美德国和瑞士的超精密齿轮？

这着实是一道不小的难题

同事看见王立鼎磨削超精密齿轮

都会默默地把加工设备停下来

以防灰尘弥漫到空气中

为了避免各种振动干扰

王立鼎总在夜里万籁俱寂时工作

最重要的是解决恒温问题

这离不开王立鼎的巧思

哲学中有一句话

叫作“变中有不变”

只要相邻几天没有天气骤变

温度曲线变化的规律就会趋于一致

利用这一自然现象

便解决了恒温问题

克服种种困难

简易版的“豪华”实验室顺利搭建起来了

1966年，仅用了一年多的时间

王立鼎就采用“正弦消减法”和“易位法”磨齿工艺

研制出我国首套超精密齿轮

达到雷达设计精度需求

那一年，他刚刚30岁出头

已成为国内公认的超精密齿轮专家

“齿轮王”的美名不胫而走

▲2级精度中、小模数标准齿轮。

20世纪六七十年代

我国工业生产体系全面恢复

王立鼎定了一个新目标——做标准齿轮

过去人们用仪器来测量齿轮精度

半个工作日只能测一件齿轮

而标准齿轮与被测齿轮啮合运转一周

便知被测齿轮是否合格

就能大幅提升检测效率

标准齿轮要比被测量齿轮的精度高2—3个级别

但当时国内只能做出4级标准齿轮

即只能检测6—7级的齿轮

如果把标准齿轮做到2级精度

还可以校对齿轮量仪的精度

该齿轮称为基准标准齿轮

为齿轮行业提供基准

1975年

长春光机所提出一个目标

研制出赶超德国的2级精度小模数标准齿轮

20世纪80年代

王立鼎的研究成果经过中国科学院组织鉴定

达到德国DIN3962标准中的2级精度

居国际前列

当时2级精度标准齿轮

在德国售价折合人民币几万元

国家财政购买有困难

长春光机所无偿将标准齿轮

赠送给了中国计量科学研究院

帮助国家确定校对齿轮量仪的基准

▲王立鼎磨削标准齿轮。

1998年

王立鼎调到大连理工大学工作

继续在齿轮战线上奋斗了20年

2016年

经中国机械工业联合会、中国机械工程学会鉴定

王立鼎团队研制的精化齿轮磨齿母机

超精密磨齿工艺和测试技术

1级精度基准级标准齿轮

综合技术具有国际前列水平

精度指标国际领先

如今国内现有生产的标准齿轮

制造精度依然低于国外1~2个级别

如果把标准齿轮整体提升1个等级

其精度指标可与多数西方国家产品的水平相当

将有助于打破我国高端机床长期依赖进口的局面

“如果国家有需要

我愿意随时指导、传授相关加工技术。”

如今的王立鼎已年逾90岁

但那颗“工业报国”之心

始终驱动他创新求索

至今依然熠熠生辉

阅读全文请见

来源：中国科学报

责任编辑：宋同舟