法國阿基丹雷達(dá)的誤差僅在5米內(nèi)
它究竟是怎么做到的?
如果我國也想做出一臺(tái)類似的雷達(dá)
差距在哪里?
1965年
中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所(以下簡稱長春光機(jī)所)
專家們在討論中意識(shí)到一個(gè)關(guān)鍵要素
齒輪的精度決定了雷達(dá)的精確度
于是，為攻克超精密齒輪制造技術(shù)
長春光機(jī)所啟動(dòng)了新一輪的攻關(guān)項(xiàng)目
當(dāng)時(shí)的研究實(shí)習(xí)員王立鼎
承擔(dān)了磨制齒輪的攻關(guān)任務(wù)
那一年，他大學(xué)畢業(yè)剛5年
已是一名“熟練工”
超精密加工與測試技術(shù)是
一個(gè)國家制造工業(yè)水平的重要標(biāo)志
當(dāng)時(shí)能做出2級(jí)及以上精度齒輪的國家
只有德國和瑞士
制作一臺(tái)精度與阿基丹雷達(dá)相當(dāng)?shù)睦走_(dá)
齒輪精度準(zhǔn)確地說是1級(jí)
從4級(jí)一下子跨越到1級(jí)
沒有前車之鑒
一切都得靠自己摸索
▲王立鼎(左)與同事一起磨削齒輪。
美國曾為太空導(dǎo)航系統(tǒng)
制作一臺(tái)超精密齒輪設(shè)備
其實(shí)驗(yàn)室配置要求之高
讓人嘆為觀止
操作人員不能穿帶棉絮的工作服
要提前洗澡、打發(fā)蠟
防止棉絮、頭皮屑掉落在室內(nèi)
實(shí)驗(yàn)室一公里之內(nèi)
不能有汽車行駛
以免引起震動(dòng)
更重要的是
它要求20攝氏度恒溫
溫差不能超過0.5度
濕度控制在40%~60%
要打造這樣一間高規(guī)格實(shí)驗(yàn)室
當(dāng)時(shí)的長春光機(jī)所實(shí)難做到
王立鼎有的只是一個(gè)與他人合用的加工間
這里沒有恒溫，也達(dá)不到超凈
只有地基的穩(wěn)定度還算“勉強(qiáng)過關(guān)”
怎么才能在無法比擬的條件下
研制出媲美德國和瑞士的超精密齒輪?
這著實(shí)是一道不小的難題
同事看見王立鼎磨削超精密齒輪
都會(huì)默默地把加工設(shè)備停下來
以防灰塵彌漫到空氣中
為了避免各種振動(dòng)干擾
王立鼎總在夜里萬籟俱寂時(shí)工作
最重要的是解決恒溫問題
這離不開王立鼎的巧思
哲學(xué)中有一句話
叫作“變中有不變”
只要相鄰幾天沒有天氣驟變
溫度曲線變化的規(guī)律就會(huì)趨于一致
利用這一自然現(xiàn)象
便解決了恒溫問題
克服種種困難
簡易版的“豪華”實(shí)驗(yàn)室順利搭建起來了
1966年，僅用了一年多的時(shí)間
王立鼎就采用“正弦消減法”和“易位法”磨齒工藝
研制出我國首套超精密齒輪
達(dá)到雷達(dá)設(shè)計(jì)精度需求
那一年，他剛剛30歲出頭
已成為國內(nèi)公認(rèn)的超精密齒輪專家
“齒輪王”的美名不脛而走
▲2級(jí)精度中、小模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)齒輪。
20世紀(jì)六七十年代
我國工業(yè)生產(chǎn)體系全面恢復(fù)
王立鼎定了一個(gè)新目標(biāo)——做標(biāo)準(zhǔn)齒輪
過去人們用儀器來測量齒輪精度
半個(gè)工作日只能測一件齒輪
而標(biāo)準(zhǔn)齒輪與被測齒輪嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)一周
便知被測齒輪是否合格
就能大幅提升檢測效率
標(biāo)準(zhǔn)齒輪要比被測量齒輪的精度高2—3個(gè)級(jí)別
但當(dāng)時(shí)國內(nèi)只能做出4級(jí)標(biāo)準(zhǔn)齒輪
即只能檢測6—7級(jí)的齒輪
如果把標(biāo)準(zhǔn)齒輪做到2級(jí)精度
還可以校對(duì)齒輪量儀的精度
該齒輪稱為基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)齒輪
為齒輪行業(yè)提供基準(zhǔn)
1975年
長春光機(jī)所提出一個(gè)目標(biāo)
研制出趕超德國的2級(jí)精度小模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)齒輪
20世紀(jì)80年代
王立鼎的研究成果經(jīng)過中國科學(xué)院組織鑒定
達(dá)到德國DIN3962標(biāo)準(zhǔn)中的2級(jí)精度
居國際前列
當(dāng)時(shí)2級(jí)精度標(biāo)準(zhǔn)齒輪
在德國售價(jià)折合人民幣幾萬元
國家財(cái)政購買有困難
長春光機(jī)所無償將標(biāo)準(zhǔn)齒輪
贈(zèng)送給了中國計(jì)量科學(xué)研究院
幫助國家確定校對(duì)齒輪量儀的基準(zhǔn)
▲王立鼎磨削標(biāo)準(zhǔn)齒輪。
1998年
王立鼎調(diào)到大連理工大學(xué)工作
繼續(xù)在齒輪戰(zhàn)線上奮斗了20年
2016年
經(jīng)中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)、中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑒定
王立鼎團(tuán)隊(duì)研制的精化齒輪磨齒母機(jī)
超精密磨齒工藝和測試技術(shù)
1級(jí)精度基準(zhǔn)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)齒輪
綜合技術(shù)具有國際前列水平
精度指標(biāo)國際領(lǐng)先
如今國內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)齒輪
制造精度依然低于國外1~2個(gè)級(jí)別
如果把標(biāo)準(zhǔn)齒輪整體提升1個(gè)等級(jí)
其精度指標(biāo)可與多數(shù)西方國家產(chǎn)品的水平相當(dāng)
將有助于打破我國高端機(jī)床長期依賴進(jìn)口的局面
“如果國家有需要
我愿意隨時(shí)指導(dǎo)、傳授相關(guān)加工技術(shù)。”
如今的王立鼎已年逾90歲
但那顆“工業(yè)報(bào)國”之心
始終驅(qū)動(dòng)他創(chuàng)新求索
至今依然熠熠生輝
《中國科學(xué)報(bào)》刊發(fā)全文：《超精密齒輪工藝：為工業(yè)零部件升級(jí)，下好“先手棋”》