法國阿基丹雷達的誤差僅在5米內

　　它究竟是怎么做到的?

　　如果我國也想做出一臺類似的雷達

　　差距在哪里?

　　1965年

　　中國科學院長春光學精密機械與物理研究所(以下簡稱長春光機所)

　　專家們在討論中意識到一個關鍵要素

　　齒輪的精度決定了雷達的精確度

　　于是，為攻克超精密齒輪制造技術

　　長春光機所啟動了新一輪的攻關項目

　　當時的研究實習員王立鼎

　　承擔了磨制齒輪的攻關任務

　　那一年，他大學畢業剛5年

　　已是一名“熟練工”

　　超精密加工與測試技術是

　　一個國家制造工業水平的重要標志

　　當時能做出2級及以上精度齒輪的國家

　　只有德國和瑞士

　　制作一臺精度與阿基丹雷達相當的雷達

　　齒輪精度準確地說是1級

　　從4級一下子跨越到1級

　　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。

　　美國曾為太空導航系統

　　制作一臺超精密齒輪設備

　　其實驗室配置要求之高

　　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、打發蠟

　　防止棉絮、頭皮屑掉落在室內

　　實驗室一公里之內

　　不能有汽車行駛

　　以免引起震動

　　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格實驗室

　　當時的長春光機所實難做到

　　王立鼎有的只是一個與他人合用的加工間

　　這里沒有恒溫，也達不到超凈

　　只有地基的穩定度還算“勉強過關”

　　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?

　　這著實是一道不小的難題

　　同事看見王立鼎磨削超精密齒輪

　　都會默默地把加工設備停下來

　　以防灰塵彌漫到空氣中

　　為了避免各種振動干擾

　　王立鼎總在夜里萬籟俱寂時工作

　　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

　　溫度曲線變化的規律就會趨于一致

　　利用這一自然現象

　　便解決了恒溫問題

　　克服種種困難

　　簡易版的“豪華”實驗室順利搭建起來了

　　1966年，僅用了一年多的時間

　　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

　　達到雷達設計精度需求

　　那一年，他剛剛30歲出頭

　　已成為國內公認的超精密齒輪專家

　　“齒輪王”的美名不脛而走

　　

　　▲2級精度中、小模數標準齒輪。

　　20世紀六七十年代

　　我國工業生產體系全面恢復

　　王立鼎定了一個新目標——做標準齒輪

　　過去人們用儀器來測量齒輪精度

　　半個工作日只能測一件齒輪

　　而標準齒輪與被測齒輪嚙合運轉一周

　　便知被測齒輪是否合格

　　就能大幅提升檢測效率

　　標準齒輪要比被測量齒輪的精度高2—3個級別

　　但當時國內只能做出4級標準齒輪

　　即只能檢測6—7級的齒輪

　　如果把標準齒輪做到2級精度

　　還可以校對齒輪量儀的精度

　　該齒輪稱為基準標準齒輪

　　為齒輪行業提供基準

　　1975年

　　長春光機所提出一個目標

　　研制出趕超德國的2級精度小模數標準齒輪

　　20世紀80年代

　　王立鼎的研究成果經過中國科學院組織鑒定

　　達到德國DIN3962標準中的2級精度

　　居國際前列

　　當時2級精度標準齒輪

　　在德國售價折合人民幣幾萬元

　　國家財政購買有困難

　　長春光機所無償將標準齒輪

　　贈送給了中國計量科學研究院

　　幫助國家確定校對齒輪量儀的基準

　　

　　▲王立鼎磨削標準齒輪。

　　1998年

　　王立鼎調到大連理工大學工作

　　繼續在齒輪戰線上奮斗了20年

　　2016年

　　經中國機械工業聯合會、中國機械工程學會鑒定

　　王立鼎團隊研制的精化齒輪磨齒母機

　　超精密磨齒工藝和測試技術

　　1級精度基準級標準齒輪

　　綜合技術具有國際前列水平

　　精度指標國際領先

　　如今國內現有生產的標準齒輪

　　制造精度依然低于國外1~2個級別

　　如果把標準齒輪整體提升1個等級

　　其精度指標可與多數西方國家產品的水平相當

　　將有助于打破我國高端機床長期依賴進口的局面

　　“如果國家有需要

　　我愿意隨時指導、傳授相關加工技術。”

　　如今的王立鼎已年逾90歲

　　但那顆“工業報國”之心

　　始終驅動他創新求索

　　至今依然熠熠生輝

　　《中國科學報》刊發全文：《超精密齒輪工藝：為工業零部件升級，下好“先手棋”》