作者:李英杰 来源:中国科学家博物馆 发布时间:2025/12/2 11:31:21
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王立鼎:他让中国齿轮达到世界顶尖精度

 

王立鼎(1934年12月2日生)中国科学院院士,大连理工大学教授、博士生导师。王立鼎长期从事精密机械和微纳机械方面的研究,在精密齿轮工艺和测试技术方面,近年研制成功1级精度基准标准齿轮,开辟了我国自主建立精度基准的先河,其科研成果推广到若干单位。他于1986年牵头,组织百余名科技人员攻关,于1990年成功研制出我国第一台光盘伺服槽及预制格式刻划机。1992年,他组建中国第一个微机械工程研究室,是中国微纳米技术的开拓者之一。今天是他91岁生日,我们一起祝福。

1965年的长春,冬日的清晨滴水成冰。一个身影每天清晨五点准时出现在齿轮加工间,启动机床后,又匆匆跑回家为家人准备早餐。这双切菜做饭的手,即将在机床旁创造震惊业界的奇迹。他就是王立鼎——一个从中专生成长起来的“齿轮王”,用六十年如一日的坚守,为中国精密制造树立了崭新的标杆。

勤学苦练:从实操到基准体系的构建者

1948年,辽阳解放,因贫困辍学在家的王立鼎终于重返校园。“我从小就对中国共产党有一种朴素的情感,感谢党让我有了宝贵的读书机会。”王立鼎经常动情地回忆。这个曾因家贫不得不选择读中专的年轻人,抓住了人生的关键转机。初中毕业后,由于中专不用交书本费、伙食费,王立鼎选择了中专。即便如此,他仍然保持着优异的学习成绩,同时还担任学校足球队队长。1955年,国家出台政策允许优秀中专生报考大学,在全校选派参加考试的64名学生中,王立鼎是唯一被录取的,进入长春汽车与拖拉机学院(后更名吉林工业大学)继续学习。中专期间练就的扎实实操技能,与大学系统的理论知识在他身上完美结合。他至今仍保持着记笔记的好习惯:“我每年都准备一个大笔记本,把这一年有感触的发言、要事、心得都记下来。”经年累月,这些笔记本积累起来,几乎占满了一个书架。

一战成名:攻克“不可能完成”的任务

“什么?要做超精密齿轮?”1965年,当这个任务下达时,很多人都认为这几乎是不可能完成的。要知道,在当时,全球范围内只有瑞士的一家公司才能制造出来。中国科学院光学精密机械研究所(后经过机构改革,现简称长光所)把这个重任交给了刚大学毕业五年的王立鼎。王立鼎非常注重观察和知识的积累。例如:早在1963年在上海机床厂参观时,录磁机中由多颗精密钢球构成的轴系就让他激动得挪不动脚步。后来,他借维修机床的机会,将机床的主轴轴套更换为自行研制密珠轴系,“加入了400颗精密钢球,这时候我发现主轴的刚度大幅度提高,误差由原来的2微米缩小到0.5微米”。这个创新为超精密齿轮研制解决了关键设备上的主轴问题。随后,面对分度盘误差,王立鼎发现误差曲线呈规律性波动,与数学中的正弦曲线高度相似。基于这一观察,王立鼎提出利用正弦函数反向补偿误差的思路,即“正弦消减法”。1966年,仅用一年多时间,他就研制出我国首套超精密齿轮,安装在国防建设中一个精密雷达上,满足了军方需求。超精密齿轮加工技术在工业生产系统、航空航天装备及军用装备制造等领域具有关键战略地位,代表国家精密制造与传动基准能力,是衡量一国制造业实力的重要标尺。王立鼎刚过而立之年便完成我国首套超精密基准齿轮系统研制,赢得了“精密齿轮王”的美誉。

王立鼎在进行精密测量来源丨中国科学家博物馆

知行合一多线破局

“为什么其他国家没做到1级精度齿轮的稳定制造与测量,反而中国先做到了?”直到现在,还有人问王立鼎。王立鼎的回答发人深省:“机床是由我们改装的,测量齿轮的仪器是我们自行设计的,齿轮加工方法也是我们开发的。在国外,搞齿轮设计的是大学教授,搞齿轮制造的是公司里的工人,搞计量测试的是实验室里的实验员。他们各自一摊、难以聚合,而我们则是把所有工作串起来。”1986-1990年,他攻坚克难、主持研制成功我国第一台光盘伺服槽刻划机,打破了西方对我国的封锁。后续他在1992年建立我国首个微纳机械研究室,使中国微机械领域的基础测试、加工研究实现体系化落地,并推动我国微纳机械领域的发展。

王立鼎(左)磨削标准齿轮来源丨中国科学家博物馆

薪火相传:把技艺留给后人

现在,王立鼎已成为国内超精密齿轮、激光光盘、微机械系统三个科学领域著名专家。他从不吝啬分享精密齿轮的加工与测试技术,前来学习的科研人员、厂家技术人员络绎不绝,每次他都毫无保留地分享经验。“我希望把工艺传承下去,今后一旦国家急需1级齿轮,哪怕只需要一件,我们也能立刻在现有的加工和测试成套设备上完成任务。”随着年纪增长、视力愈发变差,王立鼎的这个愿望更加迫切。“如果国家有需要,我愿意随时传授相关加工技术。”王立鼎眼神坚定地说。

王立鼎(左四)在实验室指导学生来源丨中国科学家博物馆

如今,年逾九旬的王立鼎院士身体状况非常好,精神矍铄,依然活跃在科研与工程人才培养一线。他持续指导团队攻关超精密齿轮加工与测试平台的迭代升级。尤其在高精度磨齿方法方面,王立鼎仍定期通过口述、示范与实操指点相结合的方式传授核心工艺细节,为中国高端齿轮精度体系提供可靠支撑。他始终秉持“科研与工匠一体”的理念,不遗余力培养精密机械创新人才,以行动诠释一生追求“中国精度”、让工艺薪火相传的院士风范。

*科学家说:

王立鼎说:“搞科研,就要有‘钻’劲。国家需要什么,我就钻研什么,一辈子做好一件事,把它做到极致,就是成功。”

王立鼎说:“精度是精密机械的灵魂。差之毫厘,谬以千里。我们的工作,就是不让这‘毫厘’之差发生。”

作者:李英杰 大连理工大学人文学院副教授

参考文献:

[1]王立鼎——老科学家学术成长采集工程.[2]立德树人初心传承——记王立鼎院士的科研初心与使命传承.今日科苑,2020-03.[3]我国第一台光盘伺服槽及预制格式刻划机的诞生——王立鼎院士访谈录.中国科技史杂志,2021-01.[4]王立鼎:用感恩心书写科研人生.中关村,2023-04.[5]王立鼎院士:奋斗在祖国最需要的地方.共产党员,2025-02.

 
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