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王立鼎
2013-12-13 13:44     (点击: )

       我校机械系学术委员会主任、教授,精密机械和微纳机械专家,1934年12月生,辽宁辽阳人,1995年当选为中国科学院院士。
       王立鼎院士1960年于吉林工业大学毕业后,即在长春光学精密机械研究所工作,历任研究员、研究室室主任、博士生导师,1998年正式来我校任教。

                                    研究齿轮硕果累累

       他从参加工作以来,一直从事对精密、超精密齿轮的研究工作,近40年来,他的成果累累,获奖次数多不胜数。虽然近年来他的研究方向已扩展到激光光盘、微机械等领域,但他倾注汗水最多收获也最多的还是在齿轮方面。问起他的第一次获奖,他说是1964年,那时所里在搞四级精度标准齿轮研究。衡量齿轮精密度曾采用德国的DIN标准,级数越低,齿轮精密度越高。当时国内只有少数特殊的四级齿轮,对于普遍推广使用的四级齿轮的加工工艺的研究则刚刚开始。王立鼎在课题组潜心钻研,大胆创新,提出了许多切实可行的工艺方案。这项研究成果达到国内当时先进水平,获得了郭沫若院长亲自签发的中科院优秀成果奖。
       王立鼎在科研中始终坚持做到“理论与实践相结合”。毛泽东同志说过:“没有理论的实践是盲目的实践,没有实践的理论是空洞的理论。”王立鼎不仅深刻地领会了这句话,而且把它作为指导自己科研工作的座右铭。自从参加工作,他就一头扎进实验室,坐在机床前操作、思考,每天的工作都超过八小时,有时连星期天也不休息。长期的实践锻炼使他具备非常强的动手能力,每一项科研成果的实物加工他都亲自动手,不知做了多少遍,成功了他才指导工人加工样品。他1966年加工的齿轮在军工机械中使用至今,仍正常运转,被人们传为美谈。王立鼎的实践精神在光机所都是出了名的。参加工作的第四年,所里看他每日操作太累,为他配备了一名工人助手,可他仍然每天坚持实际操作。他说:“我们搞技术研究工作的经验是在实际操作中获得的,只有不断地试验、观察、分析,才能得出科学的结论!”
       通过不懈的摸索,王立鼎总结出了一整套齿轮加工精度理论、误差分析和补偿方法,以及科学地操作机床和工艺参数的调整方法。数篇学术论文在国内外会议和刊物上发表,《模数2基准标准齿轮的研制》等6篇学术论文获得优秀论文奖。从1974年王立鼎担任高精度齿轮研究组的负责人起,他组织并参加了多项重大研究。他组织研制的“高精度小模数标准齿轮”荣获中科院重大科技成果奖,全国科学大会奖;“中模数基准标准齿轮及改装精密磨机”荣获中科院科研成果一等奖;“超精密齿轮工艺技术”荣获1985年首届国家科技进步二等奖。
       所谓超精密齿轮系指轮齿制造精度达到联邦德国齿轮标准DIN3962~3963中的3级精度以上的齿轮。超精密齿轮一类用于国防,另一类用于检定齿轮测量仪器。检验4~5级精度的标准齿轮和标准蜗杆,被称为基准标准齿轮,它是齿轮行业中控制产品质量的标准工具。王立鼎的研究成果在国内居领先地位,在国际上也属先进水平。他研制的标准齿轮已作为中国计量科学研究院的国家级齿轮实体标准,以及我国齿轮量仪生产厂的量仪校对基准。
       1987年至1989年末,他领导完成了“渐开线的误差形成规律和最佳成型方案的研究”,荣获中科院1991年的自然科学三等奖。该项成果根据渐开线误差形成规律,科学地论证了渐开线齿形的最佳成型方案和最佳测量原理,齿轮试件齿形达1级精度,自行设计的符合阿贝原理的渐开线测量装置可测1至2级齿形,为未来研制1级精度齿轮打下了单元技术基础。这项研究中还“首次提出了‘弹性蠕滑’机理,定性定量地分析了滚转摩擦传动中的弹性蠕滑,解决了长期悬而未决的渐开线仪中基圆盘在导尺上滚转打滑机理问题,这对于其他精密滚动传动的精度分析也有指导作用”。
       此外,作为主要参加人王立鼎参与完成的“154轴角数据传递齿轮箱和钢带箱”和“精密谐波传动”两项课题荣获中科院重大科技成果奖和吉林省科学大会奖;在荣获1985年国家科技进步特等奖的“现代国防试验中的动态光学观测及测量系统”和“导弹、卫星无线电测控系统”两项课题中王立鼎则承担了大量精密、超精密齿轮的研制工作。多年来,他改装机床,齿轮磨齿的工艺技术还推广到机电部十余家厂、所,为生产和科研做出了很大贡献。
       目前,王立鼎对超精密齿轮的研究稳定达到2级,居国内领先水平,保持国际先进水平。1991年他又申报了中科院“八五”重点课题“制造1级精度标准齿轮的理论与实验研究”。作为该项目的总负责人,他带领全组同志,首先攻坚高精度渐开线样板(已获中科院科技进步二等奖),进而突破工艺与测试关,于1994年研制成功四种1级精度标准齿轮,这一成就在国际上是前所未有的。

                                       研究激光光盘夺得大奖

       在1992年国家科技进步奖评选中,由长春光机所和上海激光技术研究所共同研制成功的“光盘伺服槽及预制格式刻划机(简称光盘刻槽机)”荣获二等奖,王立鼎的名字第二次写进国家科技进步奖获得者的名册中。这次获奖也标志着王立鼎在激光光盘领域的研究已有重大突破。
       说起这次获奖,王立鼎有一个小小的遗憾。本来前几轮评选中这项成果都是一等奖。到最后一轮评选中,有人提出项目的经济效益问题,因为该项目属于高科技领域,很难迅速转化为生产力,产生明显的经济效益,因此只好评为二等奖。但遗憾归遗憾,工作归工作,王立鼎说,对于科研人员来说,获奖是次要的,主要是能够打破国外的禁运,制造出我们中国自己的机器来。这是我们时刻应该最先想到的。
       王立鼎扩大研究领域,把目光转向光盘上来是在1984年。在从事齿轮等机械方面的研究的同时,他积极地进行光盘技术研究的准备工作。1986年中科院将国家重点攻关课题“光盘伺服槽及预制格式刻划机的研制”任务下达给长春光机所和上海激光技术研究所,其中光机所负责总体工作。作为课题第一负责人,王立鼎领导着包括十几名正、副教授在内的近百人,并具体承担机械总体设计。一项大规模的研究在王立鼎的领导下开始了。
       当时,国外光盘公司研制的光盘刻槽机总共约10台,每台价格200~300万美元,很少销售。某些公司还明确表示不卖给中国。不但没有样品,就连资料也仅有两篇简短的技术报道。面对困难,王立鼎和课题组的同志再一次发扬自力更生的主人翁责任感和勇于开拓的创业精神;自己动手!光盘刻槽机是一项集精密机械、光学、电子学和计算机等许多技术于一身的尖端的综合性科研项目。在没有样机和资料的条件下,王立鼎率领科研人员经过4年的奋战,终于在1990年11月,使我国第一台光盘刻槽机诞生了。它不仅填补了国内空白,而且在技术指标方面达到国际先进水平,为我国光盘实现产业化迈出了一大步。在一次“七五”重点攻关课题汇报会上,中科院副院长胡启恒听完王立鼎关于光盘刻槽机的研制的情况介绍后,主动站起来与他握手向他表示祝贺,并称赞他是一位很有创新意识的科研专家。
       这项成果1992年荣获国家科技进步二等奖之后,有些同志说王立鼎了不起,拿了那么多大奖。但谁又能说得清王立鼎为此付出了多少汗水呢?苏洵曾于《管仲论》中写道:“夫功之成,非成于成之日,盖必有所由起。”王立鼎的成功缘由于他的勤奋,他的认真,他的执著。
       还是在大学期间,这位读了三年机械专业的中专毕业生就给人留下了极深刻的印象。他上课从不走神,学习成绩一直居全班之首,而且那时他还是班级三十个小青年的头儿。参加工作之后,他依然勤奋如初,每天兢兢业业,经常工作到夜里十一二点钟才离开实验室。在光盘刻槽机研制即将结束的日子里,他更像一个小伙子一样忙里忙外,组织人员亲手安装调试,然后再亲自进行精度检测。
       在“八五”、“九五”期间,为了刻录新制式光盘母板,王立鼎带领一个小组在激光光盘领域继续做一些延续性的研究工作。

                                              进军微型机械领域前景喜人

       1992年5月,为适应国际上微型机械研究的新形势长春光机所筹建了我国第一个微型机械工程研究室,王立鼎研究员被命为研究室室主任。这项举措使王立鼎在另外一个潜力丰富的研究方向上更加如鱼得水。
       微型机械是以光刻工艺为主来制备微米级尺寸的机械零件及其系统。微型机械在国际上起步于80年代末期,近几年来成为国际上瞩目的新兴热点技术。美、日等国已投资上亿美元开拓这一在生物工程、医学、军事、工业、农业、家庭等广泛领域有应用前景的研究领域。科学家们预测,微型机械的发展前景,可比拟于大规模集成电路的出现与应用。
       王立鼎的微型机械的研究已开始了几年,手中积累了大量的资料,1992年他领导翻译的30万字《微机械》专著已经出版。他指导了十名以上微型机械的硕士生、博士生和博士后,撰写论文近百篇。他三次被评为最佳导师、优秀教师。
       他和周围同志承接了二十多项微型机械研究项目和课题,在微型机械的基础理论、LIGA工艺、运动学与动力学测试、电机与夹钳元件以及生物转基因微操作系统等方面进行了广泛而深入的研究工作。自1993年到1998年,微压电马达、微机械运动参数测试仪、非接触式微扭矩测试仪、微操作系统等方面的研究工作取得了具有国际先进水平的科研成果,两次获得中科院长春分院科技进步一等奖。
       王立鼎勤奋好学,带出一批出色的青年人,已成为新兴学科领域带头人。三年来,他参与了S—863年的规划工作,并具体负责规划微型机械(MEMS)主题的研究内容。
       1996年,王立鼎被聘为大连理工大学教授,兼任机械工程系学术委员会主任。1998年正式调入大连理工大学工作。他作为机械学科带头人,正为建设微型机械新学科和加强机电学科的应用开发工作而奔忙。他老当益壮,雄心不减,要为建设“211"工程再创宏图。

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