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          为实现高端制造,他跟着齿轮“转”了20年

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            你可能不知道,齿轮,这一悄声转动、无处不在的工业关键基础零部件,决定着汽车自动变速器、工业机器人RV减速器等高端设备的性能。

            制造出高端齿轮,改变我国高端齿轮产品大量依赖进口的现状——为了实现这一目标,今年40岁的曹华军已在机床及机械传动领域潜心研究了20年。这位重庆大学机械工程学院教授、博士生导师研发出的技术——“齿轮高速干式滚切工艺”打破了国外垄断,使我国齿轮制造向高端迈进。

            “国家的需要,就是我科研的方向。”近日,曹华军在接受科技日报记者采访时说。

            让老旧装备变废为宝

            机床是基础性制造装备。我国机床拥有量世界第一,但大量在役机床普遍存在技术落后、能耗高、排放大等问题,也难以满足现在航空航天、轨道交通等行业高性能制造技术的要求。

            如何让这些老旧机床变废为宝?从1999年起,曹华军就在导师、重庆大学原校长刘飞教授的带领下,研究机床的绿色再设计再制造,应用新一代技术提升传统老旧机床装备的性能。

            经过多年努力,曹华军自主创新研制出了机床再制造成套技术,相关成果获得2018年度中国产学研合作创新成果奖一等奖。由曹华军牵头制定的机床再制造国家技术标准,有力地推动了我国机床从低端到中端的迈进。

            经专家鉴定,曹华军的这套技术使再制造机床精度达到国家标准,能效提升20%以上、粉尘油烟排放量减少90%以上、节约制造成本30%到60%。近3年来,应用这一技术,2500多台中小型机床、350多台大重型机床完成再制造,节约新购机床成本14.2亿元。

            研制干切机床填补国内空白

            齿轮是机械传动的关键核心零部件,其被广泛应用于汽车、工程机械等装备的传动系统中。滚齿工艺是高精度齿轮齿部成形的主要工艺,不过由于滚切用量大、效率低,其加工过程需大量使用切削油,因而会造成严重的车间环境污染并对工人身体健康造成危害。

            同时,由于我国滚齿工艺的自动化程度低,难以满足汽车、工程机械等行业对齿轮绿色、高效的生产要求。

            从2010年起,曹华军开始带领团队展开攻关,并最终研发出了齿轮高速干式滚切工艺。

            应用该技术,在切削加工过程中,可不使用切削液,没有污染且能提高加工效率。与传统湿切方式相比,应用此技术后,滚刀的使用寿命可延长2到5倍,节约加工成本20%到30%。

            此外,曹华军团队还与重庆机床(集团)有限责任公司合作研制出了复合高速干切机床,填补了国内空白,打破了国内高端干切机床依赖进口的局面。目前,该系列机床装备在国内的市场占有率超过50%,可完全替代进口。

            同时,通过集成应用研发,曹华军团队还成功研制出轿车齿轮自动加工生产线,实现轿车齿轮大批量稳定绿色加工,填补了国内在相关领域的空白。该项成果获得2019年度中国机械工业科学技术奖一等奖。

            既是学生的严师也是益友

            曹华军是江西人,高考时考入重庆大学,又在该校完成了硕博阶段的学习,随后便留校任教。

            严谨、认真,是很多人对曹华军最深刻的印象。曹华军对记者说,之所以养成这样的习惯,与导师刘飞的教导密不可分。

            在曹华军的心中,导师治学非常严谨,对科研充满热情,在培养学生方面也是尽心竭力。“批改学生的论文时,刘老师常亲笔在论文上进行修改,写得满满当当,哪怕只出了一个标点错误,他也绝不轻易放过,将其一一指明。后来我做了老师,也以此来要求自己。”曹华军说。

            曹华军的学生对记者说,“曹老师的严格在院里是出了名的”,无论是做实验还是写论文,他们都不敢有丝毫马虎和松懈。

            同时,曹华军常告诉学生:“不要将学习局限于课堂,要到生产一线去,把科研与产业技术创新需求紧密结合。”为增强本科生的自主创新能力,曹华军将自己最新的研究成果穿插进4门本科生的课程中,并鼓励他们去大胆尝试,“科研可以从本科起步”。

            教学、科研之外,曹华军则抹去“严师”的一面,他更愿和学生交朋友。他喜欢跑步、打球,有空就会和学生一起去运动、郊游,有时还会和他们一起叙叙家常。

            除了深受导师影响,曹华军觉得,教好下一代学子,也是对母校的回馈。“我能取得今天的成绩,离不开恩师刘飞的悉心栽培,也离不开重庆大学的培养,我要竭尽所能为母校培养更多人才。”他说.(本报记者 雍 黎)

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          【编辑:李赫】
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