知名人物王立鼎人物简介

Posted 2022-04-09 知

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知名人物王立鼎人物简介

·王立鼎

王立鼎，精密机械与微纳机械专家，中国工程院院士。创立了 “正弦消减法”，研制出了四级精度标准齿轮; 组织研制的高精度小模数标准齿轮和中模数基准标准齿轮居国际前列; 作为项目负责人研制出我国第一台光盘伺服槽及预制格式刻画机，填补了我国光盘母板刻录设备的空白。在长春光学精密机械研究所创建了我国第一个微型机械研究室，培植大批年轻人从事微系统研究工作。

王立鼎，1934年12月2日生于辽宁省辽阳市。家境贫寒未能阻挡执著想读书的他，却成了他后来在事业上不断拼搏、跨越的原动力。1952年初中毕业后由于家庭无法继续供读高中而考取了长春机器制造学校金属切削专业。在中专学习期间成绩一直名列前茅，1955年毕业后，赶上了中专生能报考大学的机会，从小对机械有兴趣的他报考了吉林工业大学。在64名报考者中只有他一人考取了吉林工业大学，学习机械制造工艺及设备专业。大学期间王立鼎就给人留下极深刻的印象，他无论学习做事都十分认真，学习拔尖，当了5年班长。1960年，他因品学兼优被作为校际交流的对象分配到中国科学院长春光学精密机械研究所工作，任研究实习员。在光机所他找到了实现自我、拼搏成长和献身科学事业的舞台，在那里一干就是38年。

王立鼎刚到长春光学精密机械研究所时，参加了小模数滚齿机的设计与研制。随后就来到新成立的齿轮研究室磨齿组工作，根据中国科学院在技术科学领域实施“任务带学科” 方针的精神，他承担了一批又一批的精密齿轮磨削任务，从大量工艺实践中积累经验并不断探索齿轮精度理论。1974年王立鼎当上了高精度齿轮研究组组长，他长期坚持天天上两个工作班，并带领课题组攀登一个又一个齿轮精度高峰。他首创磨削精密谐波内齿柔轮的工艺技术，磨出国际上最高精度的谐波齿轮副; 他与组内同事先后完成了超精密编码齿轮、高精度小模数标准齿轮、中模数基准标准齿轮以及高精度渐开线样板等一系列国际一流水平的齿轮单元器件，满足了我国国防装备、大型精密仪器对高精度齿轮的需求，并为我国提供了国家级的齿轮实体计量基准。

王立鼎终身热爱他的齿轮研究工作。尽管他开辟了另外两个科学领域的研究工作，但他始终不忘齿轮研究，与齿轮结下了不解之缘。最使他欣慰的是，他是在中国人自己制造的设备上，采用自己的超精密齿轮工艺技术，研制成功堪称世界最高水平的各种齿轮。

王立鼎在齿轮方面获得巨大成就后没有满足于已取得的成就，他与时俱进，不断攀登新的科技高峰，向一个又一个目标挺进。

1984年在从事齿轮研究的同时，王立鼎扩大研究领域，把目光转向亚微米和纳米机械研究领域。1986年他代表长春光学精密机械研究所与上海激光技术研究所共同承接国家重点攻关课题 “光盘伺服槽及预制格式刻画机的研制”。当时光盘母板刻录设备国外约10台，很少销售，并公然声称 “不卖给中国”。为了发展中国自己的光盘事业，在缺少参考资料的条件下，他和课题组的同志发扬自力更生、艰苦创业的精神，组织百名科技人员进行了长达四年的奋战，终于在1990年研制出了我国第一台激光光盘刻录母机。研制成的这台大型设备在技术指标方面达到了国际先进水平，为我国光盘实现产业化迈出了一大步。通过光盘工作极大地拓宽了王立鼎的研究工作领域，人们也惊奇地发现了他杰出的科研组织才能。

1991年起他又以一个有使命感的学者身份，高瞻远瞩，以绝大部分的精力投入到微系统学科的建设领域。引用他本人的话： “微系统领域是属于年轻人的，但必须有人带领他们建设起这个学科”。1992年5月，为适应国际上微系统研究的新形势，长春光学精密机械研究所组建了我国第一个微型机械研究室，王立鼎被任命为主任。1993年到1998年，微压电马达、有力感微夹钳、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，两次获得中国科学院长春分院科技进步一等奖。

1996年，王立鼎被聘为大连理工大学教授，兼任机械工程学院学术委员会主任，1998年底他正式调入大连理工大学。作为学科带头人，他组织筹建大连理工大学微系统研究中心，并任主任。他组织了校内机械、电子、材料、物理方面的科研骨干，并引进了国内外优秀人才，开展了以微传感器和生物医学微系统为核心的研究与实验工作。仅仅三年多的时间，大连理工大学微系统研究中心已成为国内该领域的知名单位之一。

40多年来，王立鼎理论成果卓著，在精密齿轮、亚微米机械与纳米机械以及微型机械领域发表论文和研究报告100余篇。这些论文全面系统地分析了齿轮在超精加工过程中的误差，创造性地提出多种消减和补偿误差的理论与方法。多项成果及其应用证明了这些理论成果的意义和作用。在亚微米机械与纳米机械理论研究中，探讨了误差均化与误差补偿问题。首次提出了 “弹性蠕滑” 概念，并给出定量求解的数学、力学模型; 利用平面超定位接触提高工作台工作精度的理论研究; 精密轴系误差的频谱分析与1/2次谐波分析方法等。在微型机械领域，与他的博士生合作，在压电微电机传动的理论研究中，首次用弹性力学理论导出了行波驱动的广义瑞利波方程，用赫兹理论建立了动力学方程; 首次用涡流原理实现了微力矩的非接触式测量。

王立鼎主持和参与的科研项目先后有13次获得国家和中国科学院的奖励。1985年他被授予吉林省有突出贡献的中青年科技人才称号。1991年被授予中国科学院先进工作者。1991年起享受国务院颁发的国家有突出贡献科技人员津贴。1992年获国务院政府津贴。1993年获得吉林省英才奖。1994年、1996年被中国科学院评为优秀教师; 1995年因他在齿轮和光盘领域的成就被遴选为中国科学院院士; 2002年被授予辽宁省优秀专家称号。

王立鼎曾任国家攀登计划B “微电子机械系统” 项目组专家、国家S-863微机电系统主题规划与执笔专家。现任国家自然科学基金委员会机械学科评审专家、信息与化学领域重大计划与重大项目专家、中国仪器仪表学会常务理事、中国计量测试学会常务理事、中国机械工程学会特邀理事，任中国科技大学、哈尔滨工业大学、吉林大学、西安交通大学等7所院校兼职教授等。

王立鼎学风严谨，他不仅对自己的工作精益求精，而且对自己的学生也严格要求。他精心培养后人，用心良苦。他不仅教年轻人如何做学问，而且教他们如何掌握科学的思想方法，教他们如何做人。他带出许多优秀的机械领域的博士生和博士后，其中几个学生已成为新兴学科领域带头人，在岗位上发挥着重要作用。

精密齿轮王

1960年前后，中国的齿轮行业处于落后的状态，当时国内只有少数几个单位能够制造四级精度齿轮。王立鼎大学毕业刚到长春光学精密机械研究所工作时，接触到一批国防装备上需要的精密齿轮加工任务，其中也包括四级精度标准齿轮的研制，这就是他齿轮科研生涯的起点。

学过8年机械专业的王立鼎十分重视工程实践，围绕齿轮研究整天不离开实验室，他与实验员一起操作磨齿设备，又同技术人员一起研究齿轮测试方法与技术。后来，他把办公桌也搬到实验室里。分析实验在实验室，理论研究也在实验室。他不分节假日，每天有16个小时在实验室工作，实验室成了他真正的家。他的理论联系实际、重视实验数据积累与分析以及虚心学习他人所长的精神，致使他业务上成长很快。他潜心钻研，大胆创新，提出了许多切实可行的工艺方案，完成了多项国防工程齿轮研制任务。在此基础上研制出四级精度标准齿轮，这项成果当时达到国内先进水平。1965年获得由郭沫若院长亲自签发的中国科学院优秀成果奖。1966年，他采用 “易位法” 磨齿工艺等，研制成国际上一流的超精密齿轮。直至1980年完成五批研制任务，精度不断提高，装备到 “导弹、卫星无线电测控系统”。在1985年，该系统获得国家科技进步特等奖。

王立鼎在科研中一直深刻领会并遵循《实践论》与《矛盾论》的哲学思想，以此作为他科学研究工作的指导思想。这些哲学思想使其多处开花结果，卓有成效。

20世纪60年代，经过几年磨齿工艺实践，他发现提高齿轮精度的瓶颈是机床的分度精度，而分度精度的第一重要环节是机床分度盘的工作精度。分度盘的制造精度不高，难以适应磨削三到四级精度齿轮的要求。分度盘的总误差中，常以一次谐波正弦量为主导误差。于是，他提出反正弦法消减正弦误差分量的新概念，采取此法最突出的例子可使分度误差由50″下降到13″。这使得制造精度不高的分度盘变成了具有较高工作精度的分度元件，满足了研制高精度齿轮的需要。分度盘的问题告一段落之后，机床主轴与工件心轴又变成了影响齿轮分度精度的主要矛盾。潜心钻研的他总结几年实践经验，灵活运用相关技术的进展，将机床改为密珠主轴，芯轴设计成径向可调的新结构，进一步提高了分度精度。这一工作基础为70年代研制出德国DIN标准中2级精度小模数标准齿轮奠定了分度技术基础。王立鼎总结自己的工作，为什么每个想法都能办成，他说他重视了实践是第一性的，又时时刻刻注重抓住主要矛盾。

王立鼎从不满足于已取得的成绩，在思维方式上习惯于创自己的路，为了使机床分度精度有保险量地满足磨削2级精度齿轮的需要，甚至能磨削齿轮公差表上最高的一级精度齿轮，他毅然对机床分度机构做了彻底的改革。他将国际上机械结构最高精度的测量装置—多齿分度机构用于被改装的Y7413型齿轮磨床上。从设计构思、关键器件制造到组装调试都是他一手操办，经过几年艰苦努力，于1977年终于改装成功，机床分度精度为1.71″，这一精度是国内外齿轮机床从来没有达到过的精度，改装后的国产机床也自然成了磨齿母机。

由于有了以前的工作基础，在1974年王立鼎担任了高精度齿轮研究组的负责人后，他便组织研究组完成了一系列国际先进水平的项目，并获得许多重要奖励。他组织研制的 “高精度小模数标准齿轮” 荣获中国科学院重大科技成果奖，全国科学大会奖; “中模数基准标准齿轮及改装的精密磨齿机” 荣获中国科学院科研成果一等奖; “超精密齿轮工艺技术”荣获1985年首届国家科技进步二等奖等。他们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，他们研制的超精密齿轮已应用于重要的国防工程。

提高磨齿分度精度取得了重大收效，此时提高齿轮磨削精度的第二位矛盾上升为主要矛盾。为了解决机床渐开线齿形的加工精度必须设法提高机床上渐开线样板 (靠模) 的精度，1987年至1989年末，他领导完成了国家自然科学基金项目 “渐开线的误差形成规律和最佳成型方案的研究”，并荣获中国科学院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。在这一基础理论的指导下，设计了渐开线样板加工装置和测量装置。自行研制的装置完全符合阿贝原理，制造精度极高，致使该装置加工的样板具有国际最高水平，其测量装置精度亦居世界前列。这就为研制一级精度齿轮的齿形打下了坚实的基础。而且由此装置磨制的高精度渐开线样板于1999年获得了国家科技进步三等奖。多年来，他改装的机床和齿轮磨削的工艺技术经验还推广到机械行业的10余家厂、所，为生产和科研作出了很大贡献。70年代和80年代，王立鼎研究组超精密齿轮的研制稳定达到2级，居国内领先水平，保持国际先进水平。1991年他又申报了中国科学院 “八五” 重点项目 “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，于1994年研制成功4种1级精度标准齿轮，这一成就在国际上是前所未有的。年已花甲的王立鼎，锐气不减当年，同行们无不赞叹他的成就。在三十几岁的时候有人就称他为 “齿轮专家”，后来又有人风趣的称他为 “精密齿轮王”。

我国激光光盘刻录母机的研制者

王立鼎时刻关注整个国家科技事业的发展，并能敏锐地迎合科技发展的主流。1984年他在从事齿轮等机械方面的研究的同时，积极地进行光盘技术研究的准备工作。1986年国家计委将国家重点攻关课题 “光盘伺服槽及预制格式刻画机的研究” 任务下达给长春光学精密机械研究所和上海激光技术研究所，其中光机所负责总体工作。作为项目第一负责人，王立鼎领导包括十几名正、副教授在内的近百名科技人员攻关，并具体承担机械总体设计。

当时国外光盘公司研制的光盘刻录机数量很少，每台价格约200万～300万美元，有些公司还明确表示不卖给中国。光盘刻录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综合性科技项目，其中大约包含十项国际先进水平的技术单元。在没有样机和资料的条件下，面对许多技术难关的副研究员王立鼎没有怕。他集聚光机所和激光所科技人员的群体智慧，拟定了切实可行的技术方案和实施方案。他编制了完善的执行计划，组织了严密的管理体系。他身先士卒，牵头设计，把工艺关，动手装调，一竿子插到底的同科技人员团结奋战。经过4年的努力，1990年11月，研制出了我国第一台光盘刻录机。它不仅填补了国内空白，而且技术指标达到了国际先进水平，其中机械传动精度超过了国外光盘公司的同类设备。

1992年国家科技进步奖评选中，由长春光学精密机械研究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画机” 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单中。有些同志说王立鼎了不起，能有如此殊荣，可是谁又能说得清他流了多少汗水呢。他的成功源自他的认真、他的执著、他的勤奋，是来自他年复一年的积累和忘我的投入，也来自他的精心钻研和对完美境界的不懈追求。

1995年，王立鼎由于在齿轮和激光光盘领域的成就被遴选为中国科学院院士

我国微系统技术学科的开拓者

如果说王立鼎当初走上研究超精密齿轮之路有一点偶然的话，那么他以后研究激光光盘刻录母机和微系统技术却是在他的选择和设计中。他毕生的事业是那么紧跟时代却又那样尽在掌握中，体现着他对国际国内科技发展走向的洞察和一个杰出科技工作者的智慧。就像他做每一件小事都有始有终一样，他的事业春播秋收，花开蒂落，因果呼应，永远向前，彰显着他的绝对认真和执著，而在王立鼎对事业的执著中体现着他崇高的精神信仰，那是为祖国科技事业鞠躬尽瘁的追求。

1991年开始，王立鼎以主要精力从事微型机械工作。他为了推动我国微机械的发展，组织人员搜集资料，于1992年主编出版了30万字的译著《微机械》。

微机电系统 (Micro Electro Mechanical System，简称MEMS)是来自美国的称呼，该技术是80年代发展起来的新兴交叉学科。中国的MEMS (也简称微型机械) 研究始于1989年，晚于发达国家。由于MEMS在21世纪将形成国际性的高技术市场，所以中国必须后起直追，突破若干关键技术，迎头赶上。王立鼎出于对新兴学科的敏感以及带领青年一代迎接新世纪的使命感，组织青年群体，以4万元科研经费起家，介入了一个全新的领域。以他那认真、执著的精神，从国家和部门争得了20项科研课题，其中国内5项重点和重大项目都有他的参与。他组织MEMS的工作，包括器件与系统设计、微工艺、微测试以及基础理论的研究，在国内来说其覆盖面应该是最宽的。1996年国家开始制订二期 “863” 规划，王立鼎作为规划与执笔人负责撰写“863”中的MEMS发展规划，这方面的工作一直延续到2001年。

王立鼎为了把中国的MEMS做好做大，于1998年年底调到大连理工大学工作。虽已60多岁，但仍保持一贯作风，不分节假日的工作在办公室和实验室，终于在2003年初建成了一个具有一定规模的微系统研究中心。建成了950平方米的超净、恒温实验室，并装备有成套微细加工设备与仪器; 中心聚集了不同专业的十几位高级人才和相应的实验人员，还有数十名博士后、博士生和硕士生参与科研工作; 中心承担了5项国家级重点、重大科研项目，还有其他纵向课题。科研工作的三大条件具备了，他把科技人员分成4个研究室，有系统地开展了生物医学微系统、传感微系统以及微驱动器、微执行器等方面有产业化前景的应用基础研究工作。

王立鼎为了使大连理工大学微系统研究中心跻身于世界行列，他和他的科研群体正在与美国、日本、中国的香港和台湾以及国内重点实验室建立紧密的学术交流与合作关系，学习他人之长，求得共同发展。为了推动我国东北地区MEMS的研究与开发工作，他联合了9个产学研单位，组建了东北地区MEMS研发联合体，并亲自担任联合体的执委会主任。他在MEMS领域的辛勤耕耘不仅开拓了长春光机所和大连理工大学两个单位的研究工作，而且推动了我国MEMS的发展进程。

目前，临近70岁的王立鼎仍不服老，在雄心勃勃地领导着一批年轻教授攻坚微系统技术的同时，为把中国建成制造业大国和制造业强国，他将把积累40余年的精密机械经验再奉献给祖国。

简历

1934年12月2日生于辽宁省辽阳市。

1952—1955年在长春机器制造学校金属切削专业学习。

1955—1960年在吉林工业大学机械制造工艺及设备专业学习。

1960—1979年任中国科学院长春光学精密机械研究所研究实习员、助理研究员，1983年任副研究员，1987年任研究员。

1990年任长春光机所学术委员会委员、博士生副导师。

1992年任长春光机所微机械研究室主任。

1993年任长春光机所学术委员会常委、博士生导师。

1995年被选为中国科学院院士。

1997年任大连理工大学机械工程学院学术委员会主任。

1998年12月至今任大连理工大学学术委员会委员、教授，1999年任微系统研究中心主任，2002年任大连理工大学学位委员会副主任。

主要论著

1 王立鼎，等.微机械 (专辑) . 光机情报 (增刊)，1992 (8)

2 王立鼎.在国产Y7431型磨齿机上磨削超精密齿轮. 齿轮，1977 (1)

3 王立鼎，卢占山.模数2基准标准齿轮的研制. 光学机械，1982 (4)

4 Wang Liding.Study on the causes for diameter runout of pitch circle in geargrinding by single-side generating method.International Conference on Motion and Power Transmissions，JSME，1991

5 王立鼎，张玉玲，王聪. 一级精度齿轮磨床的分度系统. 仪器仪表学报，1999 (4)

6 王立鼎，葛惠琴. 第一届海峡两岸制造技术研讨会论文集·镭射光碟母板刻画机研制及其精密机械技术. 台北，2000，1，18： 57—60

7 王立鼎，崔天宏，吕琼莹. 微型机械的现状及展望. 科学导报，1993(12)

8 王立鼎等. 微-纳尺度科学与技术，先进制造技术. 北京：机械工业出版社，1996

9 王立鼎，吴一辉. 抓住机遇，推动我国微型机械的快速发展. 中国机械工程，1999 (2)

10 王立鼎，罗怡. 中国MEMS的研究与开发进程. 一切技术与传感器.2003(1)

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