你可能不知道，齒輪，這一悄聲轉(zhuǎn)動(dòng)、無(wú)處不在的工業(yè)關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件，決定著汽車(chē)自動(dòng)變速器、工業(yè)機(jī)器人RV減速器等高端設(shè)備的性能。

制造出高端齒輪，改變我國(guó)高端齒輪產(chǎn)品大量依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀——為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，今年40歲的曹華軍已在機(jī)床及機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域潛心研究了20年。這位重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師研發(fā)出的技術(shù)——“齒輪高速干式滾切工藝”打破了國(guó)外壟斷，使我國(guó)齒輪制造向高端邁進(jìn)。

“國(guó)家的需要，就是我科研的方向。”近日，曹華軍在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說(shuō)。

讓老舊裝備變廢為寶

機(jī)床是基礎(chǔ)性制造裝備。我國(guó)機(jī)床擁有量世界第一，但大量在役機(jī)床普遍存在技術(shù)落后、能耗高、排放大等問(wèn)題，也難以滿足現(xiàn)在航空航天、軌道交通等行業(yè)高性能制造技術(shù)的要求。

如何讓這些老舊機(jī)床變廢為寶?從1999年起，曹華軍就在導(dǎo)師、重慶大學(xué)原校長(zhǎng)劉飛教授的帶領(lǐng)下，研究機(jī)床的綠色再設(shè)計(jì)再制造，應(yīng)用新一代技術(shù)提升傳統(tǒng)老舊機(jī)床裝備的性能。

經(jīng)過(guò)多年努力，曹華軍自主創(chuàng)新研制出了機(jī)床再制造成套技術(shù)，相關(guān)成果獲得2018年度中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。由曹華軍牽頭制定的機(jī)床再制造國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有力地推動(dòng)了我國(guó)機(jī)床從低端到中端的邁進(jìn)。

經(jīng)專家鑒定，曹華軍的這套技術(shù)使再制造機(jī)床精度達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，能效提升20%以上、粉塵油煙排放量減少90%以上、節(jié)約制造成本30%到60%。近3年來(lái)，應(yīng)用這一技術(shù)，2500多臺(tái)中小型機(jī)床、350多臺(tái)大重型機(jī)床完成再制造，節(jié)約新購(gòu)機(jī)床成本14.2億元。

研制干切機(jī)床填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白

齒輪是機(jī)械傳動(dòng)的關(guān)鍵核心零部件，其被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、工程機(jī)械等裝備的傳動(dòng)系統(tǒng)中。滾齒工藝是高精度齒輪齒部成形的主要工藝，不過(guò)由于滾切用量大、效率低，其加工過(guò)程需大量使用切削油，因而會(huì)造成嚴(yán)重的車(chē)間環(huán)境污染并對(duì)工人身體健康造成危害。

同時(shí)，由于我國(guó)滾齒工藝的自動(dòng)化程度低，難以滿足汽車(chē)、工程機(jī)械等行業(yè)對(duì)齒輪綠色、高效的生產(chǎn)要求。

從2010年起，曹華軍開(kāi)始帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)展開(kāi)攻關(guān)，并最終研發(fā)出了齒輪高速干式滾切工藝。

應(yīng)用該技術(shù)，在切削加工過(guò)程中，可不使用切削液，沒(méi)有污染且能提高加工效率。與傳統(tǒng)濕切方式相比，應(yīng)用此技術(shù)后，滾刀的使用壽命可延長(zhǎng)2到5倍，節(jié)約加工成本20%到30%。

此外，曹華軍團(tuán)隊(duì)還與重慶機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司合作研制出了復(fù)合高速干切機(jī)床，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，打破了國(guó)內(nèi)高端干切機(jī)床依賴進(jìn)口的局面。目前，該系列機(jī)床裝備在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)占有率超過(guò)50%，可完全替代進(jìn)口。

同時(shí)，通過(guò)集成應(yīng)用研發(fā)，曹華軍團(tuán)隊(duì)還成功研制出轎車(chē)齒輪自動(dòng)加工生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)轎車(chē)齒輪大批量穩(wěn)定綠色加工，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在相關(guān)領(lǐng)域的空白。該項(xiàng)成果獲得2019年度中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

既是學(xué)生的嚴(yán)師也是益友

曹華軍是江西人，高考時(shí)考入重慶大學(xué)，又在該校完成了碩博階段的學(xué)習(xí)，隨后便留校任教。

嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真，是很多人對(duì)曹華軍最深刻的印象。曹華軍對(duì)記者說(shuō)，之所以養(yǎng)成這樣的習(xí)慣，與導(dǎo)師劉飛的教導(dǎo)密不可分。

在曹華軍的心中，導(dǎo)師治學(xué)非常嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)科研充滿熱情，在培養(yǎng)學(xué)生方面也是盡心竭力。“批改學(xué)生的論文時(shí)，劉老師常親筆在論文上進(jìn)行修改，寫(xiě)得滿滿當(dāng)當(dāng)，哪怕只出了一個(gè)標(biāo)點(diǎn)錯(cuò)誤，他也絕不輕易放過(guò)，將其一一指明。后來(lái)我做了老師，也以此來(lái)要求自己。”曹華軍說(shuō)。

曹華軍的學(xué)生對(duì)記者說(shuō)，“曹老師的嚴(yán)格在院里是出了名的”，無(wú)論是做實(shí)驗(yàn)還是寫(xiě)論文，他們都不敢有絲毫馬虎和松懈。

同時(shí)，曹華軍常告訴學(xué)生：“不要將學(xué)習(xí)局限于課堂，要到生產(chǎn)一線去，把科研與產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新需求緊密結(jié)合。”為增強(qiáng)本科生的自主創(chuàng)新能力，曹華軍將自己最新的研究成果穿插進(jìn)4門(mén)本科生的課程中，并鼓勵(lì)他們?nèi)ゴ竽憞L試，“科研可以從本科起步”。

教學(xué)、科研之外，曹華軍則抹去“嚴(yán)師”的一面，他更愿和學(xué)生交朋友。他喜歡跑步、打球，有空就會(huì)和學(xué)生一起去運(yùn)動(dòng)、郊游，有時(shí)還會(huì)和他們一起敘敘家常。

除了深受導(dǎo)師影響，曹華軍覺(jué)得，教好下一代學(xué)子，也是對(duì)母校的回饋。“我能取得今天的成績(jī)，離不開(kāi)恩師劉飛的悉心栽培，也離不開(kāi)重慶大學(xué)的培養(yǎng)，我要竭盡所能為母校培養(yǎng)更多人才。”他說(shuō).