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    齿轮上飞扬的强国之梦

    【摘要】:
    2017年8月30日,由广东省佛山市南海区大沥镇人民政府、南海区人力资源和社会保障局、南海区经济和科技促进局(科技)等共同主办的“2017大沥创新创业大赛总决赛”在佛山电视台拉开决战序幕?;侠砉ご笱Щ涤肫倒こ萄г撼卵镏淌谕哦硬桓褐谕?,凭借“第一代线齿轮加工专用数控铣床开发与应用”项目,斩获了大赛银奖。?这个荣耀是对陈扬枝教授多年来线齿轮科研工作的肯定,给“中国人发明的线齿轮首先在中国产业化
    2017年8月30日,由广东省佛山市南海区大沥镇人民政府、南海区人力资源和社会保障局、南海区经济和科技促进局(科技)等共同主办的“2017大沥创新创业大赛总决赛”在佛山电视台拉开决战序幕?;侠砉ご笱Щ涤肫倒こ萄г撼卵镏淌谕哦硬桓褐谕?,凭借“第一代线齿轮加工专用数控铣床开发与应用”项目,斩获了大赛银奖。
     
    这个荣耀是对陈扬枝教授多年来线齿轮科研工作的肯定,给“中国人发明的线齿轮首先在中国产业化”之梦注入了更强劲的动力。
     
    提起线齿轮,陈扬枝教授仿佛在谈论一个熟悉的老朋友,娓娓道来?!盎悼蒲Ш图际跏窍执ひ滴拿鞯钠鹪?。齿轮的研究和应用是一个典型实例。现代齿轮设计理论从1525年Albrecht Derer提出外摆线齿形时开始发展,直到19世纪末英国发明和应用展成切齿法及其机床刀具后,才真正开始齿轮的工业化批量生产和应用,迄今齿轮技术仍在不断进步中,它伴随着人类社会整个工业化的进程?!?/div>
     
    现代机械科学和技术的发展伴随重人类社会进步的需求变化而进展,其特点是朝向重(型)、大(型)、微纳、特(种)机械方向,机械功能的内涵从替代人力劳动的初级工具,到实现人力无法达到的功能,包括上天、钻地、入海,再到对人本身的应用,例如,医疗微创手术机器人,康复机器人,等等。许多新型机械的发展已经不再是传统动力机械以传递大功率和高速度为追求目标,而是以微(细化)、精(确化)、特(殊化)为目标。现代或后现代人类社会生活的进步,要求机械工程领域不断地产出原始性创新成果。面对后现代化时期的科技发展态势,我国的科技投入应该更多的扶持和支持那些真正具有前瞻性的基础研究,要重视不同层次的创新,更要鼓励和支持有望产生源头性创新成果的原始创新工作。因为源头性创新成果会促进科技的真正跨越式发展,对人类社会带来深刻和长远的影响。对机械工程科技和技术研究领域也一样,即使对齿轮技术这样有几百年研究历史的领域也是如此!
     
    陈扬枝教授课题组发明和研究了线齿轮(Line Gear, LG),前期称为空间曲线啮合轮(Space Curve Meshing Wheel, SCMW),它不同于曲面啮合原理的传统齿轮,而是基于陈扬枝提出的空间共轭曲线啮合原理,完全自主建立的设计理论和制造技术体系。这项研究从2003年开始至今,是一个十分艰巨的工作和艰难的过程。这种创造性工作和过程不仅仅需要智慧和能力,更需要静心和耐心。创新难,原始性创新难上加难,如果在没有条件的情况下做原始性创新工作,比登天还难!回顾最初零资助研究时期,陈扬枝无比感慨!
     
    十多年弹指之间,陈扬枝教授课题组创立的线齿轮设计理论渐趋完善,2014年6月由中国科学出版社出版了第一部《线齿轮》专著,课题组在全世界机械工程领域主流期刊和重要国际会议发表了数十篇国际论文,申请了4件国际PCT专利和3件美国专利,以及几十件中国专利,其中二十多件专利已经获得授权。陈扬枝很清楚,科学没有国界,但技术?;び泄?,特别是原创性技术,它具有国家利益属性!因此,他心急如焚,因为专利?;て谥挥卸潭痰氖辏ㄊ涤眯滦停┗蚨辏ǚ⒚髯ɡ?,而最早授权的线齿轮专利有的已经接近十年!一方面,作为在岗教授陈扬枝要承担学校的教学、科研及其它工作,时间和精力有限。另一方面,陈扬枝又很清楚,理论创新从0到1的突破并不等于产业化从1到100的实现。陈扬枝表示,他还需要走过齿轮产业化技术从0.5到1,以及线齿轮产品的从1到10两个线齿轮真正工业化的过渡阶段,而这两个阶段都需要大量的资金、人才等配套支持!传统的产、学、研、官项目开发模式并不适用于线齿轮技术的产业化,因为它不是传统齿轮产业,更不是传统优势齿轮产业,不存在线齿轮产业领导者,因为线齿轮产业目前是0,而产、学、研项目的合作模式仅仅是支持行业领先者锦上添花的项目。这使得陈扬枝实现线齿轮产业化的梦想陷入幻灭的险境,就如同十多年前零资助的线齿轮理论研究起步阶段!
     
    在当今中国社会所处的“全民创业,万众创新”的环境下,陈扬枝实现线齿轮产业化之梦迎来转机。2016年11月,华南理工大学机械与汽车工程学院得到广东省佛山市南海区科技与信息化局邀请,要求推荐有专利技术成果的教授到当地进行科研成果产业化落地工作。在学院推荐下陈扬枝申报了南海区“蓝海人才计划”第七批创新创业团队项目“第一代线齿轮专用数控铣床的开发与应用”,于2017年4月获得I—C类立项资助及配套经费200万,与佛山南海中南机械集团有限公司合作,在南海大沥镇中峪机械智能机械装备孵化中心,成立佛山市二轴半科技有限公司,从此正式开启线齿轮产业化探索之路。如今,应用改装型数控铣床,陈扬枝团队已经生产出世界上第一批数控加工凹凸弧线齿轮产品样件。他朝向线齿轮产业化目标迈出了坚实的一步!
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