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张勤俭:深耕精密与超声加工 铸就科技与工业强国
——记北京交通大学教授张勤俭

作者:□ 陈 璐  来源:科学中国人  发布时间:2019-01-03

导读:  作为工业发展的利器,机械制造技术尤其是近年来火热的数字化制造技术成为工业领域关注的焦点。北京交通大学教授张勤俭就是机械制造技术领域的一位杰出专家,多年来,他在电火花加工、超声加工、人工智能等多个领域都取得了备受行业关注的重要成绩,是业界公认的精密与超声加工的杰出专家。

  ——记北京交通大学教授张勤俭


  □ 陈 璐
  

 

  
  作为工业发展的利器,机械制造技术尤其是近年来火热的数字化制造技术成为工业领域关注的焦点。北京交通大学教授张勤俭就是机械制造技术领域的一位杰出专家,多年来,他在电火花加工、超声加工、人工智能等多个领域都取得了备受行业关注的重要成绩,是业界公认的精密与超声加工的杰出专家。
  

研究之路,所向披靡


  2001年张勤俭在山东大学取得博士学位后,进入了北京市电加工研究所(以下简称“电加工所”)工作。张勤俭为电加工所建成了世界上唯一一条以电火花加工为核心的生产线,成为全世界最大的聚晶金刚石加工基地,每年加工直径58毫米的聚晶金刚石复合片6万片,占中国市场的50%以上。电加工所的产品被广泛应用于多个行业,迄今为止,该基地已经创造产值18亿多元。
  此外,他针对聚晶金刚石复合片分类和检测效率低、出错率高的问题,独立开发了“聚晶金刚石复合片分类系统”、“聚晶金刚石厚度检测系统”和“聚晶金刚石平面度检测系统”3个软件,这3个软件至今已经使用了16年,创造的经济效益高达8000万元。
  张勤俭还主导了大孔径拉拔模具的研发工作,提出了电火花慢走丝线切割和超声加工的复合工艺,加工周期由原来的3周缩短为1周,加工精度从原来的0.2毫米提高到0.03~0.05毫米。在张勤俭的主导下,电加工所因此成为国内唯一能解决大孔径拉拔模具高效精密加工的单位,加工的该类模具占全国市场的80%以上。
  

再度出发,扬帆起航


  2011年,张勤俭加入了北京交通大学,他始终为攻克高铁的核心技术而努力拼搏,开创了超声加工技术在高铁领域的应用,该技术使高速列车车轴性能和安全性提高5倍以上。目前技术已经被高铁领域的龙头企业中车长春轨道客车股份有限公司采纳,该公司全部车轴都采用此技术进行强化处理。
  同时,张勤俭在国内外首次引入CCD在线监控设备,实现了对超声加工系统的精确调心,使得模具的尺寸公差小于0.5微米,表面粗糙度达到了Ra0.01微米,有效提高了拉丝模的制造水平和加工精度,达到了国际先进水平。
  作为在工业领域做出卓越贡献的专家,食品行业和医疗行业也是张勤俭所关心的。他了解到,这两个行业使用的压缩空气中含有油雾和水雾,目前油雾和水雾主要靠层层滤芯去除,去除成本高,效率低,于是他提出了采用超声凝聚技术去除大部分油雾和水雾的思想,该技术对油雾和水雾的凝聚效率达到了71.2%。这一研究成果被中国环保知名企业、环保高新技术企业北京基亚特环保科技有限公司采用,该公司自2017年起,已经将该技术应用到多个行业和部门,每年为公司创造经济效益5000万元,使公司在中国的市场占有率由10%提到了20%。
  除了本校的教研工作外,张勤俭还兼任江西理工大学校长助理,任职期间,他支持江西理工大学教授吴雅林创立了“人工智能+VR”的先进教育模式,在南昌创建了具有国际水平的南昌虚拟现实人才培养基地,目前已经成为中国VR的重要研究基地。
  入行多年,张勤俭的科研之树上早已结满硕果累累。可他依旧不愿停下前进的步伐,不分日夜地潜心钻研,废寝忘食只为取得更多突破。科研的道路没有尽头,只要一直努力下去,百二秦关终属楚,乘风破浪会有时!

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