精密精湛精有道，匠心助推行業(yè)進步
——走進機械工業(yè)精密測控技術(shù)與儀器重點實驗室

實驗室概況

實驗室擁有北京市創(chuàng)新團隊和北京戰(zhàn)略科技人才團隊、教職員工和在校碩/博研究生共計70余名團隊成員，形成了專業(yè)配套、優(yōu)勢互補、結(jié)構(gòu)合理的科研隊伍。

實驗室配有各類專業(yè)化儀器設(shè)備和成套的精密傳動試驗設(shè)置，計140余臺/套，包括：Leica 激光跟蹤儀、Etalon 激光追蹤干涉儀、各類激光干涉儀、克林貝格齒輪測量中心、?？怂箍等鴺藴y量機、泰勒霍普森白光干涉儀、圓柱度測量儀和粗糙度輪廓儀、德國M?LLER-WEDEL 光學(xué)自準直儀、英國RPI 精密回轉(zhuǎn)平臺、齒輪動力學(xué)試驗臺、精密減速器綜合試驗臺、振動噪聲測試分析系統(tǒng)等。

實驗室與北京市計量檢測科學(xué)研究院和北京微納精密機械有限公司共建了北京市精密測控技術(shù)與儀器工程研究中心。

精密減速器性能測試臺

研究項目及成果

實驗室近幾年承擔了國家重點研發(fā)計劃、04 國家科技重大專項、國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項、國家科技支撐計劃、國家863 計劃、國家自然科學(xué)基金重點項目及面上項目等國家及省部級、企業(yè)科研項目50余項；牽頭或參與制定ISO、GB和協(xié)會標準22項；獲授權(quán)發(fā)明專利110多項、軟件著作權(quán)50多項；獲國家科技進步獎二等獎2項、中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎特等獎1項、一等獎2項和二等獎1項，中國好設(shè)計金獎1項；培養(yǎng)的學(xué)生獲得上銀優(yōu)秀機械博士論文獎。

特色與重要進展

（1）齒輪測量技術(shù)與儀器。對齒輪測量技術(shù)的研究覆蓋了齒輪工程的全領(lǐng)域：從0.5mm的微型齒輪到10多米的特大齒輪，從圓柱齒輪和錐齒輪到面齒輪和環(huán)面蝸桿，從齒輪工件到復(fù)雜齒輪刀具，從分析式測量、功能性測量到整體誤差測量，從接觸式測量到光學(xué)非接觸式測量，從單機測量到基于云平臺的測量，從計量室測量、車間檢測站檢測到生產(chǎn)線的在線測量；提出了系列測量原理和方法，解決了齒輪領(lǐng)域的諸多“極端測量”難題，研發(fā)了系列獨特技術(shù)并形成產(chǎn)品，研究成果獲得國內(nèi)外公認，是國際知名的齒輪測量技術(shù)研究中心，使我國齒輪測量技術(shù)研究處于國際領(lǐng)先水平。

（2）精密機電傳動系統(tǒng)測試技術(shù)與裝備。解決了精密機電傳動系統(tǒng)性能表征、測試和質(zhì)量評價技術(shù)難題，提出了從關(guān)節(jié)零部件到系統(tǒng)性能測試成套解決方案；研制的機器人精密減速器（RV、諧波、行星、特殊專用等）、精密機電系統(tǒng)的單項參數(shù)和綜合性能測試設(shè)備已服務(wù)于企業(yè)生產(chǎn)。特別是針對小型舵機和服務(wù)機器人小型關(guān)節(jié)的傳動精度、電參數(shù)和機械特性的測量技術(shù)，解決了小型關(guān)節(jié)整機性能測量手段缺乏以及測量項目單一的問題，為建立面向服務(wù)機器人小型關(guān)節(jié)的全生命周期、全局質(zhì)量評價體系提供了有效手段。

特大齒輪激光跟蹤在位測量系統(tǒng)

（3）精密傳動理論與成套技術(shù)。構(gòu)建了基于張量分析的齒輪嚙合原理新框架，發(fā)現(xiàn)了齒輪傳動中“逆序嚙合”現(xiàn)象，拓展了齒輪整體誤差理論，提出了復(fù)雜齒輪的主動修形方法，開發(fā)了大型重載錐齒輪和精密齒輪模具的高效精密加工技術(shù)，研發(fā)了傳動系統(tǒng)的振動分析和降噪技術(shù)，揭示了齒輪配對機理并開發(fā)了齒輪配對技術(shù)，設(shè)計開發(fā)了新能源汽車變速器和機器人智能關(guān)節(jié)，正開發(fā)齒輪設(shè)計制造云服務(wù)平臺。與中車戚墅堰機車車輛工藝研究所等單位合作的項目“高鐵列車用高可靠齒輪傳動系統(tǒng)”獲2017年國家科技進步二等獎；與深圳市兆威機電股份有限公司等單位合作的項目“面向智能設(shè)備的微型傳動成套技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”獲2019年中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)進步特等獎。

微小舵機與關(guān)節(jié)綜合性能測試分析儀

（4）標準制定。作為國際標準化組織齒輪標準委員會（ISO/TC60）成員，10多年來，參與制定了齒輪領(lǐng)域最重要的4個基礎(chǔ)標準，已發(fā)布的為：齒輪精度制ISO1328-1（2013）、ISO1328-2（2020）和ISO10064-1（2019）。牽頭制定了國標《GB/T 38192—2019 注射成型塑料圓柱齒輪精度制》，這是我國塑料齒輪行業(yè)翹首企盼了半個世紀的行業(yè)首個國家標準，經(jīng)全國齒輪標準化技術(shù)委員會評審，該標準填補空白、達到國際先進水平。目前正牽頭制定機器人減速器領(lǐng)域的基礎(chǔ)國標《精密減速器回差測試與評價方法》，預(yù)定今年底完成。

內(nèi)涵建設(shè)與國際交流

實驗室秉持“勤奮 求實 謙讓，習慣 能力 態(tài)度”室訓(xùn)，持續(xù)內(nèi)部文化營造和制度建設(shè)，10多年堅持出版電子刊物Precision Lab e-News，教學(xué)科研公共事務(wù)進行分工，制定辦事流程，減輕了青年教師的事務(wù)負擔。通過內(nèi)涵文化和規(guī)范化管理凝聚人心，形成共識，共享共建，促進了隊伍成長和成果產(chǎn)出。

實驗室與德國聯(lián)邦物理技術(shù)研究院（PTB）、美國國家標準與技術(shù)研究院（NIST）、瑞典皇家理工學(xué)院、英國諾丁漢大學(xué)等國際著名大學(xué)和研究機構(gòu)建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系，長期開展精密測試技術(shù)和齒輪工程研究，極大推進了實驗室走向國際，提升了研究水平。