揚子晚報/紫牛新聞記者6月17日從揚州工業職業技術學院信息工程學院獲悉,該院一支學生團隊有效破解精密鑄件打磨這一行業難題,團隊自主研發的“動態精控—精密鑄件打磨”項目已獲五項國家專利授權,另有四項專利正在受理中。目前,團隊技術成果已在多家企業完成試用,正加速邁向產業化應用。
團隊成員
“我和團隊成員注意到,許多企業耗費高額成本采購國外設備,而就算使用國產裝備,核心部件仍需要進口。”團隊負責人張展銘告訴記者,自2023年起,團隊6名成員走訪了江蘇省20余家鑄件企業,發現90%的廠商依賴進口設備進行高精度打磨。很多企業即便采用國產設備,力控傳感器、阻尼器等核心部件仍需進口。
“打磨過程中的力控是核心難題,就像用繡花針雕刻鋼鐵,既要控制好下針力度,又要避免手抖。”張展銘說:“我們團隊發現想要完成高精度高品質打磨,核心就是對打磨力的控制。但想要把打磨力控制好,絕非易事。打磨過程中的抖動容易引發共振,導致打磨末端執行器發生較大波動。同時,打磨過程中的靜摩擦到動摩擦力的變化也是不確定的。而且,打磨是高速運動,如何在極短的時間內快速給出計算結果,并驅動打磨設備精準打磨,也是一個技術難題。”
據介紹,該團隊通過多模態力控技術,利用壓電陶瓷驅動器,精準實現打磨軌跡的微米級控制,并采用國產化力控傳感器,結合自研的自適應打磨力控算法,精準控制打磨力。針對振動問題,他們開發了振動抑制技術,通過磁流變阻尼器有效降低振幅,并在機械關節處布置振動檢測傳感器,形成實時調整的振動感知網絡。
據了解,從第一代樣機到最終成型,經歷了上百次失敗與改進。張展銘向記者展示了一摞厚厚的實驗記錄本,上面密密麻麻地記錄著每次測試的數據和問題分析。最終,這套系統實現了微米級軌跡控制和穩定的打磨過程,測試數據已通過第三方檢測機構認證,技術指標達到行業先進水平。
記者采訪了解到,項目研發過程中,學校提供了先進的實驗設備和研發平臺,并積極對接企業資源。在學校支持下,團隊與企業合作也十分順利,企業為團隊提供了真實的生產環境和實際的打磨需求,讓團隊能夠在實踐中不斷優化項目。雙方還共同建立了產學研合作基地,開展深度技術交流與合作,加速技術成果轉化。
信息工程學院院長石范鋒表示,這些年輕人憑借“毫米級”的執著,精準丈量中國智造的前進腳步。學院一直鼓勵學生把所學知識運用到實際問題的解決當中,這個項目充分展現了學生的創新能力與實踐精神,同時也為傳統制造業的轉型提供了思路。通訊員 汪濤 毛寧 揚子晚報/紫牛新聞記者 陳詠