精度达到“微米级”,高职学生团队打破精密打磨瓶颈

现代快报讯(通讯员 汪涛 记者 顾潇)铸件的高精度打磨一度依赖进口设备,6月19日,现代快报记者从扬州工业职业技术学院信息工程学院获悉,该学院学生团队自主研发的“动态精控—精密铸件打磨”项目取得重大突破。该项目通过创新国产化核心部件与力控算法,成功实现“微米级”精密打磨。目前,已成功申报九项国家专利,其中五项已获授权。

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自2023年起,这支由6名大学生组成的团队走访了江苏省20余家铸件企业,发现近90%的厂商依赖进口设备进行高精度打磨。即便采用国产装备,其核心力控传感器等仍需进口,成本高昂且受制于人。团队负责人张展铭告诉记者:“铸件精密打磨如同用绣花针雕钢铁,既要精准控制力度,又要克服高速运动中的振动干扰。”

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面对这一难题,团队给出了基于智能算法的多模态力控解决方案。在精度控制方面,团队自主研发了高精度力控算法,通过国产力控传感器与微控制器的协同控制,并借助高精度的激光3D传感器对工件进行扫描、识别、点云数据处理。实现了10微米的轨迹精准调整,并将打磨力度误差严格控制在±1N范围内。在振动抑制方面,团队创新性地开发了基于深度学习的振动感知算法,通过添加振动检测传感器,动态调整打磨末端的阻尼,有效降低了打磨过程中的机械振动。更值得一提的是,团队设计的自适应控制算法能在毫米级时间内完成动态摩擦力的实时计算与调整,确保打磨稳定性。

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“从第一代样机到最终成型,我们经历了上百次失败与改进。”团队负责人张展铭向记者展示了一摞厚厚的实验记录本,上面密密麻麻记录着每次测试的数据和问题。最终,这套系统实现了微米级的轨迹控制和稳定的打磨过程,测试数据已通过第三方检测机构认证,技术指标达到行业先进水平。

如今,该项目的技术成果正逐步落地开花。团队与多家企业达成合作意向,将“动态精控”技术应用于实际生产中。第三方检测机构检测数据显示,打磨合格率从82%提升至90%以上,工具寿命提升率达400%。某企业负责人表示:“这项技术让我们看到了国产高端装备的竞争力。”

(通讯员供图)