智造智能化·装配精密化——杭电一团队在轴孔过盈装配工艺优化上取得新进展

在智能制造2025的关键时期,一系列政策为智能精密装配领域带来了发展东风。

在智能制造2025的关键时期,一系列政策为智能精密装配领域带来了发展东风。《制造业数字化转型行动方案》强调数字孪生技术在制造业中的应用,《浙江省“人工智能+”行动计划(2024-2027年)(征求意见稿)》推动创新驱动,各地也纷纷出台政策支持制造业产业数字化转型。在此背景下,来自杭州电子科技大学的曹艺哲带领团队在轴孔过盈装配工艺优化研究方面取得显著成果,为高端装备制造业中的轴孔过盈装配问题提供了新思路。

项目缘起——聚焦产业痛点,开启科研攻关

在第八届中国创新挑战赛(宁波)中,曹艺哲导师为首的团队与震裕科技公司签订了五百万的技术开发合同,并荣获优胜奖(需求第一名)。团队负责人曹艺哲在参与挑战赛期间,敏锐察觉到浙江省多数企业在智能精密装配技术方面重视不足,尤其是电机转子装配和模具制造领域,存在装配精度不稳定、产线效率低等问题,轴孔过盈装配问题尤为突出。为解决这些行业痛点,曹艺哲毅然组建团队,开展轴孔过盈装配工艺优化研究,并决定开发相应工业软件。

智造智能化·装配精密化——杭电一团队在轴孔过盈装配工艺优化上取得新进展

项目内容——多方齐头并进,攻克装配难题

1.面向电机转子的装配工艺优化

由曹艺哲和王泽彬负责,研究电机转子轴与转子铁芯的精密轴孔过盈装配工艺、硅钢片的排列与相位优化叠压工艺以及电机装配产线节拍规划方法,目标是实现动平衡同轴度精度与效率协同性能提升,找到最佳装配相位。

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2.面向高精度模具的装配技术研发

曹艺哲与郁晨媛、卢拓豪、赵泓源共同参与,设计检测轴孔过盈装配形变量的方法及装置,设计冲压模具凹模镶嵌方法及装置,采用PointNet++训练点云数据对精确表面进行真实误差建模,旨在量化形变量真实数据,实现精确建模、虚拟装配与仿真以及极光算法改良。

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3.开发面向精密零部件的轴孔过盈装配工艺优化软件

曹艺哲与郁晨媛、赵管仲合作,将相关工艺转化为代码,为工艺优化提供数字化工具。

智造智能化·装配精密化——杭电一团队在轴孔过盈装配工艺优化上取得新进展

项目成果——实践应用显成效,赛场竞技获佳绩

曹艺哲与王泽彬在机械工程领域成果丰硕。他们共同设计出轴孔过盈形变量检测装置,提出电机转子装配位姿优化方法和硅钢片堆叠优化方法。不仅如此,两人还发表多篇发明专利,获得多项科研立项,为行业技术发展贡献了重要力量。

在智能轴孔零件装配位姿优化方面,曹艺哲与郁晨媛携手开发了相关软件。该软件应用于轴孔装配位姿调整环节,助力他们在机械工程创新创意大赛智能精密装配赛中大放异彩,分别以郁晨媛为负责人斩获全国一等奖,以曹艺哲为负责人获得全国二等奖。

智造智能化·装配精密化——杭电一团队在轴孔过盈装配工艺优化上取得新进展

曹艺哲与赵管仲的合作也取得了显著成绩。他们研发的电机装配产线节拍规划软件,能够应用于电机装配产线资源配置和时序优化,在 iCAN 大学生创新创业大赛・AI 视觉检测赛中荣获全国一等奖,展现出强大的创新实力与技术应用能力。

同时,李松航、虢襄与胡新泓同学在行情调研与文本撰写中也发挥了不可磨灭的作用

智造智能化·装配精密化——杭电一团队在轴孔过盈装配工艺优化上取得新进展

未来展望——持续深耕细作,推动行业智能化转型

曹艺哲团队的研究成果具有重要的社会价值与创新意义。通过优化装配工艺,实现了精度与效率协同,显著提高装配精度和生产效率,降低生产成本,提高资源利用率;在装配过程中充分考虑性能评判指标和误差源,精准提升产品性能;研发的工业软件集成多种先进技术,提升了装配过程的智能化和自动化水平,提高了装配的一致性和可靠性。

智造智能化·装配精密化——杭电一团队在轴孔过盈装配工艺优化上取得新进展

目前团队与其指导老师已经举办了浙江省第一届智能精密装配赛,智造智能化,精密装配化这一思想已经在浙江省各校心中悄然萌发。负责人曹艺哲表示,将与团队一起继续致力于精密装配技术的研究和开发,推动相关技术在更多领域的应用。同时,团队期待与更多企业和研究机构合作,共同助力制造业的智能化转型,为行业发展贡献更多智慧和力量。



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