苏州市职业大学刀具设计和先进制造技术科研团队
发布时间:2022-04-07 浏览次数:
一、 团队负责人
盖立武,男,1979年03月生,工程硕士,高级实验师、高级工程师、高级技师。曾获姑苏高技能重点人才荣誉称号、现为苏州市技能大师工作室领办人。主持和作为主要成员完成省、市、校各类科研课题5项,完成企业横向课题4项。在工业产品机械零件制造与程序开发上为相关企业增加大量产值;累计为企业培养了2000多名优秀的数控技能人才;指导学生在全国、省、市各类技能竞赛、创新创业大赛获奖20余项。在参与企业生产的活动中,总结技能技改经验发表数控加工工艺优化、复杂零件程序编制等方面的技能技改论文20余篇,其中核心期刊论文15篇,授权国家发明专利和实用新型专利共计32项。
(一) 团队人员梯队结构情况
目前本创新团队总人数8人,其中教授2人, 50岁以下成员 6人:具有海外学术背景的 1人;具有硕士学位者比例达 85%以上,发展潜力大。其中机电工程学院成员有: 张义平,郭南初,刘旭, 董晓岚,赵宏平,陈琪、张良。
(二) 主要学术骨干情况简介
张义平,男,1964年2月生,教授,长期从事先进制造技术及材料的研究工作。主持并完成江苏省教育厅科研、教改项目3项,主要参与国家自然科学基金项目1项、江苏省自然科学基金项目2项,主持或主要参与市、校级科研项目10余项;近年来发表论文40余篇,其中核心期刊20余篇(SCI、EI收录9篇);主编高校教材5本;已授权发明专利14项(其中2项已转让企业)、实用新型专利16项、软件著作权2项;获市科技进步二等奖、三等奖各1项,获苏州市“双杯奖”(攻关杯)1项,学术论文获苏州市自然科学优秀论文三等奖3篇,获江苏省大学生创新制作比赛二等奖1项(指导教师),获江苏省优秀毕业设计团队3项(指导教师)。
郭南初,男,1964年生,中共党员,博士、教授。长期从机械设计制造与自动化专业的教学与研究工作。主要从产品设计与职业教育研究,主编教材2部,发表论文30余篇,其中EI收录4篇。获发明专利授权34项,其中第一发明人18项,专利转让1项。
省级精品课程“画法几何与工程制图”课程负责人,江苏省机械制造与自动化专业群核心成员,曾任中国机械工程学会工业设计分会委员,湖北省人民政府学位委员会优秀学士论文评审专家,江苏省普通高校专科优秀毕业设计评审专家,苏州市紧缺人才办公室创新工程师,制图员高级考评员,中国机械工程学会高级会员,中国图学学会高级会员。苏州市优秀创新团队、苏州市优秀在线开放课程负者人、苏州市优秀新课程“工程制图与数字化表达”课程负责人。
指导学生获国际、国家、省、市等各类创新创业大赛20多项,其中获指导全国大学生机械创新设计大赛获一等奖1项、江苏省挑战杯二等奖1项、江苏省互联网+一等奖1项、国家互联网+三等奖1项、获江苏省优秀毕业设计团队1项。获全国教育教学信息化大奖赛三等奖1项,江苏省教学能力比赛二、三等奖各1项。
刘旭,男,1985年生,中共党员,高级实验师、高级工程师、技师,苏州市青年岗位能手、苏州市职业大学优秀创新创业导师、苏州市职业大学优秀共产党员。研究方向为现代机械制造技术、精密加工、检具设计等。主持或参与市级科研项目5项,主持企业横项项目2项;以第一发明人授权发明专利5项,实用新型专利20余项,转让发明专利1项;以第一作者发表论文20余篇,其中中文核心期刊论文12篇;主编省重点教材2部;指导江苏省大学生实践创新训练计划项目5项,指导学生获第十五届、十七届“挑战杯”江苏省决赛一等奖2项、获“挑战杯—彩虹人生”江苏省二等奖1项、获江苏省优秀毕业设计(论文)一等奖1项、获江苏省机械创新设计大赛二等奖3项以及其它各类获奖20多项;个人获华东高校实践教学比赛一等奖、江苏省工科学校先进制造技术比赛二等奖、江苏省微课教学比赛三等奖、省教科院多媒体课件比赛一等奖等。
董晓岚,1980年生,硕士研究生,美国迈阿密大学访问学者。现任机电工程学院精密制造系专业主任,副教授。研究方向为CAD/CAM、数控机床装调。发表论文二十余篇,主编教材1本。能较好的把握国内外数控技术行业,广泛联系本地行业企业,有很强的教学设计、专业研究能力,教科研工作能力强。
赵宏平,1978年生,中共党员,学士、讲师。长期从机械设计制造与自动化专业的教学与研究工作。主要从产品设计与职业教育研究,主编教材2部,发表论文12篇,其中核心4篇。获实用专利授权18项,专利转让2项。
智能控制技术专业的国家资源库子项目课程“机械精度设计与检测”课程负责人,江苏省慕课在线课程“机械精度设计与检测”课程负责人,苏州市微课项目建设负责人,苏州市优秀创新团队核心成员。获江苏省信息化实训教学比赛二等奖、三等奖各1项,江苏省信息化教学设计比赛三等奖1项,江苏省微课比赛二、三等奖各1项,苏州市微课项目三等奖1项。
指导学生完成江苏省大学生创新创业项目4项,指导学生获国家、省、市等各类创新创业大赛20多项,其中获国家互联网+三等奖1项、江苏省互联网+一等奖1项、江苏省挑战杯二等奖1项、江苏省大学生创新设计比赛三等奖1项。
主要奖励有:获国家、省级互联网+优秀指导老师称号,省级挑战杯和创新设计优秀指导老师称号,省级大学生力学竞赛优秀指导老师称号,苏州市职教集团“莱克杯”和测量技能大赛优秀指导老师称号,获苏州市职业大学优秀共产党员3次,苏州市职业大学年度优秀并嘉奖4次。
陈琪,女,1987年生,中共党员,实验师、工程师、高级技师,苏州市职业大学优秀共产党员。研究方向为机械结构设计、精密加工、检具设计等。主持或参与市级科研项目2项,企业横项项目1项;以第一发明人授权发明专利1项,实用新型专利5余项,转让发明专利1项;以第一作者发表论文10余篇,其中中文核心期刊论文1篇;主编省重点教材1部;指导学生获得省技能大赛三等奖1项,市测量比赛二等奖1项。
张良,男,1988年10月生。硕士研究生,实验师。主要研究方向:先进制造技术、数控加工等。近三年来主持并完成校级及以上科研、教改项目7项。以第一作者发表论文20余篇,其中3篇发表在核心刊物;作为副主编编写教材1部;以第一发明人申请专利10余项,授权10余项。指导学生参加全国职业院校数控综合加工技能大赛获奖1项;
三、团队主要研究方向
本研究团队主要形成了先进刀具设计技术、数控加工技术、创新产品设计等三个主要研究方向,简介如下:
研究方向一:先进刀具设计技术
本研究方向通过正交试验、多元线性回归分析法和微织构表面成型技术研究在不同工况条件下金属切削刀具的加工性能,通过试验和理论分析设计出性能优良的金属切削刀具。目前已完成对镍金合金、氟金云母陶瓷等难加工材料的高速铣削试验,发表了多篇研究论文,取得了一定的进展。
研究方向二:数控加工技术
本研究方向聚焦于当前制造领域数控加工技术的难点和热点。通过UG、MASTERCAM等CAD/CAM软件,来完成复杂零件的数控加工程序的编制,实现学校对高、精、尖数控技能人才的培养需求,并和企业合作解决企业产生中遇到的复杂零件的数控程序的编制。目前研究成果已应用于学校多工序数控机床操作调整工的项目制培训中,完成企业横向课题4项。
研究方向三:创新产品设计技术
本研究方向通过TRIZ创新设计理论对产品进行功能分析、问题描述、问题转换、方案生成、创新设计,通过三维标注提高产品设计效率,ADAMS软件模拟分析运动状况,有限元方法实现强度优化设计。目前已完成对机床夹具、调压阀设备、拖缆机等实用设备的创新设计,发表了8篇研究论文,授权国家发明专利和实用新型专利50余项。
四、研究工作的技术优势及研究特色
1、创新产品设计技术:
团队成员在产品设计上具有丰富的经验,团队完成的项目“可拆卸膨胀螺栓的研制”、“快速夹紧虎钳的研制”和“多轴旋转工作台的研制”已授权发明专利并多次在国家、省、市级比赛中获奖。团队开发的 “高效能过滤蝶阀的设计”、“汽车后备箱拉杆专用夹具设计”、“行星齿轮箱专用夹具设计”等10余项企业产品研发项目,已在企业实际生产中应用,产生了良好的经济效益。
2、数控加工技术:
团队成员在数控加工技术方面拥有丰富的理论基础和实际工作经验。团队负责人盖立武,团队成员刘旭、陈琪、张良等是数控方面的高级技师,为多家企业的产品制造提供数控程序的编制、加工工艺的优化等服务工作;团队成员董晓岚老师主攻陡峭、深型腔类零件的五轴加工数控编程,通过优化工艺条件、减少刀具碰撞、抖动及刀具磨损、提高加工的表面质量、加工效率和刀具的耐用度。目前该研究成果已应用于航空航天制造业、模具加工业、汽车制造业等领域复杂零件的数控编程。
五、团队标志性成果情况
图一: 新型快速夹紧虎钳
标志性成果一:团队设计了一种以异形轴和螺纹套为核心部件的快速夹紧虎钳(见图一所示),把机用虎钳的工作过程分解成快速推进和夹紧两个过程,大大提高了装夹工件的效率和工作的可靠性。实践运用显示:异形轴式快速夹紧虎钳装夹工件的效率相较于普通机用虎钳提高了10~15倍,工作中的可靠性也大大提高,在同类产品中的优势明显。目前该虎钳已在多家企业试用,正在逐步推进产业化。
标志性成果二:根据苏州港华燃气有限公司的燃气调压阀维护困难的问题,设计研制了燃气调压阀的辅助装置,并编写了使用说明书,拍摄了使用视频。该装置经过公司的燃气设备维护人员使用,获得了一致好评,取得了一定的社会效益,见图二。
图二:燃气调压阀的辅助装置工作图
标志性成果三:产品(见图三)主要针对斜面斜孔类零件加工而设计的一款自动化夹具,具备以下特点:(1)使三轴机床具有五轴机床加工斜面斜孔的功能。利用数学理论中位置线的投影变换原理,将任意斜面(或水平面)上待加工斜孔的轴线,通过两次变换后使其与刀具轴线重合或平行,从而实现将难加工斜孔的加工转换为垂直孔的加工。(2)降低加工的难度系数。通过对给定图纸的参数进行分析,并利用数学公式进行计算,从而快速确定回转台的偏转角度和加工工艺孔时旋转圆盘所需要的旋转角度。夹具带有驱动系统与控制系统,可在输入所需参数后,夹具将自动调节回转台角度,旋转圆盘旋转角度以及旋转次数和每次旋转停留时间。实现了半自动化加工,大大缩短了加工时间,提高了加工效率。(3)具有较好的适用性。通过调节夹具回转台角度,旋转圆盘角度及旋转次数与每次停留时间,调用“活动定位块”的零件库内不同结构的活动定位块并相应改变其位置,使其适应加工各种斜面(或水平面)规则排布的斜孔零件。从而降低技术人员设计难度,简化了设计步骤,减少了夹具制造成本,提高了性价比,扩大了适用范围。目前该自动化夹具已在部分企业试用,得到客户的一致好评,产业化正在推进中。
图三:基于三轴机床的斜面斜孔类零件自动化夹具