智能机械制造技术与装备
近五年,主持和参与国家及省部级纵向项目10余项,承担企业项目10余项,合同额500余万元,发表学术论文40余篇,授权发明专利20余项;承担河北省研究生教改项目3项,校教改项目7项,获河北省教学成果二等奖1项、三等奖2项,发表教学研究论文7篇,“数控技术”被评为河北省精品课程;培养研究生60余人。
团队主要研究方向:超精密加工、检测与自动化智能化装备。在材料去除脆塑转变、金刚石刀具复合磨损以及AFM测量精度控制方面取得一些有益成果。具备非标机械设备、生产线的设计与开发能力,为中车、国家能源集团等企业解决了多个生产难题。
负责人简介
王加春 教授,硕士研究生导师。
中国机械工程学会/中国微米纳米技术学会高级会员
主要研究方向:超精密加工与机械动力学
成员简介
李金良 教授/硕士生导师
河北省实验室研究会 理事
主要研究方向:特种工艺与非标设备研发
陈建超副教授/硕士生导师
团队第二负责人、团队秘书
中国力学学会 会员
主要研究方向:超精密加工与测量技术
陈恩平副教授/硕士生导师
河北弈珩科技股份有限公司兼职顾问
主要研究方向:超声清洗技术与非标设备研发
李一耕实验师
燕山大学机械制造及其自动化实验室主任
主要研究方向:机器人技术
1、超精密加工机理研究
为探究超精密切削脆塑转变和金刚石刀具磨损机理,研究了超精密切削刀具几何参数、切削参数对超精密切削过程的影响,建立了单晶硅单向压缩分子动力学模型和脆性裂纹跨尺度扩展多场条件作用机制模型,发现了金刚石刀具沟槽磨损形成的多场复合作用机制。该方向已发表学术论文30篇。
图1SiC硬粒子刻划对金刚石刀具沟槽磨损分子动力学分析
2、非晶合金切削机理研究
围绕非晶合金切削加工性问题,进行了Vit1非晶合金的车削和微铣削实验与仿真研究。建立了金属玻璃切削加工非正交滑移线场模型,改进了适用于描述金属玻璃切削形变过程的“温度修正的广义M-C屈服准则”;基于非晶合金温度和应力双重敏感性,建立了一种考虑静水应力影响及温度分段的非晶合金(Vit1)流动应力D-P本构模型。该方向已发表学术论文18篇,授权专利10项。
图2非晶合金切削刀具磨损与切屑形态
3、超精密测量技术研究
针对原子力显微镜(AFM)测量精度提升问题,建立了AFM探针钝圆半径估算模型,探究了影响AFM测量精度的多种因素(扫描速度、设定点、积分增益)间的耦合关系以及AFM轻敲模式下单晶硅针尖的磨损机理,建立了轻敲工作模式的敲击模型,并以敲击中针尖的结构变形和微观结构演化进行了分子动力学模拟分析,发现了探针的复合磨损形式。该方向已发表学术论文4篇,授权专利6项。
图3不同敲击动能下针尖内部位错残留的空间分布
4、特种工艺与非标设备研发
围绕企业生产需求,研究了超声波清洗工艺优化、智能装配装备等,优质解决了企业多个生产难题。例如与中车青岛四方机车车辆股份有限公司合作,解决了动车组联轴节自动清洗、外风挡分解检修机械化、整车气密性能检测及检修、动车真空断路器智能装配机等一系列难题;为山海关桥梁厂解决了高强螺栓自动生产线难题等。该方向已发表学术论文10篇,授权专利25项,带来直接和间接经济效益达2000万元。
图4为中车交付的自动化清洗装备
图5零部件表面损伤深度非接触式激光测量装置
图6真空断路器智能拆装设备
图7自适应助力装配设备
图8 动车联轴节压装机
图9 超导散热器总成自动生产线
1、招生方向
招生专业080201机械制造及其自动化、0855机械(机械工程方向)。硕士研究生要求本科为机械设计制造及其自动化等机械类或材料科学与工程或力学专业。
2、招生名额
每年招收学术型硕士研究生8-10名,专业型研究生6-8名。
1、专业方向
①切削加工技术研究;
②增材制造技术研究;
③机械装备技术研究
2、本团队拟招聘青年教师1-2人。
3、基本条件详见燕山大学及机械工程学院人才招聘要求。
团队负责人:王加春 18603387516/wjczth@ysu.edu.cn
第二负责人/秘书:陈建超18033578356/chenjc@ysu.edu.cn