近年来,金属板材成形件在航空航天、船舶海洋等高技术领域得到越来越广泛的应用,面对小批量的个性化板材加工,原有板材加工方式周期长、单位成本高,难以满足先进设备制造的加工需求,亟须研发无模快速板材柔性成形技术。渐进成形是一种新型板材柔性成形工艺,可以实现板材小批量、个性化快速柔性成形制造,有利于降低小批量产品的生产成本[1]。数控双面渐进成形实验平台(简称实验平台)基于渐进成形原理,采用低成本机械结构实现对板材柔性成形,并设计了一组可偏转工具头,提升板材的成形精度和可靠性。该实验平台的设备制作成本低、操作简单,通过数控编程控制实验平台运转,有助于学生理解板材柔性成形的基本原理和工艺,培养学生的创新思维。
1 实验平台基本原理
2 实验平台结构设计
3 实验设计教学探究
4 结语
本文研制了一个数控双面渐进成形实验平台,介绍了其在实践教学中的应用。该实验平台包括两组多角度工具头运动系统和两组位置调节系统。其中,多角度工具头运动系统在数字舵机的控制下可以实现工具头的角度偏转,以实现复杂形状板材的柔性成形制造;位置调节系统能够在直流减速电机与步进电机的控制下实现对工具头在三维空间中位置的调整。该实验平台的设备制作成本低、操作简单,可用于本科生、研究生的创新实践教学。利用该实验平台开展了实践教学探究,采用科学的实验设计方法,通过数控编程可开展不同工艺参数对板材成形性能影响的研究,实现柔性制造生产模式,帮助学生理解板材柔性成形的基本原理和工艺,培养学生的创新思维。
参考文献
[1] 李燕乐,陈晓晓,李方义,等.金属板材数控渐进成形工艺的研究进展[J].精密成形工程,2017,9(1):1-9.
[2] 王曦鸣.Arduino在高职院校“C语言程序设计”教学改革中的应用[J].科教导刊(下旬),2019(36):101-102.
[3] 卢素红,范峥,黄风林,等.实验设计与数据处理课程的教学改革探讨[J].大学教育,2018(7):42-44.
李燕乐1,2 刘飞飞1,2 袁昊1,2 李方义1,2 李剑峰1,2
1.山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验室
2.山东大学机械工程国家级实验教学示范中心 |