常州機電：啃下“人造太陽”核心部件“硬骨頭”

來源：科技日報

近年來，我國職業(yè)教育緊扣國家重大戰(zhàn)略脈搏，持續(xù)深化產(chǎn)教融合，正成為破解技術(shù)難題、支撐高端裝備制造的生力軍。

近日，記者從常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院（以下簡稱“常州機電”）了解到，由該校機械工程學(xué)院與北京精雕集團(tuán)共建的精密智造產(chǎn)業(yè)學(xué)院師生創(chuàng)新團(tuán)隊，啃下了“人造太陽”內(nèi)部線圈支撐部件試制的“硬骨頭”。這是該校堅持深化產(chǎn)教融合帶來的又一創(chuàng)新成果。

接下一份“國家訂單”

作為國家“雙高計劃”建設(shè)院校，常州機電精密智造產(chǎn)業(yè)學(xué)院長期深耕高端裝備制造領(lǐng)域，構(gòu)建“1+1+N”校企合作生態(tài)，每年承接20余個國家級、省級產(chǎn)業(yè)攻關(guān)項目。

“國際熱核聚變實驗堆計劃（ITER）是全球合作大型核聚變反應(yīng)堆項目，由中國與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國七方共同實施，旨在模擬太陽發(fā)光發(fā)熱的核聚變過程。”常州機電機械工程學(xué)院副院長許愛華說。

許愛華介紹，2025年初，受國內(nèi)科研院所委托，學(xué)校的一家合作企業(yè)承接了ITER裝置內(nèi)部線圈支撐部件的試制任務(wù)。該部件是控制等離子體位形的關(guān)鍵，直接關(guān)系到聚變裝置運行的穩(wěn)定性，堪稱“人造太陽”的“定位骨架”。其所需的82種零件全部為非標(biāo)件，兼具異形空間曲面、超薄壁結(jié)構(gòu)等特性。面對材料難加工、工藝無模板、精度要求高的三重挑戰(zhàn)，企業(yè)第一時間向長期合作的常州機電精密智造產(chǎn)業(yè)學(xué)院求助。

“我們果斷接下這份‘國家訂單’，組建了由4名博士、7名校企導(dǎo)師、20余名拔尖人才班學(xué)生構(gòu)成的師生創(chuàng)新團(tuán)隊，誓要攻克這個技術(shù)難題。”許愛華說。

許愛華與數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊主任石坤舉帶領(lǐng)團(tuán)隊一同攻堅。沒有現(xiàn)成工藝，就從零搭建；沒有標(biāo)準(zhǔn)模板，就自主創(chuàng)新。

石坤舉介紹，師生創(chuàng)新團(tuán)隊在極短的時間內(nèi)就確立了“首件試切+批量工藝”研發(fā)路徑。

針對高溫合金切削難題，團(tuán)隊將正交試驗、數(shù)值模擬與強化學(xué)習(xí)算法結(jié)合，構(gòu)建銑削力數(shù)學(xué)模型，依托工業(yè)大模型迭代優(yōu)化，快速鎖定最優(yōu)參數(shù)；針對異形曲面定位易變形問題，創(chuàng)新采用多點定位技術(shù)，并為4種超高難度零件定制專用夾具，重復(fù)定位精度達(dá)±0.02毫米，確保加工過程穩(wěn)定無偏差。

從方案制定到工藝驗證，師生創(chuàng)新團(tuán)隊反復(fù)進(jìn)行仿真調(diào)試、機床試切，一干就是半年多。學(xué)院實訓(xùn)車間的燈光常常亮到深夜才熄滅。

最終，師生創(chuàng)新團(tuán)隊順利交付首批支撐部件，全部3套試制原材料零浪費，為委托方節(jié)省了大量成本。經(jīng)項目審核驗收，所有產(chǎn)品精度、性能全部達(dá)標(biāo)。此次攻關(guān)，常州機電不僅攻克了高溫鎳基合金異形件精密加工行業(yè)瓶頸，更形成“AI賦能工藝優(yōu)化—數(shù)智化生產(chǎn)—全流程質(zhì)量管控”體系，為企業(yè)提升20%生產(chǎn)效率、增加30%綜合經(jīng)濟(jì)效益，也為核聚變關(guān)鍵部件批量化生產(chǎn)提供了可復(fù)制方案。

記者了解到，這項創(chuàng)新成果已轉(zhuǎn)化為《高溫鎳基合金多軸數(shù)控加工》教學(xué)資源，助力兩門課程入選江蘇省職業(yè)教育在線精品課程，兩部教材入選“十四五”國家規(guī)劃教材。

讓學(xué)生練就真功夫

在江蘇高端裝備制造領(lǐng)域，常州機電早已是業(yè)內(nèi)皆知“能啃硬骨頭、敢接大項目”的代表。這里的教師，從來不是課堂上的教書匠，而是長年扎根產(chǎn)業(yè)前沿、掌握最新工藝與技術(shù)理念的“老師傅”；這里的學(xué)生，從入學(xué)起就有機會觸摸最先進(jìn)的機床、參與最前端的項目、對話最頂尖的工程師，在真項目、真設(shè)備、真任務(wù)中練就真功夫，用技能報國。

“我們的目標(biāo)是通過深化產(chǎn)教融合，讓優(yōu)秀學(xué)生全程參與項目，為國家和地方培養(yǎng)更多的創(chuàng)新型技能人才。”許愛華說。

常州機電數(shù)控2437班大二學(xué)生王子恒來自精密智造產(chǎn)業(yè)學(xué)院，是師生創(chuàng)新團(tuán)隊里最年輕的成員，“人造太陽”支撐部件研發(fā)期間，他常常一大早就守在機床前，輸入程序、觀察切削、記錄數(shù)據(jù)、調(diào)整參數(shù)，一直忙到晚上10點多，有時甚至奮戰(zhàn)到凌晨。

在一個個項目實踐中，王子恒得到了鍛煉，掌握了多方面的技能，從課堂學(xué)員快速成長為企業(yè)生產(chǎn)一線所需的高技能人才，不僅能獨立完成復(fù)雜零件的工藝編制與加工實施，還手握國家級一等獎等榮譽。“能夠在學(xué)校里就接觸到行業(yè)最前沿，再苦都值得。”

王子恒的成功，正是常州機電校企協(xié)作育人成果的縮影。自2023年成立以來，精密智造產(chǎn)業(yè)學(xué)院累計培養(yǎng)了600余名優(yōu)秀畢業(yè)生，畢業(yè)就業(yè)率穩(wěn)定在96.5%以上，多數(shù)學(xué)生都能進(jìn)入行業(yè)龍頭企業(yè)工作。