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应用数学学院:“笃行匠心”团队深入调研模具智造

    发布时间:2026-08-14 阅读:
    来源:南京财经大学应用数学学院“笃行匠心”队
应用数学学院:“笃行匠心”团队深入调研模具智造
 
7月20日,南京财经大学应用数学学院“笃行匠心”实践团走进江苏省昆山市帮达轮毂模具制造有限公司,开展暑期“三下乡”社会实践。在一天的车间淬炼中,金融数学专业的队员们放下课本,穿上工装,先后学习了砂轮磨刀、摇臂钻床加工、CNC立式加工、数控车削、精密量具使用以及图纸绘制与工艺优化等内容,用严谨的数据思维触摸模具制造的每一道工序,在钢铁碰撞的声响里寻找数学与制造的深层共鸣。
 
      一、磨刃:在火花中理解“毫厘”
  实践的一开始,队员们便被带到砂轮磨刀机旁。老师傅拿起一把有些钝口的车刀,稳稳抵近高速旋转的砂轮。橘红色的火花呈扇形迸射,刀刃的弧度在双手的细微推送上一点点显现。师傅停下手,把刀递给队员:“这刀口的几丝偏差,到了模具上就是大麻烦。”金融数学专业的同学几乎同时想到课堂上反复出现的概念——误差。在风险测度模型里,小数点后一位的漂移都可能改变整个投资组合的收益曲线;而在模具制造现场,一个肉眼几乎察觉不到的钝角,会让一套轮毂模具的密合度化为泡影。队员们轮流上手尝试,砂轮震颤着从指尖传来,汗水很快浸湿后背。有同学感慨,课堂上推演的“精度”二字,从来没有像此刻这样滚烫而具象。

(图为实践队员在师傅指导下操作砂轮磨刀机。陈佳庆供图)
 
      二、钻孔:在铁屑中沉淀匠心
  摇臂钻床区域,机油与冷却液的气味扑面而来。师傅演示钻孔定位、转速调节与进给量控制,钻头旋转着扎入钢板,一圈圈铁屑像银色发条般旋出。在师傅手把手指导下,一名队员试着在一块厚钢板上钻孔。他小心翼翼地摇动进给手柄,起初钻头发出刺耳的尖啸,师傅立刻扶正他的手腕:“手要稳,心要细,听声音就知道力道对不对。”调整后,钻头顺畅地削入金属,发出均匀沉闷的切削声。旁边的队员迅速翻开笔记本,记下转速与进给量的参数。这个场景让队长想起金融时间序列分析里的“稳态”:只有在稳定的节奏下,系统才会输出可靠的结果。金融数学讲究模型的平稳与收敛,而机床前更是如此——手上的每一次急躁,都直接刻在工件的表面,没有回撤键。

(图为队员独立操作摇臂钻床加工工件。何新浩供图)
 
      三、智造:当代码驱动刀具
  走进CNC立式加工中心与数控车床车间,实践团的同学们明显兴奋起来。显示屏上跳动的G代码,仿佛一下子拉近了车间与他们熟悉的编程语言之间的距离。企业工程师调出一套轮毂模具型腔的加工程序,刀具沿着预设的三维轨迹自动切削,冷却液喷涌,切屑纷飞。队员们很快意识到,刀路优化本质上就是一道数学题:如何在保证加工精度的前提下,让刀具空走路径最短、换刀次数最少。他们拿出草稿纸,尝试用图论和最短路径的思维去理解刀路规划。在数控车床前,大家学习车削圆形模具外径与端面,看着回转的工件在刀尖下变得光洁而精确。一位队员低声说:“金融衍生品定价里的随机微分方程,放在这里,大概就是刀具切削参数与金属变形之间的微分关系了。”

(图为实践队员学习操作数控车床加工圆形模具。陈佳庆供图)
      四、测量:让数据开口说话
“没有测量,就没有制造。”在师傅带领下,队员们拿起游标卡尺,对上模芯的关键尺寸进行逐项检测。

(图为实践队员学习使用游标卡尺测量工件上的模芯。陈佳庆供图)
外径、内孔、台阶高度,每测完一个数据便大声报出,同伴迅速记录在表格里。很快,密密麻麻的数字铺满了一页纸。面对原始数据,队员们不再只是记录,而是打开笔记本电脑,用Excel绘制控制图,计算均值和极差。一位队员结合金融风险管理中VaR的概念提出:能不能给每道工序设定一个“误差风险值”,超出阈值立即预警?师傅听了很感兴趣,说这条思路和他们正在推行的统计过程控制不谋而合。正是金融数学中“用数据量化不确定性”的思维,让这群年轻人从简单的体力辅助,瞬间切入到质量管控的核心地带。
 
五、绘图与研讨:把成本写进图纸
队员们围坐在技术部的会议桌前,跟随工程师学习绘制并修改金属零件的加工图纸。从线型、公差标注到热处理说明,每一处细节都有严格规范。队员们发现,图纸上一个自由公差的标注范围,往往直接决定了后续加工时长和刀具消耗。在随后的图纸修改与工艺优化讨论会上,他们大胆提出用“成本-效益”模型来评估不同加工方案的优劣。例如,某道工序有两种加工路径:路径A耗时短但刀具磨损大,路径B耗时长但更稳定。队员们用净现值法,将刀具成本、工时费用、废品率等指标折现比较,直观地给出了优选建议。企业负责人听罢感慨:“金融数学专业的同学看问题,就是把成本和效率同时量化了,这也是我们工艺优化需要的视角。”讨论一直持续到傍晚,铅笔的沙沙声与计算器的按键声交织在一起。

(图为实践队员开会讨论图纸修改、工艺优化。何新浩供图)
 
      六、回望:钢火之间见真章
  全部实操结束后,队员们在车间整队,与朝夕相处的师傅们合影留念。背后是那些依旧轰鸣着的机床,身旁是手上长满老茧的匠人。即便是一天时间,这支金融数学实践团没有做任何高深的理论推导,却在一次次拧动手柄、一次次记录数据、一次次优化图纸中,触摸到了制造业最坚硬的骨骼和最细微的脉搏。他们愈发笃定:金融数学所训练的严谨、建模与风控能力,绝不仅属于交易大厅和投行报表,在广袤的制造一线,同样可以生根发芽,开出精密而务实的花。

(图为实践团成员在车间内合影留念。何新浩供图)
 
(通讯员张羽)
 
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