2021精密加工与绿色制造研讨会圆满闭幕

8月15日，2021精密加工与绿色制造研讨会暨第二届金刚石杂志青年学者论坛在线上成功举办。本次会议由《金刚石与磨料磨具工程》杂志社、西安交通大学微纳制造与测试技术国际合作联合实验室和超硬材料磨具国家重点实验室联合主办，为国内机械加工特别是磨粒加工和微纳制造领域的学者提供了学习和交流的平台。

一天的会议干货满满，聚焦精密加工与绿色制造的主题，呈现了一场内容丰富的学术盛宴。本次大会共有4场特邀报告，10场青年学者报告，以及1400余位行业内专家学者和青年俊彦参加。

会议由华侨大学机电及自动化学院院长、《金刚石与磨料磨具工程》杂志主编黄辉教授主持。

伴随着我国经济发展步入第十四个五年规划的关键阶段，“碳达峰”、“碳中和”成为了实现人类命运共同体的最好体现，高端加工业乃至整个制造业如何为人类的进步服务，值得我们每一位从业者去认真思考和不懈奋斗。基于此，本次会议我们邀请到了四位行业顶流专家，为大家带来他们对于精密加工与绿色制造的研究和展望。

与此同时，由《金刚石与磨料磨具工程》杂志社发起的青年学者论坛自2020年启动以来，营造了以培养青年学者为重点，关注青年学者的成长的学术氛围，受到了行业各界的广泛关注和好评。此次第二届青年学者论坛，我们继续邀请了十位青年学者为大家带来最新的研究成果分享。

本次会议受到中国工程院院士蒋庄德教授的关注和支持，蒋院士也亲临大会现场致辞。

当前在装备制造业方面，特别是高精尖装备，我们还是面临一些短板的限制。制造业的创新能力不足这个核心问题，我们要认真面对、予以解决。从工艺、刀具、材料、装备等各个环节，都需要投入大量的科研人员进行研究，而且是脚踏实地，潜心工作。

我注意到，此次会议的举办，很多青年学者都积极参与。一批青年学者投入到这个领域，令人鼓舞和充满希望，他们是整个科研领域里面最积极最有生气的力量。

祝愿此次大会办出自己的特色，成为青年人学习成长、比拼竞争、交流合作的大平台。祝大会取得圆满成功！

（根据蒋院士发言整理精简）

本次会议特别邀请到来自广东工业大学的王军教授、来自大连理工大学的康仁科教授、来自浙江大学的居冰峰教授和来自西安交通大学的杨树明教授做特邀报告。

王军教授的报告介绍了由水射流加工发展而来的各种加工手段。报告从水射流及磨料水射流加工技术的对比开始，介绍了磨料水射流加工、激光辅助水射流加工以及超声振动辅助水射流加工的研究现状与展望。

从最早的切割到目前的各种加工，磨料水射流具有很多优点，得到越来越广泛的应用。但它的加工精度难以控制，能量利用率低。未来磨料水射流与其他能场组合对提高射流加工效率和精度有很大的潜力，特别是激光辅助和UV辅助能明显提高加工性能。

康仁科教授介绍了团队在超声辅助磨削技术及应用方面的研究进展。报告从超声辅助加工技术的特点出发，介绍了其磨削原理、加工方式和系统组成，超声辅助磨削系统的关键技术及应用，重点介绍了复合材料构件的先进制孔技术。

目前超声辅助磨削技术和装备快速发展，开始和国际先进技术同台竞技。未来超声辅助磨削技术将向着高效、微细、精密、自动和智能等方向发展。

居冰峰教授的报告介绍了制造过程的测量相关技术。报告分为四个部分：首先是高性能制造过程的技术背景；其次介绍在国家制造水平提升的大背景下，高性能制造对测量的需求和挑战；然后是结合居教授个人的研究背景，介绍高性能制造过程测量的发展趋势；最后是关于这方面的技术前瞻与思考。

报告的最后，将高性能制造分为加工前、加工中和加工后这三个阶段——其目标分别为隐患消除、质量控制和性能评估——并以表格形式给出了其未来的发展趋势和技术前瞻。

杨教授介绍了西安交通大学在光学元件超精密磨抛技术的宏观和微观进展。报告分为超精密磨抛加工的方法、超精密磨削和抛光的研究进展和原子级制造探索研究，最后聚焦到超精密加工的智能化。

杨教授认为智能制造是机床、刀具和工件相互关系的确定性制造过程，并提出了加工测量一体化，将刀具和测量头一体化共用的思路，将加工误差和测量不确定度融为一体，使二者在同一个标准下，从而减小其对整个加工过程的影响。

特邀报告分别由南京航空航天大学徐九华教授和浙江工业大学袁巨龙教授主持。

本次会议还邀请到来自全国各地的十位青年学者为大家带来了他们的最新研究进展。

肖老师的报告介绍了镍基合金激光辅助单颗粒加工的原理，材料去除机理及其影响规律。认为与单颗粒刮擦相比，激光单颗粒刮擦下具有更规则和一致性更好的加工痕迹；热影响较为明显，GH4169出现了再凝固层和晶粒细化的现象。激光单颗粒加工可以用于某些GH4169的无应力加工，有助于提高工件的疲劳寿命。

刘老师团队从心血管钙化组织的形成和治疗入手，开发了自转型旋磨设备，并根据旋磨术应用过程中产生的并发症，研究磨削力、磨屑尺寸和分布以及旋磨过程产生的热量。构建了心血管钙化组织旋磨实验环境，分析砂轮运动、磨削力、磨屑和磨削热的影响，完成了三代样机的迭代和两例动物实验，取得了很好的效果。

孙老师的研究从各领域对微小零件和微机械加工技术的迫切需求出发，用低速走丝电火花车削方法制备了φ90 μm且直径绝对值偏差小于2 μm的微磨棒，φ150 μm且长径比约为10的结构复杂的微细螺旋电极和φ112 μm的微细单刃螺旋铣刀，φ175 μm且长约1300 μm的三刃微细螺旋铣刀、变螺旋角三刃微细螺旋铣刀以及六刃微细螺旋铣刀。

孙老师的报告介绍了飞刀切削的塑性加工模型，并建立了工艺参数与切屑厚度间的映射关系，从而将材料塑性切削深度提高至几十微米。认为飞刀切削硬脆材料去除机理以塑性和脆性结合为主。以运动主导和调制主动结合的加工方法加工出硬脆材料多层次红外光学自由曲面。通过端面飞刀伺服铣削方法有效提高了微透镜阵列的深宽比。

刘老师团队制备了φ150 mm、厚度大于3 mm的金刚石材料和口径达178 mm、150 kW级直流电弧等离子体喷射CVD装备，形成了热导级、光学级、探测器级单晶、多晶金刚石的制备能力。金刚石厚膜经加工得到的微槽道结构其最高热流密度高于500 W/cm2，金刚石扩热片可与天线综合作用降低卫星组件温度34 ℃，降低RT模块间温度梯度约10 ℃，减轻1.1~2.1 kg。

针对陶瓷基复合材料加工过程中存在的损伤严重、质量难保证、工具磨损严重的问题，鲍老师所在的团队采用超声辅助磨削技术加工硬脆材料和复合材料，探索了单颗磨粒作用下材料的去除机理、多颗磨粒作用下材料的去除机制，开发了陶瓷基复合材料超声辅助磨削工艺，研究加工损伤和砂轮磨损的检测与评价。

报告介绍了一种容屑空间大、耐磨性强、自锐性高的团聚CBN磨粒砂轮制备及其机理。将多颗单晶CBN磨粒和金属结合剂烧结制成团聚磨粒，表现出各向同性、自锐性好、耐磨性好、抗冲击能力强和寿命长的优势。同时在砂轮制备过程中采用开放孔隙和有序排布的方式控制气孔结构，满足高孔隙率和高强度要求，提升了砂轮使用寿命和加工效率，实现了钛合金叶片榫头高效高品质成型磨削加工。

罗老师团队围绕磨料工作状态可控、材料等量去除和高效绿色无损加工的目标，开发了半固结磨料磨抛工具SG抛光垫。研究通过构建磨粒摩擦诱导工件化学反应的方法，进行碳化硅衬底高效近无损伤抛光，实现磨粒摩擦行为控制和纳米尺度切深控制，得到总加工时间2h20min、亚表面损伤2 nm以内的加工效果。

报告介绍了将介电泳抛光和水溶解抛光结合的加工方法，在介电泳力作用下，被极化的抛光液和其中微水滴最终吸附在电极附近工件表面，提高抛光效率和平整度。通过试验验证和模型分析了微水滴的介电泳力和运动仿真，并探讨了电极参数、电压和极板间距等参数对结果的影响。相同抛光参数下，小尺寸KDP晶体的塌边现象有所缓解。

报告介绍了通过在钎料中添加多层石墨烯制备复合钎料的方法，制备了添加不同质量分数石墨烯的钎焊试样。研究发现：钎焊过程中，石墨烯能吸附Ni和Cr元素形成C-rich相、Cr3C2等；多层石墨烯能够减少金刚石的热损伤，减少Ni对金刚石表面造成的微小蚀坑，提升钎焊金刚石的静抗压强度。 

特邀报告分别由南方科技大学张璧教授和大连理工大学高航教授主持。

本次论坛在腾讯会议和云犀平台同步直播。统计到参会人员分别为447人累计991小时的观看，和998人累计1032小时的观看。会议影响力较大，交流学习效果显著。

本次会议圆满落幕，但是杂志社将继续开展对青年学者的宣传和支持工作，包括“科技论文写作”的全国巡讲以及优秀论文评选等活动。欢迎各位同仁积极投稿、阅读或提出宝贵意见和建议，支持行业中文期刊发展，支持行业学术平台建设。

文章来源：中国机床协会超硬材料分会微信公众号