随着民用和国防等领域对微小型化产品的需求不断增加，对微小零部件的材料特性、结构复杂程度、制造精度等要求也越来越高，从而使得精密微小零件的切削加工技术的需求日益迫切。微小型化加工设备具有节省空间、节省能源、易于重组、成本低等方面的优点，基于微型加工设备的微细切削加工技术已经成为微型三维结构、微小零件制造工艺中的重要组成部分。微刀具、超硬刀具、智能刀具、微细加工装备的发展为深入探讨微小零件的加工机理、尺度效应、微细观耦合场等基础问题提供了重要的载体。 当前，超精密加工工艺已经得到了普遍的重视，形成了极薄切削厚度、极限刃口半径等相关的超精密加工工艺理论。但是，超精密机床的设计是影响其加工性能的前提关键性的因素，它涉及了设计学、力学、数学、物理学、热学、摩擦学等多学科的基础理论。特别是光学晶体超精密机床的动力学设计问题缺乏统一的认识。近年来课题组在本方向上完成了1项国家自然科学基金重点项目、1项国家自然科学基金杰出青年基金项目（海外）、2项国家自然科学基金面上项目、1项国防基础科研项目，在微细和超精密切削的基础理论及装备技术研究方向上，获得了的丰硕的成果。（1）建立了微细和超精密切削的理论模型，实现了切削过程的从宏观尺度到介观尺度直至微观尺度的仿真研究。（2）揭示了微细和超精密切削刀具的磨损机理和失效机制，阐明了微刀具颤振、超声振动切削对微细和超精密切削的影响规律。（3）建立了径向跳动对微铣刀磨损影响的理论模型以及全加工过程闭环链的动力学系统模型，阐释了机床结构与加工质量之间的耦合行为，提出了机床复杂有限元动力学模型向数学模型的转化方法，形成了微细和超精密切削装备设计理论与方法。（4）研制了微细和超精密切削装备的关键部件，实现了微细和超精密切削装备的系统验证。

哈尔滨工业大学

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