摘要：表面工程自其诞生以来，经历了从传统表面工程向复合表面工程、纳米表面工程及表面工程自动化的发展，正在信息技术、生物技术、纳米科技等前沿领域中萌生。随着智能时代的来临，智能表面工程应运而生。智能表面工程是对摩擦表面赋予智能调控性能，使之具有自感知、自适应、自愈合能力，从而实现摩擦学行为的智能控制。介绍皮肤自感知、关节自感知、消化道自适应和表皮自愈合等人体表面智能性，触屏自感知表面、损伤自感知表面、摩擦自感知表面和触压自感知表面等自感知表面创新，自适应表面变色、自适应调光涂层、自适应疏水涂层、自清洁除尘表面、自适应隐身表面、自硬化耐磨表面和自减摩超滑表面等自适应表面创新，植物自愈合、自愈合聚合物膜、自愈合导电皮肤、自愈合离子皮肤、自修复防腐涂层、自愈合蛋白质体、自愈合关节软骨和自愈合磨损划痕等自愈合表面创新。以往的表面工程是对材料表面强化以提高其物理、化学、力学性能的技术和方法，而智能表面工程则是赋予材料表面自润滑、自抗磨、自耐蚀、自修复等功能的智能表面技术和方法。未来的智能装备离不开摩擦智能，摩擦智能必须有智能表面。智能表面制造须要深入研究仿生科学与表面工程技术交叉融合，因此在摩擦学、仿生学、低碳学等领域尚有许多需要探索的关键理论和技术问题，一旦取得突破，将促进智能表面工程领域的显著进步。可以预见，摩擦智能表面工程将支撑智能装备制造技术的发展，创造出更快、更强、更稳的机械系统；仿生智能表面工程将使机器人更智能地实现对自身运动的感觉、对空间的感知和对外部刺激的反应；低碳智能表面工程将降低摩擦系统能耗、减少建筑领域碳排放，从而使摩擦学及表面工程研究与人类命运共同体紧密结合在一起。

摘要: 1994以来的30年, 在国家重大需求的强劲牵引下, 我国塑性成形技术与装备取得举世瞩目的巨大成就, 研制出一大批世界第一的成形装备, 实现了三大技术跨越, 形成了规模最大的研究队伍, 我国塑性成形技术总体水平进入世界先进国家行列, 多个单项技术和装备达到国际领先水平。选择了其中8项最具代表性成果, 并介绍其在塑性工程理论和技术上取得的重大突破以及对国家重大装备研制的突出贡献, 分析了我国塑性成形技术与国际领先水平的差距。最后对我国塑性成形技术发展将呈现出的“三超两高” 五大发展趋势进行了展望。

摘要:重大技术装备轴承的自主安全可控是国家重视，社会关注的“国之大者”，是我国轴承行业的第一要务，我国轴承行业也为此付出了艰辛的努力。“十三五”完成了一批重大技术装备轴承的开发，“十四五”期间，重大技术装备轴承的研发→工程化→产业化任重而道远。阐述了重大技术装备轴承7 种标志性产品的关键技术，市场需求，开发的重点、难点，以期推动这些高端轴承的开发，从而加快实现我国重大技术装备轴承自主安全可控的进程。

摘要：随着新能源汽车的发展，其减速器中的齿轮常处于高速重载等极端工况，易因润滑不良引发胶合失效，表现为齿面温度急剧上升导致润滑油膜破裂，金属表面粘连并撕裂，严重影响着传动系统的可靠性和使用寿命。综述了现目前有关于齿轮胶合的失效机理，包括闪温理论、弹流润滑理论、PVT 极限理论以及绝热剪切不稳定性理论。通过对比ISO 6336-20/21 与GB/Z 6413.1/2 等标准中的计算方法，揭示了积分温度法与闪温法在复杂工况下的适用性差异，探讨了数值计算方法和机器学习算法在齿轮胶合问题中的应用。总结了影响齿轮胶合的关键因素，包括制造工艺、工作条件、几何参数和润滑条件等。合理设计压力角、模数等宏观参数可改善载荷分布，而微观修形则能优化表面接触状态；极压添加剂和合理的供油方式能有效增强油膜稳定性；表面强化处理和涂层技术则能改善残余应力分布，降低摩擦系数。通过优化齿轮制造工艺、改善齿轮工作和润滑条件、合理设计齿轮几何参数，可有效提高齿轮的抗胶合性能。最后对齿轮胶合的发展趋势进行了展望，未来研究应结合多学科交叉技术，融合先进计算方法与实验手段，提升齿轮胶合预测的精度和适用性。同时应针对现代高性能齿轮在极端工况下的应用需求，优化材料、润滑和制造工艺，开发更具针对性的抗胶合设计策略，为高效可靠的齿轮传动系统提供坚实的技术支撑。

摘要：植物油基切削液作为一种环境友好型润滑剂，凭借其较强的生物降解性和低毒性，在金属加工领域展现出显著的应用潜力。与传统矿物油基切削液相比，植物油基切削液在绿色制造和可持续加工中的应用具有重要意义。然而，单一植物油基切削液对加工性能的改善程度有限，尤其是在复杂的加工条件下，其性能可能不满足实际需求，且其作用机理研究相对欠缺，难以为清洁切削提供更为精准的理论支持。为了解决上述问题，首先梳理了植物油基切削液（包括分类、分子结构及其物理化学性质）的基础特性，揭示了这些因素如何影响其润滑性、抗氧化性及冷却能力。然后，对多油混合、化学改性、功能添加剂及纳米增强等改性方法进行系统综述。重点针对金属切削中植物油基切削液对切削力、切削温度、表面质量及刀具磨损等方面的影响进行阐述，揭示了热力载荷优化、刀具磨损降低的内在机理。最后，展望了植物油基切削液未来的研究方向，并为其在绿色制造、可持续加工中的广泛应用提供理论支持和技术指导。

摘要：液体定向运输因其在精确药物递送、高效雾气收集及热转换等领域的广阔应用前景，近年来已成为科学研究的重点和热点。在此背景下，3D 打印（增材制造）技术凭借其材料与性能的可定制性及轻量化优势，为仿生液体定向运输功能结构/表面的制备提供了强有力的技术支撑。然而，目前对该方向的研究进展仍缺乏系统综述与深入讨论。本文在介绍液体定向运输所涉及相关模型/理论的基础上，从当前广泛应用的3D 打印技术（材料喷射打印、挤出式打印、粉末熔融打印及光聚合打印）出发，聚焦其在液体定向运输功能结构/表面制造中的应用，并依据制造原理对相关研究进行分类与探讨。最后，对不同3D 打印技术在现阶段应用中存在的问题（如打印精度及分辨率、打印材料、打印效率）进行总结，并对其未来在该领域的制造中所面临的挑战与发展方向进行展望。本文充分体现了3D 打印技术“材料-结构-功能”一体化的制造理念，对推动液体定向运输结构/表面的智能化及高性能制造具有重要的指导意义。

摘要: 针对某类精密热模锻工程机械行星架锻件表面和立柱处易出现折叠、夹伤缺陷的问题, 利用Deform-3D 软件的数值模拟技术分析了其主要成形工序下的坯料温度、金属流向、等效应力和等效应变分布, 结合生产实践发现, 成形立柱时较大的金属流速差和温度差是形成锻件折叠、夹伤缺陷的主要原因。当流入立柱型腔内的金属在汇流时存在较大的流速差, 会导致较大流速与较小流速汇流、带动小流速金属翻转形成折叠缺陷; 当立柱局部温差较大、表面温度过高时会使材料塑性发生变化, 易混入氧化皮、脱模剂等杂质, 导致局部难以融入坯料主体, 在高速成形过程中形成材料分离和汇合现象, 造成立柱表面夹伤。可通过优化模具结构控制金属流向、调整工艺参数控制锻造速度和坯料尺寸来有效避免或抑制成形缺陷的产生, 从而解决精密热模锻件出现的折叠、夹伤缺陷的问题。生产试制结果表明, 经过优化的成形工艺有效提高了产品合格率, 并满足成形质量要求。

摘要：超塑成形压机广泛用于航空航天制造领域, 伴随航空技术高速发展, 对超塑成形结构件和工艺也提出了更高的要求。传统超塑成形压机存在平台热位移无补偿、炉温匀性差、气液耦合手动控制精度低和换模效率低等问题。针对上述问题, 采用线性膨胀方法补偿平台热位移; 采用新型保温炉门结构与独立控制的分区加热方式, 提升炉温均匀性; 采用气液耦合自动控制方式, 提高超塑成形的效率和精度; 设计适用高温下自动换模装置, 实现高温模具的自动更换。研究结果表明: 所提出的分区独立加热控制策略, 使炉温均匀性≤±5 ℃, 有效提升了超塑成形过程的稳定性和成形质量; 所提出的气液耦合自动控制方式, 使液压力跟随误差≤±20 kN。

摘要：【目的】旨在研究机器人焊缝巡检自动化路径规划方法及优化机理。【方法】通过理论分析与模拟试验相结合的方法，以RRT*算法为基础，探究基于目标导向的人工势场平滑对RRT*路径规划平滑性和收敛效率的路径规划优化性能的影响，并通过机理推导、模拟试验和方法对比等方法，引入概率值和人工势场优化随机树的扩张方向，根据机器人运动学模型对路径进行修正，通过垂距限值法对路径进行去冗余点处理，最后通过5 次B 样条法对路径进行平滑处理。【结果】结果表明，与目标导向RRT，RRT*及APF-RRT*相比，SPFG-RRT*算法能够使路径满足机器人转向约束及曲率约束，具有更短的路径长度、更高的路径规划效率和更少的拐点，快速扩展随机树算法得到了优化提升。【结论】因此，SPFG-RRT*算法提升了路径规划速度和准确性，能够满足焊缝巡检机器人路径规划需求。

摘要：增材制造技术作为第四次工业革命的重要组成部分，近年来受到广泛关注。搅拌摩擦增材制造（Friction stir additive manufacturing, FSAM）是一种衍生于搅拌摩擦焊的新型固相增材制造技术，具有无凝固缺陷、晶粒细小、残余应力小等优点，为铝合金、镁合金等轻质合金构件的高性能快速制备提供新途径。该文以实现FSAM 的工业化应用为出发点， 着重介绍了FSAM 技术的原理和特点，综述了铝合金增材构件的微观结构和力学行为的研究进展，并归纳了其拓展应用的发展现状。最后，展望了FSAM 技术的未来研究方向，为该技术的发展应用提供有益参考。