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面向增材制造的生态设计：知识驱动的技术框架与应用

面向增材制造的生态设计：知识驱动的技术框架与应用

摘要：为了开发具有环境可持续性的增材制造零部件，明确了面向增材制造的生态设计（EcoD-fAM）概念内涵及所需知识体系，并融合多种智能技术，提出了一种知识驱动的EcoDfAM 技术框架，该框架共三层，即知识来源层、知识模型层、设计服务层。以金属粉床熔融制造的飞机机翼处液压系统阀体零件为例，对所提框架进行了应用分析与讨论，结果表明，所提的融合本体、机器学习、知识图谱等技术的框架能够有效整合EcoDfAM 所需的多领域复杂专业知识，并通过灵活重用知识产生生态设计推荐方案。该研究可用于开发智能设计顾问系统，通过在不同设计阶段提供合适的知识指导设计师，有效提高增材制造零部件生态设计过程的效率和质量。
机械 2026年10月22日
激光选区烧结在铸造领域的应用现状与发展趋势

激光选区烧结在铸造领域的应用现状与发展趋势

摘要：增材制造（3D打印）技术作为一种先进的数字化成形技术，正在深刻变革传统铸造行业。本文系统综述了增材制造技术，特别是激光选区烧结技术（Selective laser sintering，SLS）在铸造领域的应用现状。首先分析了传统铸造面临的挑战及与增材制造技术结合的必然性；然后重点阐述了SLS技术在熔模铸造、砂型铸造等方面的具体应用案例与显著成效，包括缩短制造周期、提升铸件精度与性能、实现复杂结构整体成形；最后，展望了该领域未来的发展趋势，重点探讨了多材料（含金属芯骨）砂型增材制造以及增减材复合制造具有随形冷却流道的压铸模具等前沿方向。研究表明，增材制造与铸造的深度融合是实现高性能复杂铸件高效、精密、低成本制造的关键路径，未来发展潜力巨大。
机械 2026年10月21日
刀具磨损状态监测综述

刀具磨损状态监测综述

摘要：刀具磨损状态监测是机械加工行业中保障加工质量、提高生产效率以及确保设备安全运行的关键技术之一。刀具磨损状态监测对刀具寿命优化与产线能效控制具有重要的意义。文章从传感器的选择、特征提取、机器学习和深度学习4 个维度，系统地介绍了切削加工过程中刀具磨损状态监测的研究进展。着重分析了磨损信号的选择，时域、频域和时频域内特征提取的常用方法，机器学习和深度学习在刀具磨损状态监测的应用。在此基础上，对切削加工刀具磨损状态监测的研究难点进行了分析，并总结了目前存在的问题。最后，对切削加工中刀具磨损状态监测技术今后的发展趋势进行了展望。
机械 2026年10月20日
高精度齿轮机床研究现状与发展趋势

高精度齿轮机床研究现状与发展趋势

摘要：齿轮是传递运动与动力的关键基础件，其高效精密加工技术与机床直接决定了高端装备的性能和可靠性。航空航天、新能源汽车和精密仪器等领域对传动系统的需求升级，驱动着齿轮向高精度、低噪声与长寿命演进，推动了齿轮精密加工技术的进步，对机床几何精度、动态刚度和热稳定性提出了更严苛的要求。齿轮按照形状分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮和面齿轮等，面齿轮已应用于阿帕奇直升机但在我国直升机传动系统中尚无实际应用。文章围绕圆柱齿轮、锥齿轮和面齿轮精密加工方法和机床的国内外研究现状进行了系统的论述和总结，从机床正向设计、机床误差智能补偿、高性能齿轮制造方法和齿轮设计软件方面进行了展望，为后续齿轮精密加工技术与机床研究提供理论和技术指导。
机械 2026年10月19日
中大口径光学元件超精密磨削机床研究现状

中大口径光学元件超精密磨削机床研究现状

摘要：随着空天观测、激光核聚变和极紫外光刻等关键领域高端光学元件制造需求的不断增长，我国缺乏可产业化应用的中大口径超精密光学磨削机床等装备瓶颈问题日益凸显。围绕整机结构设计、关键功能部件及工艺技术保障等方面对中大口径光学元件超精密磨削机床研究现状进行了系统分析，重点讨论了高静动态特性机床结构、静压支承技术、砂轮修整以及在位测量等关键技术的研究进展，阐述了国内该领域研究存在的问题与应对措施，展望了中大口径光学元件超精密磨床的未来发展趋势。
机械 2026年10月17日
机床关键部件状态智能监测方法研究综述

机床关键部件状态智能监测方法研究综述

摘要：主轴、刀具和滚珠丝杠作为机床的关键功能部件，其运行状态直接影响机床加工质量和效率。传统基于人工经验的关键部件状态评估方法，在效率与准确性方面存在局限性。针对上述问题，文章围绕智能制造背景下的机床关键部件状态监测流程及热点技术开展综述。首先，根据关键部件的类型统计不同研究问题中传感器的部署类型和应用频次。其次，将核心技术归纳为状态特征提取和状态智能识别两大方面，并详细综述了时域分析、频域分析、时频域分析以及机理驱动、数据驱动、机理-数据融合驱动等方法的最新研究成果。最后，总结了机床关键部件状态智能监测面临的技术挑战，并从应用场景拓展、监测精度提升、监测手段创新等方面对未来的发展趋势进行了展望。
机械 2026年10月09日
纳米生物润滑剂热氧化稳定性研究进展与应用*

纳米生物润滑剂热氧化稳定性研究进展与应用*

摘要：传统浇注式切削液耗量大、污染严重，干切削则存在摩擦磨损加剧的缺陷，微量润滑（minimum quantity lubrication, MQL）技术凭借绿色高效特性成为优选方案。纳米生物润滑剂作为MQL 核心介质，兼具传热与减摩优势，但在难加工材料加工的高温工况下，热氧化稳定性不足导致其易氧化变质、润滑失效，制约了工业化推广，且当前缺乏相关综述性研究总结其热氧化稳定性机理与改进措施。文章系统揭示纳米生物润滑剂的热氧化机理，即纳米生物润滑剂冷却润滑介质中生物润滑剂基础流体通过自由基链式反应或非自由基反应生成羧酸、氢过氧化物等产物；纳米粒子则发生结构转变、性能衰减及分散性丧失，二者协同破坏微量润滑介质的平衡；综述了生物润滑剂基础流体化学改性、抗氧化剂添加及纳米粒子表面包覆、缺陷填补等改进措施，结果表明可显著延长氧化诱导时间、提升热稳定性；最后展望了生物润滑剂基础流体与纳米粒子协同改性、生物遗传学交叉融合等未来研究方向。文章为纳米生物润滑剂的配方优化与工业应用提供了关键理论支撑，助力微量润滑技术在传统制造业转型升级中的推广应用。
机械 2026年10月08日
飞秒激光加工三维结构拓扑应用

飞秒激光加工三维结构拓扑应用

摘要：飞秒激光因其超高峰值功率、超短脉冲持续时间和极小的热影响区，已成为加工三维微纳结构的强大工具。拓扑学概念与飞秒激光微纳加工技术的交叉融合，为在三维空间中构造具有独特物理特性的光子和微结构体系开辟新途径。围绕飞秒激光加工的机理及各类技术，综述飞秒激光加工三维结构在拓扑光子学、几何拓扑微纳结构等领域的应用，总结面临的挑战并对未来进行展望。
机械 2026年09月22日
具身智能机器人防护的研究进展

具身智能机器人防护的研究进展

摘要: 具身智能机器人防护( embodied intelligent protection in robotics，EIPＲ) 是一种将机器人结构防护与智能决策深度融合的新型防护范式，旨在赋予机器人在复杂与不确定环境中自主感知、学习与交互的能力，从而实现对外部风险的快速响应与自我保护。与依赖预设规则的传统“定义式防护”相比，EIPＲ 强调“本体—环境—智能”的协同演化，使防护机制由单纯的被动抵御向主动感知、自主优化与自适应防护转变。本研究系统梳理了机器人主动防护与被动防护两部分的研究进展:在主动防护方面，重点介绍基于避障与路径规划、碰撞检测、防跌倒控制、故障预测以及多机器人协作安全通信的智能防护策略; 在被动防护方面，总结防护材料与结构设计在缓冲吸能、热防护及水下防护中的应用。最后，探讨EIPＲ 在物理结构设计、环境感知以及智能决策与学习算法等方面的未来趋势。
机械 2026年09月17日
因瓦合金增材制造技术研究进展

因瓦合金增材制造技术研究进展

摘要：因瓦合金因其在室温至230℃范围内极低的热膨胀系数，成为航空航天、精密仪器等领域的核心材料。然而，传统制造工艺存在成分均匀性差、复杂结构难加工等问题，严重制约了因瓦合金的应用潜力。增材制造以设计灵活、近净成形等优势为高性能因瓦合金制造提供了新途径，但其工艺-组织-性能关联等仍需深入探究，相关研究近年已取得多项进展。本文系统综述了不同增材制造技术下因瓦合金的工艺特性、组织演化规律与性能调控策略，以及其目前的优势与局限，并在此基础上提出了组织性能优化策略，建议推进跨学科知识应用及标准化数据库构建，为因瓦合金增材制造技术在高精尖、新兴领域的工业级应用提供理论支撑与技术参考。
机械 2026年09月16日