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金属3D打印数字化制造研究进展

金属3D打印数字化制造研究进展

摘要：数字化制造将传统的制造过程转化为数字模型，实现对整个制造流程的智能控制，进而快速生产出满足要求的产品。金属3D打印是一个具有多物理场强耦合作用、过程强时变扰动、内禀关系非线性以及多变量与多目标等特点的复杂物理过程，实现金属3D打印全流程的数字化控制，有望解决当前3D打印零件质量一致性和性能稳定性低的瓶颈问题，推动高质量3D打印技术的发展。本文首先分析了金属3D打印的技术特征和数字化制造的基本内涵，随后从3D打印过程数据在线监测、数字化仿真、物理与信息系统交互3个方面综述了金属3D打印数字化制造的研究进展，最后讨论了数字化制造在金属3D打印领域的未来研究重点，展望了发展前景。
机械 2024年10月17日
超高速激光熔覆技术研究现状及发展展望

超高速激光熔覆技术研究现状及发展展望

摘要：作为电镀和热喷涂的替代技术，超高速激光熔覆技术自问世以来备受瞩目。通过与常规激光熔覆技术对比，阐明超高速激光熔覆的技术原理；与电镀、热喷涂、常规激光熔覆等技术对比，分析其技术特点和优势。从设备、材料、工艺、组织和应用等方面综述超高速激光熔覆技术的研究现状，分析该技术的不足，并对其研究及应用发展提出建议。
机械 2025年08月04日
我国高档数控机床与机器人产业十年发展回顾及展望

我国高档数控机床与机器人产业十年发展回顾及展望

摘要：高档数控机床与机器人作为基础性、战略性、使能性产业，是制造强国战略提出的十大重点领域之一。为更好认识我国高档数控机床与机器人产业发展现状，谋划好新时期新阶段的发展路径，本文对过去十年高档数控机床与机器人产业发展成就进行系统回顾和总结，认为制造强国战略提出以来，我国高档数控机床与机器人产业均实现了跨越式发展，综合实力迈入全球第二梯队前列，在全球市场中的竞争力、影响力不断提升；展望未来，高档数控机床与机器人产业发展面临系列新机遇、新挑战，研究提出应围绕科技创新、技术攻关、场景融合、生态构建等方面积极探索系列超常规措施，加快推动高档数控机床与机器人创新突破、融合发展、集成应用，确保到2035年工业母机产业将整体步入世界先进行列、机器人进入世界领先行列，为实现新型工业化、建设制造强国夯实基础支撑。
机械 2026年08月10日
金属磁记忆检测的关键技术研究现状与展望

金属磁记忆检测的关键技术研究现状与展望

摘要：金属磁记忆检测技术是一种绿色无污染、可检出早期应力集中、隐性损伤以及宏观缺陷的全寿命无损检测技术，经过20多年发展，已取得众多研究成果并应用于压力容器、石油管道、铁路桥梁、能源电力、航空航天等重要领域。针对金属磁记忆检测技术近年来的热点与难点问题，从理论基础到工程应用中的关键技术出发，归纳总结了磁记忆检测技术的机理、信号降噪与特征提取，以及机器学习在磁记忆检测评价中的应用等方面的研究现状，并对磁记忆检测技术亟待解决的关键难点问题与未来发展方向进行了探讨。
机械 2024年10月08日
弹簧成形模具现状及发展方向研究

弹簧成形模具现状及发展方向研究

摘要: 弹簧行业的快速发展对弹簧成形模具的研发提出了更高的要求，针对弹簧成形模具研究基础薄弱且鲜有学者对其进行研究的现状，以弹簧成形模具为研究对象，对其现状及发展方向进行研究。分析弹簧成形过程，指出其成形需多个模具配合完成，同时对成形模具的种类、结构及材料进行归纳; 研究弹簧成形模具在使用过程中面临的问题，进而提出其今后的发展方向。研究结果表明: 不同弹簧成形难以匹配合适的成形模具组合，且在其成形过程中模具易发生失效损伤，模具的设计理论不完善导致其结构存在不合理性; 由此指出弹簧成形模具的发展方向为加强标准化建设及材料的研发，同时需对模具结构进行优化，从而完善弹簧成形模具设计理论体系。
机械 2025年02月06日
微波等离子体化学气相沉积制备金刚石厚膜的研究及应用进展

微波等离子体化学气相沉积制备金刚石厚膜的研究及应用进展

摘要：近年来，随着化学气相沉积（CVD）制备金刚石技术的发展，关于金刚石的研究与应用受到越来越多的关注。目前，主要的CVD 技术有微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）、热丝化学气相沉积、直流电弧等离子体喷射化学气相沉积和热阴极等离子体化学气相沉积等。MPCVD 技术因其生长的金刚石品质高，被认为是制备大面积、高质量金刚石厚膜的最佳方法。首先介绍MPCVD 的基本原理和设备，比较几种主要MPCVD 技术的优缺点，并对国内外的研究进展进行总结，包括金刚石生长工艺的研究，特别是国内外单晶/多晶金刚石厚膜的制备研究，然后总结近年来金刚石厚膜在电子、光学、热沉等高新技术领域的应用，最后对金刚石厚膜的发展前景进行展望。
机械 2026年08月05日
基于机器视觉的轴承缺陷检测研究进展

基于机器视觉的轴承缺陷检测研究进展

摘要：机器视觉是一种用机器替代人眼进行测量和检测的技术，这种技术应用于缺陷检测具有效率高、速度快、成本低等优点，许多学者将其应用在不同领域（农业、航空航天等），并取得了较好的成果，目前轴承领域也逐渐采用该检测方法。因此，需对应用于不同轴承缺陷及机器学习、深度学习下的轴承缺陷检测算法进行综述，并对其缺陷检测算法的性能进行分析归纳及对比。首先，探讨分析了轴承缺陷形成的磨损机理，并详细介绍了轴承常见磨损形式（腐蚀磨损、疲劳磨损、黏着磨损、滚道磨损等）；然后，分别介绍了基于机器学习和深度学习的检测算法的区别及特点；其次，列举了机器学习的算法及深度学习的算法用于轴承缺陷检测的研究应用与分析，主要包括机器学习的人工神经网络、主成分分析、支持向量机等，及深度学习的单阶段和双阶段目标检测算法的应用；最后，为了促进深度学习算法用于轴承缺陷的诊断，针对具体问题提出了轴承缺陷检测的挑战和未来研究方向并给出了详细的建议，对机器视觉在轴承缺陷检测中的研究现状提出了总结与展望。
机械 2025年01月23日
先进硬质合金刀具涂层材料及涂层技术研究现状

先进硬质合金刀具涂层材料及涂层技术研究现状

摘要：随着现代化武器装备和航空航天技术的快速发展，对刀具提出了更高要求，刀具涂层材料及技术装备已成为国内外学者关注的焦点。对TiN、TiC、CrN 三种常用二元涂层的性能和特点进行了介绍；以Ti基、Al基和Cr基三元及多元涂层为例，综述了不同元素对涂层刀具性能的影响；最后概述了CVD、PVD 以及复合涂层技术的基本原理与研究现状，并提出展望。
机械 2026年07月30日
搅拌摩擦增材制造技术研究进展与展望

搅拌摩擦增材制造技术研究进展与展望

摘要：为系统梳理搅拌摩擦增材制造（friction stir additive manufacturing，FSAM）的研究进展、技术瓶颈及发展前景，采用文献计量学方法，使用VOSviewer 可视化工具对Web of Science 数据库进行了计量学分析。FSAM 作为大型轻质合金构件成形的固相增材技术，已在全球先进制造领域引发广泛关注。本文系统归纳总结了FSAM 技术及其相关工艺机理的国内外研究进展，将常见的FSAM 分为基于薄板叠加的搅拌摩擦增材制造和搅拌摩擦沉积增材制造两类，并对两类典型FSAM 技术的特征及其工艺优缺点进行了对比分析。系统综述了FSAM 的技术原理、工艺参数、材料体系、微观组织演变及力学性能，重点分析了该技术在金属材料加工方面的国内外研究与应用现状，最后指出深入理解增材工艺内在机理、拓展新材料应用、开发外场辅助工艺改型以及利用人工智能进行工艺优化是未来该领域研究的重点方向。
机械 2026年08月21日
氮化铝超声振动辅助纳米磨削过程中振幅和频率的微观作用机制：分子动力学研究

氮化铝超声振动辅助纳米磨削过程中振幅和频率的微观作用机制：分子动力学研究

摘要：超精密表面磨抛是制造高端氮化铝基宽禁带半导体芯片及器件的关键工艺。氮化铝为硬脆难加工材料，采用传统纳米磨削等工艺对其加工存在效率低和易损伤等难点。引入超声振动可以提高磨削加工中工件材料的去除率、降低其亚表面损伤。然而，目前对氮化铝超声振动辅助纳米磨削去除机理的认识尚浅，振幅和频率的影响规律和微观作用机制不明。为此，开展了不同条件下氮化铝表面超声振动辅助单金刚石磨粒纳米磨削过程的分子动力学仿真，从原子层面探究振幅和频率对纳米 / 亚纳米级材料去除和亚表面晶格损伤的作用机制。研究结果表明：增加振幅或频率可在降低磨削力的同时，提高材料去除率，降低表面粗糙度和亚表面晶格损伤。随着振幅的增大，磨削力线性减小，去除体积线性增大，位错分布范围减小，材料去除行为由单一的塑性域去除逐渐向复合去除方式转变。当频率达到1 GHz 时，磨削力急剧下降。在超高频振动的影响下，工件局部出现高温，同时磨粒的冲击作用显著增强，导致去除体积大幅增加。此时，磨削表面呈现出均匀稳定的原子层状剥离现象，亚表面则近乎零损伤，无位错和非晶结构。研究结果可为硬脆半导体材料高效率、低损伤的超精密磨削加工工艺条件优化提供理论参考。
机械 2026年06月29日