制造工程系

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先进加工研究所简介

先进加工研究所成立于2010年5月,前身是北京理工大学切削技术教研室,自上世纪五、六十年就以军用特种难加工材料的切削加工研究为重点和特色,于启勋等老教授对倪志福钻头的发明和推广应用做出了重要的贡献。研究所是先进加工技术国防重点学科实验室的主要依托单位之一,国家“高速高效加工工艺与装备技术”创新平台成员单位和创新联盟理事单位,国家自然科学基金委“切削加工数据库共性基础问题”项目群牵头单位。研究所现有专职教师9名(其中973首席1名,青年973首席/青年千人1名),在读博士和硕士研究生40余名。研究所紧跟国际前沿,紧密结合国家及国防发展战略,先后发展了难加工材料切削、介观尺度微细加工、工艺设计与数据服务、先进磨削与刀具制造、微纳光学制造、抗疲劳制造等科研方向。2010-2016年期间与日本精密工学会联合发起和主办了4届“微细/纳米机械加工与制造国际研讨会(International Symposium on Micro/Nano Mechanical Machining and Manufacturing,ISMNM)”,与美国俄亥俄州立大学、加拿大多伦多大学、德国卡尔斯鲁厄理工大学、澳大利亚新南威尔士大学、日本东北大学、日本秋田县立大学等保持了良好的国际合作交流关系。“十一五”以来,研究所承担了国家自然科学基金重点、国防973、青年973、国家科技重大专项、总装预先研究、国防基础科研和企业横向科研项目50余项,科研经费6000余万元。公公开发表论文300余篇,其中被SCI/EI收录200余篇。获得国家发明专利30余项,获得软件著作权20余项。研究所取得的研究成果已经在军工产品研制生产中得到推广应用。

 

(1)难加工材料及仿真:针对军用难加工材料开展高速高精度切削试验技术、切削区材料唯象本构关系建模方法,已加工表面位错/残余应力/相变、基于“差分”磨损模型预测刀具磨损的方法学、基于MD-FEM技术的纳观-微观-宏观跨尺度仿真预测、基于有序多刃加工思想和多自由度切削概念的铣-铣复合加工新方法、复杂精准刀具设计理论和制备技术等研究。

 

 

 

高效切削和仿真

 

(2)介观尺度微细加工:开展了微细切削刀具结构-参数-刃口一体化设计、微细切削刀具磨破损失效分析、介观尺度零件车铣集成加工原理与刀具路径规划、微细切削机床-刀具-工艺交互机理与动态演变、微细切削三维稳定性分析与颤振抑制、介观尺度零件加工表面形貌的精密测量与表征等研究。

 

 

 

微细切削刀具结构-参数-刃口一体化设计

 

(3)工艺精度控制与数据服务:针对高强高硬难加工材料加工刀具磨损严重、薄壁弱刚度箱体类零件加工变形大,开展了多源异构切削物理数据的采集分析技术、面向形性耦合的工艺知识挖掘技术、薄壁复杂结构件加工变形仿真分析与精度控制等研究,建立了以切削物理基础数据与工艺知识为核心的切削数据服务平台。

 

 

 

工艺精度控制与数据服务

 

(4)先进磨削与刀具制造:主要开展了蓝宝石单晶等光学晶体超声振动磨削、光学微纳结构微成形磨削、硬脆材料磨削SPH仿真、高强度钢齿轮精密磨削、超硬合金微细铣钻刀具与精密刃磨、微细刀具高频脉冲磁场定位强化、超声振动微细钻削/铣削、微小复杂曲面五轴加工与刀具适配性技术等研究。

 

   

 

微细刀具磨削与检测

 

(5)微纳光学制造:主要开展高精度金刚石刀具切削模压用微结构阵列模具理论与试验研究,新型模具材料磷化镍Ni-P镀层制备、特性测试与分析及其微纳加工研究。研究磷化镍Ni-P镀层材料成分调控及性能强化技术,磷化镍Ni-P有限元切削仿真模型,微切削过程极小变形区磷化镍Ni-P多相态的剪切滑移机理及其切削。开展光学透镜、菲涅尔透镜及微结构阵列等光学器件的模压成形研究,以实现高精度、高效率、低成本制备复杂结构微光学器件为目标,研究粘弹性材料高温本构建模,界面摩擦与润滑,成形件的黏接与分离等技术,以高精度高效率实现微结构的尺寸极小化与面积极大化。

 

 

微结构阵列切削模具及模压成形加工出的红外微透镜及光学玻璃微金字塔阵列

 

先进加工研究所领导班子成员

 

姓名 岗位名称及职责 办公电话 邮箱
解丽静 所长 68912716 rita_xie2004@163.com
焦黎 副所长(科研) 68912716 jiaoli@bit.edu.cn
刘志兵 副所长(教学) 68912716 liuzhibing@bit.edu.cn
梁志强 副所长(实验室) 68912716 liangzhiqiang@bit.edu.cn