最近，期刊《International Journal of Extreme Manufacturing》发表了题为“Field-assisted machining of difficult-to-machine materials”的综述论文。张建国教授为论文第一作者，许剑锋教授为论文通讯作者。

难加工材料由于其优异的材料性能，在航空、半导体、生物医药等关键领域得到了广泛的应用。但传统加工技术加工难加工材料存在表面质量差、加工效率低等问题，难以实现其超精密制造。实验室提出并倡导能场辅助加工(Field-assisted Machining, FAM)概念，利用激光、超声、磁场、等离子体等外加能场辅助材料切削加工，为提高难加工材料可加工性提供了新的解决方案。能场辅助加工突破了传统加工方法的局限性，目前已成为难加工材料超精密加工领域的研究热点。诸多新方法和原理相继被提出和研究，但很少有研究对其进行全面的分析和总结。为了填补这一空白，了解FAM的发展趋势，本文对FAM进行了系统综述，包括不同的辅助加工方法、应用效果、机理分析和装备设计。随后分析了激光、超声振动、磁场、等离子体等能场对难加工材料加工的增益效应。FAM的增益效果可以概括为以下三个方面：(1)材料改性，表现为降低材料的硬度和断裂韧性，提高导热系数，增强材料的可加工性。(2)刀具赋能，即改变刀具运动状态，提升刀具强度。(3)刀具-工件接触状态改善，表现为润滑增加，刀具-工件接触时间减少，加工区域温度降低。最后总结了FAM目前的不足以及未来研究展望。FAM未来研究可以从以下三个方面进行展开：能场辅助材料去除基础理论揭示、辅助装备性能提升与集成设计以及多场混合辅助和智能场辅助制造。

能场辅助加工技术发展历程

本研究得到了国家重点研发项目(2023YFB3407200)，国家自然科学基金(52225506, 52375430和52188102)以及华中科技大学学术前沿青年团队项目(2019QYTD12)的资助。

论文信息：Jianguo Zhang, Zhengding Zheng, Kai Huang, Chuangting Lin, Weiqi Huang, Xiao Chen, Junfeng Xiao, Jianfeng Xu. Field-assisted machining of difficult-to-machine materials. International Journal of Extreme Manufacturing, 2024, 6(3): 032002.

论文链接：https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad2c5e