- 孔秀菁;芦佳维;杨斌;郭明昊;袁志山;王成勇;
针对生物医学检测领域比色传感器在疾病诊断、健康监测及环境检测中的应用及其早期技术局限性展开介绍，对数控雕刻、机械压印、激光加工、光刻技术以及3D打印等先进制造技术在传感器微结构制备中的应用与发展进行讨论。数控雕刻法具有低成本和操作简便的优势；机械压印技术适用于高分辨率通道和屏障结构的批量生产；激光加工技术实现快速且非接触式的加工；光刻技术则支持高精度多层集成；3D打印则为快速原型制作和定制化开发提供可能。通过对其技术优势、局限性以及适用性的对比分析指出，多工艺融合与自动化集成将是未来提高比色传感器灵敏度、稳定性和规模化生产能力的关键，将推动其在临床诊断、便携检测和家庭健康监控中的广泛应用。
2026年02期 v.60;No.630 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1470K] [下载次数：229 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 刘睦彬;吴志正;庄可佳;
针对弹性磨料射流加工与硬质磨料射流加工钝化处理方法对陶瓷刀具的影响展开研究，观察表面形貌以及刃口钝圆半径的变化，通过Inconel 718镍基高温合金车削实验进行对比分析，研究不同刃口结构对刀具寿命的影响。实验结果表明：弹性喷砂与湿喷砂的工艺参数对刃口处表面粗糙度、刃口钝圆半径以及残余应力具有显著影响。在喷嘴角度固定的条件下，300 kPa的压强在钝化处理过程中表现出最佳效果，表面粗糙度最大可降低45%。经钝化处理后的刃口表面质量得到显著提升，未钝化处理的刀具后刀面磨损以黏着磨损为主，优化后的车刀能够有效抑制刃尖端处碎屑的沉积，减缓刀具磨损速率，钝圆半径R为15μm的优化方案刀具寿命提升最为明显，增益高达29%。
2026年02期 v.60;No.630 11-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 2162K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 钟世凯;刘玥;毛新涛;韩泉泉;宰守刚;
提出一种基于大功率强磁旋热等离子体（MRTP）超高温装备的新型高温瞬态处理技术，利用其快速升温与超高温场特性，对Al_2O_3-TiCN复合陶瓷车刀片进行高温短时热处理（1 900℃～2 150℃，15～60 s），探究表面形貌演化、致密化行为及其与力学性能的关联。结合SEM、XRD与力学性能及密度测试，揭示等离子体能量输入对相变行为及缺陷演化的协同作用规律。结果表明：通过超高温等离子技术表面处理Al_2O_3-TiCN复合陶瓷刀片，工艺参数为1 900℃-30 s时，复合陶瓷刀具材料的综合性能最好，处理后试样断裂韧性K_(IC)为9.68 MPa·m~(1/2)，提升40.5%，而维氏硬度H_V为23.11 GPa，基本无衰减。研究结果为等离子体改性技术在陶瓷刀具中的应用提供了理论与实验依据。
2026年02期 v.60;No.630 21-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1830K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李彬;刘广宏;任二洲;聂福全;
为提高难加工材料Inconel 600镍基高温合金的切削效率与刀具寿命，受鲨鱼皮沟槽结构减阻机理启发，针对仿生微织构刀具的制备及其切削性能展开研究。通过单因素实验研究激光功率、扫描速度和加工次数对织构深度的影响，确定激光参数后在YG8硬质合金刀具表面制备3种仿生微织构（直线、交错、分段），在不同切削速度下进行干切削实验对比，系统探究3种微织构对切削力、切屑形态及刀具磨损的影响。实验结果表明：4种刀具在不同切削速度下均产生锯齿形切屑，直线织构通过降低刀—屑接触面积、增大散热面积而降低切削力，能够改善锯齿形切屑形态，有效抑制黏刀现象和月牙洼磨损，从而延长刀具寿命；通过对比切削力、刀具磨损程度以及切屑形态，得出4种刀具的切削性能为直线织构刀具>无织构刀具>交错织构刀具>分段织构刀具。
2026年02期 v.60;No.630 30-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 2109K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 吴张森;吴浩然;葛正辉;朱永伟;
针对传统喷嘴在射流电解加工中存在的流场与电场分布不均匀问题，提出采用多孔喷嘴作为扫描工具电极的创新方法，以此提升阵列微结构加工尺度的一致性。通过单因素试验探究扫描速度、间隙、电压对多孔掩膜射流电解加工微坑阵列一致性的影响。结果表明：扫描速度为6 mm·min~(-1)时，有利于维持微坑形状规则性；加工间隙为0.6 mm时，得到的微坑形状最为规则；随着电压增大，微坑直径尺寸逐渐增大，其中，电压为15 V时加工得到的微坑结构圆度最佳。在优化的工艺参数下完成阵列微坑试样加工，微坑阵列的圆度均值达到0.96，圆度的离散程度仅为2.5%，证明多孔喷嘴电极能够有效改善阵列微坑结构的圆度。
2026年02期 v.60;No.630 40-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 2099K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 何永强;曹岩;赵海越;
为进一步研究微铣削参数与螺旋角之间的相互耦合作用对已加工面粗糙度的影响趋势并进行参数优化。以一种典型的微型铝合金航空传动器壳体为例，采用响应曲面法设计微铣削加工铝合金壳体的四因素三水平实验，优化切削参数与微铣刀螺旋角。研究结果表明，每齿进给量对面粗糙度的影响最大，切削深度对其影响最小；随着切削速度的增大，面粗糙度逐渐减小；在f_z=10μm·z~(-1),v_c=2.92 m·s~(-1),a_p=60μm,β=30°的切削工况下，已加工面粗糙度Sa为0.108μm。
2026年02期 v.60;No.630 51-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1706K] [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 胡锦渊;金成哲;周浩淳;刘玮;
孔内表面粗糙度是评价钻孔质量的重要因素，而Al-50wt%Si合金钻孔时因硅含量高易造成表面粗糙度高，从而影响孔加工质量。通过无涂层、TiAlN涂层和Ta-C涂层硬质合金麻花钻的钻孔试验，采用正交试验法探究刀具材料和钻削参数对表面粗糙度的影响规律。基于试验数据建立Ta-C涂层硬质合金麻花钻钻削Al-50wt%Si合金孔内表面粗糙度的预测模型，显著性检验分析表明，该孔内表面粗糙度预测模型具有很好的准确性和可靠性。研究结果表明：各因素的影响程度从大到小依次为进给量、主轴转速、刀具直径。在试验参数范围内，孔内表面粗糙度值与钻头直径和进给量成正比，与主轴转速变化情况成反比，且Ta-C涂层硬质合金麻花钻在加工Al-50wt%Si合金时综合性能更优异，加工质量更高。
2026年02期 v.60;No.630 58-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1379K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 李银萍;程寓;黄卫祥;殷增斌;袁军堂;
高强高韧低密度钢在装甲防护领域有良好的应用前景，但材料的高性能也带来难加工的问题。以控制切削力（F）与表面粗糙度（Ra）为目标，采用涂层硬质合金刀具，基于L_9(3~3)正交试验设计，通过信噪比分析优化车削加工工艺参数（切削速度v、切削深度a_p及进给量f），并运用方差分析（ANOVA）量化参数的显著性，建立基于切削参数的F及Ra的指数预测模型。结果表明：当切削速度v达到90 m·min~(-1)时材料高温软化导致F降低，但较50 m·min~(-1)时仍呈上升趋势。由于材料的高韧性，v=70 m·min~(-1)时产生积屑瘤，使Ra显著增大；当a_p=0.5 mm及1.5 mm时分别因犁耕效应和系统振动导致表面粗糙度增大。通过试验验证所建立的指数预测模型可以用于F和Ra的预测，其中，F的预测误差范围为1.56%～11.74%，平均误差为6.08%,Ra预测误差范围为0.42%～14.97%，平均误差为7.86%。
2026年02期 v.60;No.630 66-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1355K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 任泽康;白海清;韩佩;李聪;王浩;蒋靖华;阳涛;
作动筒是飞机起落架的关键元件，其表面质量直接影响组件的可靠性。铣削作为作动筒加工过程中的重要工艺，其工艺参数的选取直接决定加工后零件的表面质量。为提升30CrMnSiA合金钢作动筒锻件的表面质量，开展铣削工艺参数对表面粗糙度、加工硬化及残余应力的影响规律研究。基于试验数据，采用融合麻雀搜索算法优化BP神经网络（SSA-BP）的预测模型作为适应度函数，结合粒子群算法进行多目标Pareto前沿求解，并运用TOPSIS法进行决策优选。结果表明：最优工艺参数组合为v_c=213.42 m·min~(-1),f_z=0.04 mm·z~(-1),a_p=0.21 mm,a_e=3.41 mm，在实际加工中可以获得较好的表面质量。
2026年02期 v.60;No.630 74-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1283K] [下载次数：222 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 吉永前;王鑫淯;郭晋竹;孔华野;李大伟;
通过外圆磨削实验系统探讨了砂轮线速度、工件线速度、磨削深度及砂轮磨损对20CrMnTi渗碳钢磨削表面完整性的影响。结果表明，工艺参数通过调控材料去除机制与热—力耦合效应，非单调地影响磨削结果：适当提高砂轮线速度可降低磨削力并改善表面粗糙度，但过高的砂轮线速度反而引发振动并增大比磨削能；增大工件线速度在初期有助于抑制热损伤并提升切削效率，但持续提高会因切削负荷增大而推高比磨削力和粗糙度；增大磨削深度会显著提高磨削力，却可通过促进去除机制向高效切削转变降低比磨削能，但过度增大将导致表面撕裂。砂轮磨损使表面粗糙度上升、残余压应力减小，亚表层出现回火软化及残余压应力向拉应力梯度转变。研究为优化该钢材磨削工艺、抑制表面损伤提供理论与实验依据。
2026年02期 v.60;No.630 83-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1174K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 陈展;
在断续车削加工过程中，刀片经历负载—空载的疲劳循环作用，其失效形式主要表现为破损。从工件不同几何形式出发，通过系统性实验探究不同工件形式对刀片抗冲击性能的影响规律。基于力学与热力学分析，进一步阐明刀片在负载—空载循环中的应力分布与热载荷特性，揭示断续切削中刀片失效的主导机制为热疲劳过程中的温度梯度效应。
2026年02期 v.60;No.630 92-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1838K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 皮云云;高崇金;
挤出切削工艺作为一种大塑性变形法可用来制备超细晶材料。为了揭示Al6061合金挤出切削过程中变形区的变化、切屑晶粒尺寸的分布情况和微观组织的特点，应用数值模拟方法和实验进行了研究。研究结果表明，压缩比在1.25～2范围内由小到大取值时，最大等效应变略有增大，最大等效应变率则先减小后增大。同时切屑与限制刀具前刀面之间的间隙不断变大，切屑根部的弯曲变形程度加剧，变形区内低应变区范围无明显变化，而高应变区范围有所增大。切削速度从92 mm·s~(-1)逐渐增大到733 mm·s~(-1)的过程中，高应变区范围略有减小，最大等效应变的变化幅度很小，而最大等效应变率则快速增大，其最大值可达4 350 s~(-1)。切屑表面的晶粒细化效果更好，内部出现较多的等轴晶和拉长晶，增大压缩比和切削速度会使晶粒的平均尺寸变大，且数值模拟结果与实验结果具有良好的一致性。
2026年02期 v.60;No.630 102-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1468K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 师润平;吴交;
为解决小功率加工中心对加工效率的制约，3C产品钛合金结构件加工需要满足“大转速、小进给”加工条件的小规格高速铣刀。在利用有限元软件对螺旋角、前角、后角进行仿真优化的基础上，制备硬质合金四刃立铣刀样刀，通过高速铣削Ti6Al4V的单因素实验优选刀具的螺旋槽型、齿距角和材质，并对仿真优化得到的不同前后角组合方案进行寿命对比实验，得出最优刀具几何参数组合和优选的材质。与国外铣刀的相同切削条件对比实验表明，采用优化几何参数和优选材质的铣刀能够满足100 m·min~(-1)以上的切削速度，性能与进口刀具相当。
2026年02期 v.60;No.630 111-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1950K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 赵文崛;陈文浪;赵建敏;
介绍超硬孔加工刀具及标准发展概况，分析JB/T 15089—2025《超硬内冷铰刀》制订的特点、核心内容和创新点，针对该标准对内冷铰刀有关参数的影响，阐述标准中未规定的情况，并探讨贯彻实施标准的意义。该标准可以为超硬可转位铰刀、超硬可换头铰刀、超硬模块化铰刀设计制造提供参考指导。
2026年02期 v.60;No.630 120-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1025K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 刘蒙霖;林铁;沈宏;王旭东;孟祥建;曹华军;陶桂宝;褚君浩;
实时、准确获取刀具切削力，实现在线监测刀具磨破损和加工状态，是智能与精密加工的一项关键内容。聚偏氟乙烯（PVDF）压电薄膜传感器因其可实现与刀具共形封装、不削弱刀具强度，成为研究热点。但传感器对切削力响应非线性会减小切削力测量范围，限制刀具使用场景。采用欧拉—伯努利悬臂梁模型，分析与刀具共形封装的PVDF压电薄膜传感器对切削力响应非线性的影响因素，获得二阶非线性响应解析式，并通过准静态加载实验对理论模型进行验证。同时，基于解析式讨论抑制响应非线性的方法。结果表明，二阶非线性主要来源于金属屏蔽层对压电薄膜产生的面外压力。本文工作可以为PVDF压电薄膜的传感器设计提供参考。
2026年02期 v.60;No.630 124-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1499K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 蓝欣悦;张浩;李桄兆;张奥;沙松;郭彦军;
工业产品表面缺陷检测是保障最终产品质量一致性的关键环节。针对传统检测方法对小尺寸缺陷敏感度低、细长型缺陷定位不准等问题，本文提出一种基于改进YOLOv8(You Only Look Once Version 8)的工业产品表面缺陷检测方法。该方法嵌入ViT(Vision Transformer)模块，增强对微小缺陷的特征判别力，提高复杂背景干扰的鲁棒性。由于传统CIoU(Complete Intersection over Union)损失函数难以直接量化宽度/高度的绝对偏差，将其替换为形状感知损失函数。同时在公开数据集MVTec AD上验证该方法在工业产品缺陷检测中的有效性。实验结果表明，相比于基础YOLOv8网络，改进后的YOLOv8网络在精确度和平均精度均值上表现出优势，分别提升0.0195和0.0157。
2026年02期 v.60;No.630 133-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1274K] [下载次数：32 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] 下载本期数据