【摘要】：天津大学研究团队针对纳米切削制造中高效率、低损伤的基础理论与控制难题，开展了纳米切削的理论研究，开发出具有自主知识产权的纳米切削新工艺与新方法，为纳米精度复杂面形加工提供了重要的参考手段，对我国先进制造产业的发展起到了重要的支撑作用[188-191]。部分结果如图7.3。图7.3 纳米结构的纳米切削加工方法 离子注入后的切削性能变化； 纳米切削典型器件加工结果
天津大学研究团队针对纳米切削制造中高效率、低损伤的基础理论与控制难题，开展了纳米切削的理论研究，开发出具有自主知识产权的纳米切削新工艺与新方法，为纳米精度复杂面形加工提供了重要的参考手段，对我国先进制造产业的发展起到了重要的支撑作用[188-191]。
从微观力学角度研究材料去除机理，利用微细宏嵌合理论对纳米切削加工过程进行建模与介观尺度模拟，建立纳米切削的三维分子动力学以及多尺度分析方法及仿真平台，系统分析了纳米切削过程的模型差异以及尺寸效应。提出了纳米切削过程中材料去除的纳米推挤机理，解释了纳米级精度表面形成原因；提出了离子注入辅助纳米加工新方法；开展了表面渗氮辅助加工方法和超声辅助切削方法的理论及工艺研究，有效减小了金刚石刀具磨损，实现了碳钢材料的超精密切削；研究了基于聚焦离子束的纳米刃口刀具的制备方法，实现了纳米刃口微刀具的高效高精度制备；提出纳米切削中产生切屑的刀具的最小刃口半径为10 nm，为刀具制备精度提供了依据；开发了离子注入改变被加工材料表层性能，实现高效纳米切削的新方法，实现了最薄切屑为6 nm的稳定切削。部分结果如图7.3。
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图7.3 纳米结构的纳米切削加工方法
（a） 离子注入后的切削性能变化；（b） 纳米切削典型器件加工结果
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