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切削仿真是材料加工領域的一種重要輔助制造手段，一般可應用于以下場景：傳統切削工藝過程仿真、刀具優化仿真、結構件工藝優化仿真等。目前也有相關軟件可以進行常規切削過程的模擬，但隨著中國制造業的飛速發展，這些軟件和仿真技術已經不能滿足我國高校以及企業的科研和生產需求。同時，在中美貿易戰的國際背景下，美國不僅會加強政策干預，也會更加注重制造業的發展，這將會對中國的制造業造成巨大的沖擊，因此要想使我國的制造業不受制于他國，中國高校和企業也須高瞻遠矚、未雨綢繆。

就切削領域而言，傳統的切削仿真技術已經為高校所熟知，但是對于特種加工領域、增材制造領域的切削仿真技術來說，目前國際上還少見報道。因此這些很可能會成為未來切削領域的國際研究熱點，今天我們就來和大家一起分析、預測一下這些熱點，希望能對大家的科研有所啟發。

以下僅代表領航科工觀點，歡迎交流。

熱點 一 激光輔助切削仿真技術

激光加熱輔助切削（Laser Assisted Machining，LAM）是將高功率激光束聚焦在切削刃前的工件表面，在材料被切除前的短時間內將局部加熱到很高的溫度，使材料的切削性能在高溫下發生改變，從而降低切削力、減小刀具磨損、減小振動。對硬脆材料可將其脆性轉化為延展性，使屈服強度降低到斷裂強度以下，避免加工中出現裂紋，從而達到提高加工效率、降低成本、提高表面質量的目的。

就激光加熱輔助切削仿真技術而言，目前都是分兩步進行，先通過高斯移動熱源子程序在工件上得到一個隱式溫度場，然后再將該溫度場轉入到顯示求解器進行切削仿真，整體工況不夠連續且研究文獻相對較少，因此如果能在顯示求解器里連續完成從加熱到切削的全部過程將會是激光輔助切削仿真領域的一大突破，同時也必將成為該領域的一大熱點。

熱點 二 工件熱處理后的切削仿真技術

通過文獻調研發現，目前的切削仿真大都沒有考慮到熱處理后工件的材料性能，然而這些對航空企業而言確顯得尤為重要。因此，如果能全面考慮工件熱處理工藝參數以及熱處理后的工件材料本構，同時利用新的材料本構進行切削仿真將會對航空薄壁件熱處理后的切削工藝優化起到一定的指導作用。

熱點 三 刀具后場處理的的切削仿真技術

刀具后場處理包括：刀具磁場處理、刀具電場處理、刀具超聲處理、刀具深冷處理和刀具淬火處理等。這些都會在一定程度上優化刀具的強度和韌性等性能，而這兩種性能是決定刀具壽命和耐用度的關鍵因素。但是目前刀具企業還都是通過試驗的方式進行后場處理工藝優化，高校也沒有開展刀具后場處理的切削仿真技術研究，因此如果能在刀具后場處理方向開展技術推進和仿真工藝優化必將在一定程度上推動我國刀具企業的研發進程。

熱點 四 工件切削前后金相組織的變化

目前的切削仿真都只是輸出切削力、切削溫度、應力應變以及切屑形態等量，通過這些對切削仿真質量進行評價，但是還未有研究者考慮切削仿真過后的金相組織改變，而這些恰恰可以從微觀角度出發對切削質量進行評價，因此如果能夠在這方面加強技術推進，必將會成為制造領域切削方向的一大亮點。

熱點 五 工件焊接后的切削仿真技術

對于航空企業而言，常常有焊接后的工件需要切削加工，然而目前學術界對該類研究的關注還不夠，因此也未有高校或企業對焊接后工件的切削仿真技術開展研究。該類仿真的關鍵技術在于要把焊接后材料組織的變化考慮進去，然后再進行切削仿真工藝優化，因此對于研究人員也會具有很高的技術要求。

熱點 六 3D打印后材料的切削仿真技術

3D打印技術是制造業領域的熱點話題，然而目前大都熱衷于對3D打印工藝的仿真或試驗優化研究，而對打印后材料的切削工藝研究尚且不多，同時將3D打印仿真和切削仿真融為一體的新新技術，目前還未見報道。因此如果能在該仿真技術上有所突破，必將會成為這一領域的翹楚。

以上分析表明，雖然已經有了各種切削仿真軟件，但這些還不足以滿足我國制造業蓬勃發展的需要。因此我們有必要從校企的具體需求出發，結合相關仿真技術，匯聚高端仿真人才，開發國產切削仿真軟件。