第十六屆中日超精密加工國際會議主題報告速覽

姚 鵬，屈碩碩，褚東凱

（山東大學）

3月25日至27日，第十六屆中日超精密加工國際會議在山東濟南召開，線上參會專家、學者近2 000 人。本次會議共邀請到11 位專家學者進行主題報告，分別展示了精密與超精密加工領域的最新發(fā)展和學術成果。

西安交通大學蔣莊德院士在報告中分析比較了世界各國制造業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢，介紹了我國制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀。蔣院士指出：智能制造是新一輪產(chǎn)業(yè)革命的核心，是制造業(yè)創(chuàng)新驅動的主要方向；在智能制造的發(fā)展中，先進的傳感技術作為關鍵的核心技術之一，將在各個領域發(fā)揮越來越重要的作用。報告結合課題組的研究方向，重點介紹了高端設備和先進傳感技術的研究進展。

日本理化學研究所大森整教授報告了一種新的鏡面磨削方法。采用樹脂結合劑金剛石砂輪和離子噴丸研磨液修整系統(tǒng)對SUS304 進行鏡面磨削，重點研究了幾種離子噴丸研磨液的電導率和pH 值。研究表明：使用選擇的天然泉水作為離子噴丸研磨液，可獲得表面粗糙度Ra為9.0 nm 的工件，且工件表面無毛刺。

廣東工業(yè)大學王軍教授概述了磨料水射流研究的最新進展，包括對射流和沖擊過程的新理解，分享了磨料水射流加工復合材料的研究工作、材料分層機理以及實現(xiàn)復合材料無損傷加工的方法，最后討論了該技術的未來前景。

日本東北大學廚川常元教授介紹了Pico Precision Advanced Process（PPAP）和功能生成加工的復合加工工藝，在混合工藝中引入了復合振動加工、超聲振動輔助電解磨削、超聲振動輔助等離子體放電磨削和激光輔助微切削。

日本慶應義塾大學閻紀旺教授報告了廢硅粉再生利用技術和激光誘導納米顆粒/納米線的生成技術。將廢硅粉、聚酰亞胺和炭黑的混合層沉積在銅箔上，并用激光照射，可生成與銅箔緊密結合的硅微柱陣列。通過改變激光的注量、入射角、掃描速度以及混合漿料的成分和沉積層厚度，可以控制柱的大小、形狀和方向。所制備的箔上柱結構用作鋰離子電池的陽極，能夠有效地適應離子存儲引起的硅體積膨脹，獲得了優(yōu)異的放電容量和循環(huán)特性。

浙江工業(yè)大學袁巨龍教授介紹了剪切流變拋光技術。這是一種新型非接觸超精密拋光方法，利用剪切應力作用下非牛頓流體的非線性流變特性進行材料去除。通過控制拋光液的流變特性和流場參數(shù)，調(diào)整拋光液和被拋光表面之間的界面剪切應力，在被拋光表面上形成拋光液的流變層，從而使柔性夾持磨料實現(xiàn)高效、均勻的材料去除。剪切流變拋光法具有無輔助物理場、對復雜表面擬合度高、磨料粒度對材料去除率和表面質(zhì)量影響小等特點，實現(xiàn)了對玻璃、陶瓷、金屬等材料的平面、旋轉面和復雜表面的高效超精密拋光，具有廣闊的應用前景。

湖南大學尹韶輝教授闡述了非球面和微結構玻璃透鏡等光學元件的超精密模壓成型技術的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及未來趨勢，介紹了高精度非球面和微結構玻璃透鏡成型研究的新進展，如模具材料、模具加工技術、光學玻璃熱黏彈性特性測試計算方法、成型過程模擬、透鏡成型輪廓偏差預測與補償技術、新型成型工藝和專用成型設備以及玻璃鏡片表面質(zhì)量檢測技術，分析了成型技術存在的技術問題及未來的發(fā)展趨勢。

臺北醫(yī)學大學沈永康教授研究了導光板（light guide plate，LGP）照度場分布的均勻性。首先設計了LGP 表面的微結構圖案，然后采用光刻的方法制作了具有最佳微結構設計的LGP 模具并通過微注射成型（micro injection molding，μIM）技術制備成型的LGP。最后，通過光場測量得到了不同微結構LGP 的光場分布照度值。沈永康教授在初步設計和優(yōu)化設計中比較了不同設計和結構（包括無微結構和有微結構的LGP）的LGP 的照度場分布。結果表明模具溫度是影響μIM制備的模壓LGP 照度場分布的最重要工藝參數(shù)。優(yōu)化設計和制備的微結構LGP 具有良好的照度場分布均勻性。

日本九州大學土肥俊郎教授報告了2 種獨特的GaN 和SiC 襯底的CMP 方法：氣控化學機械拋光和等離子體化學機械拋光。前者可以控制CMP 過程進行的環(huán)境；后者有一個特殊的壓板，其中嵌入了許多微小的電極，允許在CMP 過程中通過特定氣體（如氧氣、SF6等）產(chǎn)生大氣等離子體。與傳統(tǒng)CMP 工藝相比，土肥俊郎教授提出的CMP 工藝在GaN 和SiC 的CMP去除率方面都有顯著的進步。

中國工程物理研究院黃明所長介紹了高性能制造技術的發(fā)展。在高性能制造設備方面，他介紹了超精密機床，如飛行切削機床、多軸金剛石切削車床、滾柱車床和小型臺式機。相關機床可實現(xiàn)大尺寸平面光學元件、自由曲面光學元件、微結構壓印模具、微光學元件的加工。此外，黃明所長還介紹了關鍵功能部件的最新發(fā)展，如靜液壓主軸、導軌和轉臺。面向性能的超精密加工是當前國防工業(yè)和國民經(jīng)濟的迫切需要，也是引領制造技術創(chuàng)新發(fā)展的重要途徑。因此，有必要進一步深化面向性能的超精密加工研究。

卡迪夫大學Rossi Setchi 教授討論了當前人工智能和統(tǒng)計機器學習的局限性，以及對更先進的類人機器人的需求。Rossi Setchi 教授解釋了如何利用計算語義學和智能傳感技術的進步來創(chuàng)造類似人類的人工智能和機器人，并提高其生產(chǎn)力、創(chuàng)造力、情境感知、直觀交互。未來發(fā)展方向是開發(fā)先進的智能制造人機協(xié)作系統(tǒng)，確保安全的物理和社會互動以及與人類工人的高效協(xié)作。最后，Rossi Setchi 教授討論了需要更多可接受、可預測和可解釋的人工智能和機器人的研究挑戰(zhàn)。

大會次日安排了62 個分會場報告，分會場主題包括精密切削與刀具裝備、精密磨削加工、精密拋光與表面檢測、特種加工工藝與裝備等。

會議閉幕式上，授予廚川常元教授、森脇俊道教授終身成就獎，授予大森整教授、林偉民教授、尹韶輝教授、陳明教授、孫濤教授、趙波教授、黃傳真教授特別貢獻獎，授予久慈千栄子、荒川龍之介、于世孟、張仙朋等最佳論文獎及最佳報告獎。另對主題報告、邀請報告和會場主席的專家及學者進行了表彰。

本次會議由中國機械工程學會生產(chǎn)工程分會、日本精密工學會納米機械加工委員會主辦，山東大學承辦，燕山大學、齊魯工業(yè)大學協(xié)辦，中國機械工程學會生產(chǎn)工程分會精密工程與微納技術專委會、中國機械工程學會生產(chǎn)工程分會磨料技術專委會、中國機械工業(yè)金屬切削刀具技術協(xié)會切削先進技術研究分會、日本理化學研究所大森素形材工學研究室作為合作單位，奇石樂精密機械設備（上海）有限公司作為贊助單位，哈爾濱工業(yè)大學、浙江工業(yè)大學、湖南大學、上海交通大學、天津大學、國防科技大學、日本磨粒技術學會（JSAT）、日本機械工程學會（JSME）、日本電氣機械工程學會（JSEME）、新/納米生產(chǎn)系統(tǒng)技術協(xié)會（NPS）作為支持單位。