1. 概况

高效精密加工及数控刀具研究所主要面向航天航空、武器系统的难加工材料高速切削、微细切削和水射流等高效精密加工开展基础和应用研究。团队包括7名核心成员，均为年富力强并已取得一定学术成绩的中青年研究人员，包括1名“陕西省普通高校青年杰出人才”，1名教授，4名副教授。近年来团队在三十多项国家级、省部级以及厅局级科研项目的支持下，在难加工材料高效精密加工及数控刀具技术研究方面奠定了较好的基础，构建了从理论、仿真到实验研究的科研平台，包括加工机理及工艺研究平台、高性能刀具研制平台、加工过程监测及质量控制平台。研究所与西安重型机械研究院、兵器工业205所、中科院宁波先进所、中国航空发动机等科研单位有大量的课题合作，科研经费达1500余万元，培养硕博士60余人，指导本科生数百名。

联系方式：wangdong110104@163.com

地址：陕西省西安市西安工业大学机电工程学院（710021）

2. 人员组成

王东，男，副教授，博导，高效精密加工及数控刀具团队负责人。2014年研究生毕业于山东大学，获工学博士学位；2014年至今就职于西安工业大学机电工程学院，从事高效精密加工及数控刀具技术、计算机辅助设计、陶瓷装甲设计方面研究。担任英国机械工程师学会 Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B及Machining Science and Technology等SCI/EI双收录国际期刊特约审稿人，以及国家自然科学基金通讯评审专家。主持国家自然科学青年基金1项、国家博士后基金二等资助1项、陕西省自然科学基金面上项目1项、陕西省自然科学基金青年项目1项、陕西省博士后基金二等资助1项、教育厅项目2项、西安市科技局项目2项和校企合作项目3项；参与973计划、国家自然科学基金面上项目等多项研究工作。目前以第一作者身份发表国际期刊论文18篇(SCI收录11篇，EI收录7篇)，授权发明专利2项。入选“陕西省普通高校青年杰出人才支持计划”，并获得西安工业大学“青年英才”称号及“优秀青年教师奖励基金”。获“陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖”二等奖1项。指导研究生完成2篇优秀毕业论文。E-mail：wangdong110104@163.com

汪庆华，女，副教授，硕导。2010年研究生毕业于西安交通大学，获工学博士学位；2004年至今就职于西安工业大学机电工程学院，从事精密光整加工、机械故障诊断方面研究。担任全国高校机械工程测试技术研究会理事，《振动与冲击》期刊审稿人，以及国家自然科学基金通讯评审专家。主持国家自然科学青年基金1项、陕西省科技厅重点研发计划1项、陕西省社科联项目1项和教育厅项目2项；参与多项国家863、国家自然科学基金面上项目、国家科技支撑计划等多项研究工作。目前以第一作者身份发表国际期刊论文10篇(SCI收录7篇，EI收录3篇)。E-mail：wqhhuazi@163.com

万宏强，男，副教授，硕导。博士毕业于西北工业大学。主要研究方向为精密加工、数字化制造、机械动态设计、CAD/CAM技术。近年来，主持陕西省工业科技攻关项目“环保装备创新设计通用/专用零件模型数据平台建设”（2016GY-013）、陕西省教育厅重点实验室科研计划项目“超硬材料复杂型面的超声复合磨料振动抛光技术研究”（16JS047）及大连理工大学等横向项目5项。参与完成国家自然科学基金项目2项、陕西省科技厅科技攻关项目1项。主编教材1部、参编科技书籍10余部，发表论文40余篇，SCI/EI检索10余篇。授权专利20余项，软件著作权登记5项。E-mail：wanhq@xatu.edu.cn

贾培刚，男，副教授，硕导，博士。主要研究方向为模具CAD/CAM/CAE研究及非接触在线捡测研究。近年来，先后参加和主持省部级和横向科研项目二十余项，项目组获发明专利一项，实用新型专利二项。发表科研论文和教改论文十余篇。E-mail：jpg604@163.com

邱博，男，讲师，硕导，中国复合材料学会会员。2021年毕业于北京交通大学，获工学博士学位，同年就职于西安工业大学机电工程学院，从事金属基复合材料的设计制备、界面控制及性能调控方面研究。主持国家自然科学青年基金1项、陕西省自然科学基金青年项目1项、教育厅项目1项、碑林区科技项目1项和重点实验室开放基金1项。目前以第一作者身份发表SCI/EI期刊论文7篇，担任国内外多个期刊审稿人。E-mail：qiubo1993@126.com

薛超，男，讲师。2014年研究生毕业于北京航空航天大学，获工学博士学位；2014年至今就职于西安工业大学机电工程学院，从事机械设计制造及其自动化专业相关教学科研工作。主持陕西省教育厅科研计划项目1项，参与国家自然科学基金面上项目及陕西省自然科学基金等等多项研究工作。以第一作者身份发表SCI论文6篇；2022年获“陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖”二等奖1项（排名第3）。E-mail：xchbuaa@163.com

韩权利，男，讲师。博士毕业于华侨大学，获工学博士学位。主要从事功能表面结构设计与制造技术、加工系统能量效率问题、产品表面性能评价及加工新方法、制造过程误差分析与控制、新型航空薄壁件加工工装等研究。参与国家级项目1项，省级项目2项，主持省级项目1项。发表论文10余篇，EI收录7篇，JA类1篇。E-mail：hanqljx@xatu.edu.cn

3. 主要研究方向

数控刀具技术、高效精密加工机理及工艺、加工过程监测及质量控制、智能制造、数字化制造

4. 科学研究(部分)

(1) 陕西省科技厅，自然科学基础研究计划-一般项目(面上)，2022JM-207，基于纳-微-宏多尺度计算的高性能陶瓷材料定量设计及制备研究，2022.01-2023.12，5.00万元，在研，负责人：王东。

(2) 微纳米复合高熵陶瓷刀具协同强韧机理及制备研究，西安市科技计划项目-高校人才服务企业项目，23GXFW0030，2023.07-2025.06，3万，在研，负责人：王东。

(3) 高熵增强微纳米复合陶瓷刀具设计及制备，碑林区科技计划项目-应用技术研发类项目，GX2217，2022.01-2023.12，1.5万，在研，负责人：王东。

(4) 复杂刀具数字化制造技术，校企合作项目，H202204064，2022.01-2025.12, 30万，在研，负责人：王东。

(5) 真空绝热保温板性能测试，校企合作项目，H202307182，2023.06-2024.07, 20万，在研，负责人：万宏强。

(6) 多源异构大数据驱动的混合智能数控机床在线状态监测与故障诊断系统，陕西省科技厅重点研发计划-一般项目，2020GY-124，2020.01-2023.12, 10万，在研，负责人：汪庆华。

(7) 基于表面改性与压力诱导的Ni-Cr@ZTA/高铬铸铁复合材料界面行为与磨损性能研究，国家自然科学基金青年项目，52305417， 2024.01-2026.12，30万，在研，负责人：邱博。

(8) 非润湿型ZTA/铁基复合材料的界面结合行为及其与磨损性能间的关联机制研究，陕西省自然科学基金青年项目，2023-JC-QN-0481， 2023.01-2024.12，5万，在研，负责人：邱博。

(9) 非润湿型ZTA/铁基复合材料的界面结合行为及其与磨损性能间的关联机制研究，陕西省教育厅科研项目，23JK0489，2023.01-2024.12，2万，在研，负责人：邱博。

(10) 基于液态模锻的金属基耐磨复合材料制备技术研究，西安市碑林区科技计划项目，GX2316， 2023.01-2024.12，1.5万，在研，负责人：邱博。

(11) 安液态模锻高强铝合金轮毂的轻量化研究，徽省重点实验室开放基金，YSJS-2023-10， 2023.01-2023.12，2万，在研，负责人：邱博。

(12) 陕西省科技厅，自然科学基础研究计划-一般项目(青年)，2018JQ5127，微观尺度下微纳米复合陶瓷刀具材料寿命预测和爆炸压实烧结机理，2018.01-2020.12，3.00万元，结题，负责人：王东。

(13) 基于磨损预测微纳米复合陶瓷刀具材料微观结构设计及制备研究，51605364，国家自然科学基金青年项目，2017.01-2019.12，20万，结题，负责人：王东。

(14) 基于寿命预测复合陶瓷刀具材料微观结构设计及制备研究，2017M623131，中国博士后科学基金，2017.05-2019.12，5.0万，结题，负责人：王东。

(15) 基于微观结构演变模拟的微纳米复合陶瓷刀具材料计算机辅助设计及爆炸压实烧结机理研究，2018BSHEDZZ13，陕西省博士后科研项目，2020.01-2022.12，5.0万，结题，负责人：王东。

(16) 工程陶瓷超声振动辅助加工技术，H202110216，校企合作项目，2021.01-2022.12, 7万，结题，负责人：王东。

(17) 氧气条件下陶瓷刀具切削镍基高温合金时的磨损机理研究，陕西省教育厅，科研计划项目-自然专项，17JK0387，2017.06-2019.06，2万元，结题，负责人：薛超。

5. 论文（部分）

[1]Wang Dong^*, Zhang Zhenzhen, Li Zhibao, et al. Prediction of macroscopic effective elastic modulus of micro-nano-composite ceramic tool materials based on microstructure model [J].Ceramics International, 2022, 48 (13)：18558-18566. (SCI收录：000807245400001).

[2]Wang Dong^*, Bai Yifan, Xue Chao, et al. Grain evolution simulation of ceramic tool material in spark plasma sintering process based on an improved cellular automata model [J]. Ceramics International, 2021, 47 (10)：13669-13677. (SCI收录：000638268800002).

[3]Wang Dong^*, Bai Yifan, Xue Chao, et al. Optimization of sintering parameters for fabrication of Al₂O₃/TiN/TiC micro-nano-composite ceramic tool material based on microstructure evolution simulation [J]. Ceramics International, 2021, 47 (4)：5776-5783. (SCI收录: 000608701100003).

[4]Wang Dong^*, Cao Yan, Xue Chao, et al. Microstructure design and preparation of Al₂O₃/TiC/TiN micro-nano-composite ceramic tool materials [J]. Ceramics International, 2018, 44: 5093-5101. (SCI收录: 000425204400074).

[5]王东^*,赵军,曹岩,等.微纳米复合陶瓷刀具材料计算机辅助设计和制备 [J].机械工程学报, 2018, 54(7): 223-232. (EI收录: 20183405716176).

[6]Wang Dong^*, Xue Chao, Cao Yan, et al. Fabrication and cutting performance of an Al₂O₃/TiC/TiN ceramic cutting tool in turning of an ultra-high-strength steel [J].International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2017, 91(5-8): 1967-1976. (SCI收录: 000404132100042).

[7]Wang Dong^*, Zhao Jun, Cao Yan, et al. Wear behavior of an Al₂O₃/TiC/TiN micro-nano-composite ceramic cutting tool in high-speed turning of ultra-high-strength steel 300M [J].International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2017, 87 (9-12): 3301-3306. (SCI收录: 000388988300073).

[8]Wang Dong^*, Zhao Jun. Finite element simulation of Vickers micro-indentation test of micro-nano-composite ceramic tool materials based on microstructure model [J].International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 2016, 58: 34-41. (SCI收录: 000378363800005).

[9]Wang Dong^*, Zhao Jun. Design optimization of mechanical properties of ceramic tool material during turning of ultra high-strength steel 300M with AHP and CRITIC method [J].International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2016, 84: 2381-2390. (SCI收录: 000376462600050).

[10]王东^*,赵军.基于Voronoi法和随机法的微纳米复合陶瓷刀具材料微观结构建模 [J].人工晶体学报, 2015, 44 (10): 2918-2923. (EI收录: 20154901641973).

[11]Wang Dong, Zhao Jun^*, Zhao Jiabang, et al. Microstructure-level modeling and simulation of the flexural behavior of ceramic tool materials [J].Computational Materials Science. 2014, 83: 434-442. (SCI收录: 000376462600050).

[12]Wang Dong, Zhao Jun^*, Zhou Yonghui, et al. Extended finite element modeling of crack propagation in ceramic tool materials by considering the microstructural features [J].Computational Materials Science, 2013, 77: 236-244. (SCI收录: 000376462600050).

[13] Wang Dong, Zhao Jun*, Li Anhai, et al. Microstructure-level modeling for the properties prediction of WC-Co cemented carbides [J]. Materials Research Innovation, 2013, 17 (S2): 40-45. (SCI收录: 000376462600050).

[14]Qinghua Wang,Lijuan Wang, Hongtao Yu, Dong Wang.Utilizing SVD and VMD for Denoising Non-StationarySignalsof Roller Bearings [J].Sensors, 2022, 22，195.

[15]Qinghua Wang,Chenguang Yang, Hongqiang Wan.Bearing fault diagnosis based on optimized variational modedecomposition and 1D convolutional neural networks[J].Measurement Science and Technology, 2021, 32: 104007.

[16]Bo Qiu, Shuming Xing*, Qi Dong, et al. Comparison of properties and impact abrasive wear performance of ZrO2-Al2O3/Fe composite prepared by pressure casting and infiltration casting process[J]. Tribology International,2020, 142, 105979.

[17]Bo Qiu, Shuming Xing*, Qi Dong. Fabrication and wear behavior of ZTA particles reinforced iron matrix composite produced by flow mixing and pressure compositing[J]. Wear, 2019, 428: 167-177.

[18]Bo Qiu, Shuming Xing*, Qi Dong. Green preparation and drysliding wear properties of a macro-ZTA/Fe composite produced by a two-step method[J]. Metals, 2019, 9, 986.

[19]邱博,邢书明*,董琦.宏观颗粒增强铁基复合材料的制备与性能[J].工程科学学报, 2018, 40(8): 969-978.

[20]邱博,邢书明*,董琦.颗粒增强金属基复合材料界面结合强度的表征:理论模型,有限元模拟和实验测试[J].材料导报, 2019, 33(3): 862-870.

[21]Xue Chao^*; Wang Dong; Zhang Jingjing. Wear mechanisms and notch formation of whiskerreinforced alumina and sialon ceramic tools during high-speed turning of Inconel 718, Materials,2022, 15(11)

6. 专利（部分）

[1]王东,薛超,邱博,郁红陶,汪庆华,万宏强,韩权利,闫正虎.一种Ti(C₇, N₃)/TiB₂/WC微纳米复合金属陶瓷刀具材料及其制备方法[P]. 2022-08-26,中国, CN202211032706. 7.

[2]王东,刘庆,薛超,邱博,郁红陶,汪庆华,万宏强,韩权利,闫正虎.一种B₄C/Al仿贝壳梯度装甲及其制备方[P]. 2022-08-25,中国, CN202211025773.

7. 获奖（部分）

[1]王东,闫正虎,薛超.超高强度钢切削用陶瓷刀具材料微观结构设计、制备及应用研究.陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖.二等奖. 2022.

[2]王东,刘庆,张超,江曼.碳化硼/铝仿贝壳梯度装甲抗弹机理研究及结构设计.中国兵器工业集团公司“兵工杯”高校创新竞赛.优秀奖. 2022.