北京交通大學-機械與電子控制工程學院-先進磨削與精密加工研究所，針對軌道交通、航空航天、通訊、積體電路、新能源等國家戰略性產業迫切需求，主要從事現代綜合軌道交通鋼軌高效高質打磨養護技術與裝備、硬脆半導體材料超精密拋光技術與裝備、難加工材料高效精密切削磨削技術與裝備等方面研究，取得了一系列具有學術意義和工程實用價值的研究成果。
基本介紹
- 中文名：先進磨削與精密加工研究所
- 外文名：Institute of Advanced Grinding and Precision Machining
- 簡稱：AGPM
- 主管單位：北京交通大學機械與電子控制工程學院
- 登記單位：北京交通大學
- 屬性：中國高校研究所
- 社團地址：北京交通大學機械與電子控制工程學院
北京交通大學唐山研究院 - 合作單位：江西德義半導體科技有限公司
組織體系,建設成就,研究方向,科研成果,主要榮譽,代表性科研項目,代表性論著,
組織體系
北京交通大學-機械與電子控制工程學院-先進磨削與精密加工研究所
研究所2021年有教授1名、副教授3名、講師1名。近5年以來，研究所成員共發表SCI檢索期刊論文超過30篇、EI檢索期刊論文超過50篇；主持總裝備部預研基金、國家自然科學基金、鐵道部/中國鐵路總公司重點課題、企業橫向課題等各類科研項目近30項。
建設成就
研究所建有鋼軌高效打磨技術實驗室、硬脆半導體材料加工超潔淨實驗室，以及與合作企業共建的半導體材料先進制造工程技術研究中心。研究所擁有鋼軌砂帶打磨試驗台、鋼軌砂帶磨削試驗機、化學機械拋光機、磁流變平面拋光機、原子力顯微鏡、白光共聚焦顯微鏡、鋼軌廓型測量儀、微納米壓痕/劃痕儀、紅外測溫熱像儀、流變儀等各類先進儀器設備。
研究方向
1、現代綜合軌道交通鋼軌高效高質打磨養護技術與裝備
面向國家高鐵、普鐵、重載、捷運、城鐵、有軌電車等現代綜合軌道交通鋼軌打磨養護工程需求，主要開展鋼軌砂輪/砂帶打磨基礎理論與工藝、鋼軌砂輪打磨控制系統、鋼軌砂帶打磨裝備、鋼軌道岔/焊縫/波磨砂帶打磨機、鋼軌砂輪/砂帶打磨模式軟體等研究工作。
2、硬脆半導體材料超精密拋光技術與裝備
針對砷化鎵、氮化鎵、碳化矽等硬脆半導體材料超精密拋光難題，主要開展化學機械拋光工藝最佳化與控制、各向異性晶片超聲輔助化學機械拋光、磁流變平面拋光裝備、高性能高穩定性磁流變拋光液、磁流變平面拋光機理與工藝、晶片特徵高精度測量等研究工作。
3、難加工材料高效精密切削磨削技術與裝備
面向國家航空航天、艦船、核電等行業難加工材料大量使用現狀及其帶來的高效精密製造難題，主要開展切削磨削過程多體時變接觸行為與仿真、鎳基高溫合金葉片CBN砂帶磨削機理與工藝、鈦合金微結構表面砂輪跨尺度高效創成磨削機理與工藝等研究工作。
科研成果
1.鋼軌打磨試驗台
國內首台直線式鋼軌砂輪打磨試驗台
國內首台迴轉式鋼軌砂帶打磨試驗台
2.鋼軌打磨自動化裝備
高鐵鋼軌打磨列車及打磨單元控制系統
鋼軌道岔/焊縫/波磨砂帶打磨機
3.智慧型化鋼軌打磨模式軟體
鋼軌砂輪打磨模式軟體
鋼軌砂帶打磨模式軟體
4.硬脆材料精密/超精密平面拋光技術
半導體材料磁流變超光滑拋光裝備與拋光液
硬脆材料超聲輔助拋光技術與裝置
晶片厚度雷射測量系統
主要榮譽
江西省撫州市科技進步二等獎（2016年）
中國創翼青年創業創新大賽全國總決賽優勝獎（2015年）
北京交通大學青年英才培育計畫II類（2015年）
上銀優秀機械博士論文佳作獎（2012年）
代表性科研項目
- 國家自然科學基金：鎳基高溫合金葉片類曲面砂帶高效精密磨削機理與軌跡規劃研究，2016.01-2018.12
- 國家自然科學基金：力熱耦合作用下鈦合金微結構表面高效創成磨削方法研究，2017.01-2019.12
- 鐵道部重點課題：大型養路機械關鍵技術裝備自主深化研究—基於砂帶的鋼軌高效打磨機理及工藝參數研究，2015.06-2017.06
- 鐵道部重點課題：大型養路機械關鍵技術設備研究——GMC96B型鋼軌打磨列車國產化技術研究，2013.06-2015.06
- 鐵道部重點課題：鋼軌高速打磨機理研究，2013.06-2015.06
- 中央高校基本科研業務費專項：鋼軌砂帶打磨關鍵基礎問題研究，2014.01-2016.12
- 企業橫向課題：硬脆材料加工技術研究，2015.06-2018.06
- 企業橫向課題：鋼軌打磨技術試驗台，2011.09-2012.12
- 企業橫向課題：GMC-96B型鋼軌打磨列車關鍵結構最佳化設計，2015.03-2016.03
- 教育部重點實驗室開放基金：磁場作用下磁流變拋光液的力學特性及熱效應研究，2016.06-2018.06
- 中國博士後科學基金特別資助項目：基於複雜約束的多點切觸加工高效刀具軌跡規劃研究，2014.01-2014.12
- 中國博士後科學基金面上資助項目：複雜曲面多點切觸加工理論及其套用研究，2012.01-2013.12
- 中國博士後科學基金面上資助項目：面向鋼軌維護的超聲砂帶高效磨削理論及實驗研究，2014.03-2015.07
- 中國博士後科學基金面上資助項目：碳化矽單晶超聲空間螺旋線固著磨料拋光機理及工藝研究，2015.08-2016.08
代表性論著
- Fan Wengang, Ye Peiqing, Fang Chenxi, Shi Shaohua. Improved rotary contact method for 5-axis sculptured surfaces machining[J]. Journal of Manufacturing Science and Engineering, Transactions of the ASME, 2013, 135(5): 051002.1-6.（SCI、EI）
- Fan Wengang, Wang Xiaochun, Cai Yonglin, Jiang Hong. Rotary contact method for 5-axis tool positioning[J]. Journal of Manufacturing Science and Engineering, Transactions of the ASME, 2012, 134(2):021004.1-6.（SCI、EI）
- Fan Wengang, Fang Chenxi, Ye Peiqing, Shi Shaohua, Zhang Xiang. Convex Optimization Method for Time-optimal Feedrate Planning with Complex Constraints[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 2015, 229: 111-120.（SCI、EI）
- Fan Wengang, Ye Peiqing, Zhang Hui, Fang Chenxi, Wang Renche. Using rotary contact method for 5-axis convex sculptured surfaces machining[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2013, 67(9): 2875-2884.（SCI、EI）
- Yueming Liu，Andrew Warkentin，Robert Bauer*，Yadong Gong，Investigation of different grain shapes and dressing to predict surface roughness in grinding using kinematic simulations，Precision Engineering，2013, 37(3): 758-764.（SCI、EI）
- Yueming Liu，Yadong Gong，Robert Bauer*，Andrew Warkentin，Experimental and numerical investigation into workpiece surface topology in point grinding，Journal of Engineering Manufacture，2012, 226(11): 1793-1800.（SCI、EI）
- Yushan Lu，Yueming Liu*，Jun Wang，Hongpeng Liu，Experimental investigation into friction performance of dimples journal bearing with phyllotactic pattern，Tribology Letters，2014, 55(1): 271-278.（SCI、EI）
- Yushan Lu，Yueming Liu*，Jun Wang，Hongpeng Liu，Tribological performance of dimpled thrust bearings with phyllotactic patterns，Wear，2016, 346: 108-115.（SCI、EI）
- Shaodan Zhi, Jianyong Li, Allan M. Zarembski. Predictive Modeling for Rail Grinding Process Using Distributed Cutting Grain Approach[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part F-Journal of Rail and Rapid Transit, 2016, 230(6): 1540-1560.（SCI、EI）
- Shaodan Zhi, Jianyong Li, A.M. Zarembski. Grinding motor energy saving method based on material removal model in rail grinding processes[J].International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology, 2015, 2(1): 21-30. (SCI、EI)
- Cao Jianguo, Wu Yongbo, Li Jianyong, Zhang Qinjian. Study on the material removal process in ultrasonic-assisted grinding of SiC ceramics using smooth particle hydrodynamic (SPH) method[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2015. (SCI、EI)
- Cao Jianguo, Wu Yongbo, Li Jianyong, Zhang Qinjian. A grinding force model for ultrasonic assisted internal grinding (UAIG) of SiC ceramics[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2015. (SCI、EI)
- Cao Jianguo, Wu Yongbo, Lu Dong, Fujimoto Masakazu & Nomura Mitsuyoshi. Material removal behavior in ultrasonic-assisted scratching of SiC ceramics with a single diamond tool[J]. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2014, 49-61. (SCI、EI)
- Cao Jianguo, Wu Yongbo, Lu Dong, Fujimoto Masakazu & Nomura Mitsuyoshi. Fundamental machining characteristics of ultrasonic assisted internal grinding of SiC ceramics[J]. Materials and Manufacturing Proceesses, 2014, 557-563. (SCI、EI)
- 樊文剛,葉佩青.複雜曲面五軸端銑加工刀具軌跡規劃研究進展[J].機械工程學報, 2015, 51(15), 168-182.（EI）
- 樊文剛,李建勇,蔡永林.圓環面刀具五坐標數控加工旋轉切觸刀位算法[J].機械工程學報, 2011, 47(19): 187-192.（EI）
- 樊文剛,李建勇.複雜曲面寬行數控加工理論及其套用研究[J].機械工程學報, 2013, 49(13): 84.
- 劉月明，鞏亞東，曹振軒，基於數值建模的砂輪形貌仿真與測量，機械工程學報，2012, 48(23): 184-190.（EI）
- 智少丹,李建勇,劉月明,聶蒙.基於磨粒切削模型的鋼軌打磨機理研究[J].中國鐵道科學,2015,36(1): 33-39. (EI)
- 劉月明,李建勇,沈海闊,智少丹.單點修整工具磨損對砂輪磨削表面的影響[J].摩擦學學報, 2014, 05: 497-503. (EI)
- 劉月明,李建勇,蔡永林,聶蒙.鋼軌打磨技術現狀和發展趨勢[J].中國鐵道科學, 2014, 04: 29-37. ( EI)
- 聶蒙,李建勇,沈海闊,王恆.鋼軌打磨作業過程中磨削溫度建模與仿真[J].鐵道學報, 2013, 10: 89-93. ( EI)
- 智少丹,李建勇,樊文剛,沈海闊,王恆.鋼軌打磨接觸線模型研究[J].鐵道學報, 2013, 10: 94-99. ( EI)
