機械制造業是我國經濟與社會發展的支柱產業,機械加工中產生的環境污染,已成為我國生態環境治理保護與可持續發展進程進行中不可回避的問題。當前,機械制造業正處于向科技進步型綠色制造變革之中,清潔切削技術具有少/無環境污染、健康危害小、后期回收處理費用低等多重優點,大力發展清潔切削技術,是實現機械制造業綠色制造和“碳達峰、碳中和”的必然選擇途徑,是貫徹實施我國綠色、低碳及制造業可持續發展戰略的關鍵基礎工藝技術之一,也是響應“十四五”規劃號召,建設人與自然和諧共生的現代化的重要組成部分。
最具代表性的清潔切削技術包括高速干切削、微量潤滑切削、低溫切削以及低溫輔助微量潤滑切削等復合增效切削技術等,此外靜電輔助、納米流體增強等方法也處于發展之中。清潔切削技術的理論、工藝和應用研究,涉及清潔切削加工基礎理論、冷卻潤滑介質的高效傳輸和精準噴射、基于加工材質切削特性的工藝優化、與機床集成應用相關聯的功能部件和切削刀具的適配設計等多方面的基礎理論和關鍵技術。
近些年,國內眾多知名高校、科研機構和企業,包括北京理工大學、南京航空航天大學、上海交通大學、廣東工業大學、重慶大學、大連理工大學、北京航空航天大學、山東大學、青島理工大學、成都工具研究所有限公司、廣州機械科學研究院有限公司、匯專科技集團股份有限公司、東莞安默琳機械制造技術有限公司等,針對各類難加工材料清潔切削加工理論、加工刀具、加工工藝及加工裝備進行了卓有成效的研究,為推動我國清潔切削技術的發展作出了重要貢獻。同時,為進一步促進清潔切削技術的推廣應用,國家重點研發計劃(2018—2020年)分別啟動實施了清潔切削機理與前沿技術、共性關鍵技術以及清潔切削成套技術與示范應用等重點項目,支持清潔切削核心理論和關鍵技術的研究。
為了及時總結和展示清潔切削領域的最新研究成果,貫徹落實綠色發展理念,助力綠色、低碳、可持續發展制造業體系的建立,促進清潔切削技術的推廣應用,《中國機械工程》編輯部聯合廣東工業大學等策劃了“清潔切削”專輯。本專輯聚焦于清潔切削技術的發展、清潔切削加工理論、加工刀具和加工工藝優化、清潔切削裝備及關鍵功能部件設計制造基礎理論和技術研究。本專輯的征文獲得了相關專業和領域的作者積極響應,經專輯編輯委員會的嚴格評審和篩選,確定了本專輯的刊載論文。本專輯刊載研究綜述2篇,研究論文10篇,較好反映了我國在清潔切削領域的最新進展。
希望本專輯的出版,能夠引起學術界和工業界對清潔切削的更多關注,進一步推動清潔切削技術在我國的深入發展和應用。雖然我國針對清潔切削加工理論、加工刀具、加工工藝優化、清潔切削裝備及關鍵功能部件研究方面已取得了一定進展,但如何進一步提高清潔切削裝備的智能化、綠色化以及車間級的批產應用集成化,構建清潔切削技術及其相關裝備的技術標準和評價體系,仍面臨非常大的挑戰。同時,這些方面可能也是清潔切削領域的重要發展機遇。我們期待更多的科研工作者積極投身于清潔切削領域的理論和應用研究中,為實現我國全面推行綠色制造和“碳達峰、碳中和”的目標貢獻一份力量。