近日，刘战强教授团队在机械工程领域国际顶级期刊International Journal of Machine Tools and Manufacture（IJMTM）发表研究成果“How does the uncut chip thickness affect the deformation states within the primary shear zone during metal cutting?”，太阳集团tyc539/机械工程学院刘战强教授为该文通讯作者，博士研究生马凯为第一作者，太阳集团tyc539为唯一完成单位。

切削过程中被加工材料经历复杂且剧烈快速的热-力耦合变形演变，切削变形区域材料动态变形行为影响材料去除效率、加工质量及加工零件的服役寿命，材料去除过程与切削主剪切区（Primary shear zone,PSZ）材料形变状态相关。材料形变状态受加工参数如切削厚度（Uncut chip thickness, UCT）影响，但切削厚度对主剪切区形变状态的作用机制亟待揭示。

刘战强教授团队研制了应用于切削过程的高速原位测试系统，开发了基于数字图像相关（Digital Image Correlation, DIC）技术的材料动态变形分析软件，提出了基于变形梯度张量的变形提取方法；利用高速图像序列和图像分析技术，通过“场”模式揭示了切削变形区应变、应变率以及拉伸和压缩变形演化机理。该研究以纯铁材料切削加工为研究案例，发现随切削厚度增大主剪切区形变由强剪切转变为混合剪切状态；同时，创新性地将主剪切区内变形划分为强剪切模式和弱剪切模式。该研究所确定的临界切削厚度能够为纯铁材料高效高质去除提供理论研究指导，所揭示的切削变形机制将为纯铁类等典型塑性金属材料的先进加工工艺开发提供技术支撑。

近年来，刘战强教授团队在切削加工理论与刀具技术、功能结构设计与增材制造、加工过程监控系统开发与智能制造等领域开展了系统深入的研究工作，承担了国家自然科学基金集成项目和重点项目、国家重点研发计划、国家科技重大专项等重点项目多项，取得了系列重要研究进展，相关成果已发表于IJMTM、ASME J Manuf Sci Eng、CIRP Ann、JMPT等制造领域权威期刊。

本项研究工作得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划等项目的资助。

作者/马凯、马丽林   编辑/唐华威