《面向2035特種加工技術路線圖》導讀

中圖分類號：TG66

DOI：10.3969/j.issn.1004-132X.2025.06.027

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由中國機械工程學會特種加工分會組織編撰的《面向2035特種加工技術路線圖》一書已由機械工業出版社正式出版發行。該書面向2035年，以特種加工技術研發、產業應用和未來發展為主線，系統闡述了我國特種加工技術的發展現狀、社會需求、應用前景、研發重點和關鍵技術，提出了未來的發展目標、實現路徑及措施建議，繪制出未來一段時間內的特種加工技術路線圖。

在國際上，特種加工多被稱為非傳統加工（non-traditionalmachining）。不同于利用機械能加工成形零件的傳統加工方法，特種加工基于物理或化學能量場，利用電能、熱能、光能、電化學能、化學能、磁能、聲能及其組合或復合（包括與機械能的組合或復合），對工件材料進行去除、添加、變形、改性或連接，從而達到零部件的設計目標。特種加工是一個制造技術群，目前主要方法有電火花加工、電化學加工、高能束流加工、超聲加工、增材制造，以及基于這些方法的各種復合加工等。特種加工不像傳統加工那樣要求工具材料硬度必須高于工件材料，以硬制軟，而是依靠能場作用實現零件的成形，以柔克剛，不受工件材料的硬度、韌性等限制。更明顯的區別是，特種加工通常為非接觸加工，隔空打物，在加工過程中工具與工件之間沒有顯著的作用力，不會造成弱剛性工件的明顯變形，并且能獲得相當高的尺寸精度和表面質量。因此，“以柔克剛”、“隔空打物”這兩大特點使得特種加工技術成為工程實際中加工制造各種難加工材料、復雜形狀零件、弱剛性零件時的最佳選擇，具有明顯的技術優勢。可以說，特種加工能將許多不可能變為可能，是先進制造技術群中的一支特種部隊，在高端裝備核心部件制造中具有不可替代的作用。

自20世紀中葉開始工業化應用以來，特種加工技術在航空航天、國防軍工、交通運輸、能源動力、精密模具、電子信息、生物醫療等領域有著不可替代的需求。在航空航天、國防軍工裝備領域，大量零件采用難切削材料制成，并且許多零件形狀復雜、結構特殊、加工要求高，是特種加工技術重要的“用武之地”，典型應用如航空發動機渦輪葉片氣膜孔的電火花加工及激光加工，整體葉盤和機匣的電解加工，噴氣發動機零部件的激光增材制造；在交通運輸裝備領域，典型應用如汽車發動機燃油噴嘴等關鍵零部件的電火花加工，大型構件的激光切割、激光焊接及表面強化，電子器件和傳感件的激光微納制造，汽車輕量化零件的增材制造等；在精密模具領域，典型應用如各類高性能材料模具的電火花線切割加工、小孔加工、激光織構、異形模具和定制化模具的增材制造等；在電子信息制造領域，典型應用如3C產品的芯片封裝、液晶屏和柔性屏的制造、晶圓切割及拋光、太赫茲微結構件加工、光子芯片制備等；在新能源領域，典型應用如風力發電設備關鍵核心零件的電火花加工，新能源汽車的激光焊接技術；在生物醫療器械領域，典型應用如仿生組織和仿生手術工具的增材制造、植入醫療器械的電火花加工及激光表面處理、超聲骨刀的應用等。

數十年來，特種加工技術因解決制造難題的需求而生、因解決制造難題的能力而興，并伴隨著我國工業化、現代化進程的推進而不斷深入、衍生和擴展，正在向更高技術水平和更廣泛應用的方向發展。中國經濟已轉向高質量發展階段，伴隨制造強國戰略的深入推進，新一代信息技術與制造技術的深度融合，以及人工智能等新興技術在制造業的快速滲透，特種加工技術及其裝備面臨新的發展機遇與挑戰。特種加工技術作為典型的跨學科技術，在能場與工藝的多樣性、能場與物質相互作用的復雜性、加工對象與要求的特殊性，以及多學科知識交叉的廣泛性等方面，仍存在諸多待解決的理論與技術問題；面對新材料與新結構的不斷涌現，特種加工技術與工藝亟需進一步研發與創新；除了發揮多能場復合方法在突破單一能場工藝極限方面的獨特技術優勢外，還需基于對多能場科學理論的深入理解、多學科知識的融合以及廣泛的科研實踐，以增強多能場復合效應，實現技術的新發現、新突破與新應用；特種加工與新一代信息技術的融合已有一定實踐，但在深度與廣度上仍顯不足，特別是在神經網絡、人工智能、數字孿生、自適應控制等領域，尚存在諸多難點待解；與國際先進水平相比，我國高端特種加工裝備仍存在差距，需在基礎理論、關鍵技術與核心工藝方面進行更深入的探索。此外，建立與技術和產業發展相適應的標準化體系至關重要，亟需在技術交叉、工藝復合、裝備提質增效的進程中，形成有助于降低成本、提高效率與質量的標準指導業務。

基于對未來特種加工技術、裝備及其產業發展路徑的深入思考，圍繞2035年實現新型工業化并推進中國式現代化的關鍵目標，中國機械工程學會特種加工分會匯聚了領域內的科技專家，策劃并編寫了《面向2035特種加工技術路線圖》一書。本書共分為七章，第一章深入分析了航空、航天、交通運輸、新能源等高端裝備制造領域對特種加工技術的需求，并列舉了特種加工技術在這些領域的30項典型應用實例，同時探討了特種加工技術面臨的挑戰；第二章探討了特種加工技術的發展趨勢，總結了特種加工技術與裝備如何體現“創新、協調、綠色、開放、共享\"的新發展理念，并指出特種加工技術未來將展現“克難、智能、融合、綠色、優質\"五大發展趨勢；第三章至第六章分別對電火花加工、電化學加工、激光加工和超聲加工等特種加工主要技術方法進行了詳細論述，結合各自的技術特點，從面向2035年的市場需求、關鍵技術、研發重點等方面，提出了不同階段的發展重點與實現路徑，并繪制了電火花成形加工、往復走絲電火花線切割加工、電解成形加工、電鑄、激光微納加工、激光材料去除、超聲復合加工、超聲表面處理等20幅技術路線圖，并預測了可實現的目標；最后一章提出了實施路線圖的建議，強調了堅持目標導向、加強基礎研究、注重融合發展、聚焦高端人才、強化協同創新、完善支撐體系的重要性。

該書集聚了國內特種加工領域的專家、學者、企業家的集體智慧，對讀者了解特種加工技術及其最新進展有重要幫助，可供從事特種加工技術教學、研究、開發、生產和應用的科技人員閱讀，也可作為政府部門決策及企業發展規劃的參考依據。

（編輯 盧湘帆）

作者簡介：朱獲，男，1954年生，教授、博士研究生導師，中國科學院院士，中國機械工程學會特種加工分會主任委員，國際生產工程科學院會士。主要研究方向為特種能場制造。獲發明專利70余項。發表論文3oo余篇。E-mail：dzhu@nuaa.edu.cn。

本文引用格式：

朱荻.《面向2035特種加工技術路線圖》導讀[J].中國機械工程，2025，36（6）：1394-1395.

ZHUDi.Guiding to 2o35-Oriented Nontraditional Manufac-turing Technology Roadmaps[J].China Mechanical Engineer-ing，2025，36（6）：1394-1395.