超精密加工 (Ultra-precision Machining, UPM) 作为先进制造领域的核心技术，致力于实现亚微米级的形状精度与纳米级的表面完整性，已成为高性能零部件制造不可或缺的重要工艺。随着现代工业对元件性能要求的不断提升，UPM技术不仅在半导体、光学元件、生物医学植入体、航空航天装备等关键领域得到广泛应用，更逐步推动着精密工程向极限精度与表面质量迈进。

然而，尽管UPM在加工常规材料方面已取得显著成果，在面对高强度合金、先进陶瓷、复合材料等难加工材料时，仍面临诸多技术瓶颈。这些材料通常具备高硬度、高韧性或脆性、非均质等特性，导致在超精密加工过程中出现一系列工艺挑战：例如在切削高韧性合金时，材料过大的塑性变形会引起高切削力与刀具异常磨损；陶瓷类材料则在加工中容易发生脆性断裂，造成表面与亚表面微裂纹等严重缺陷；而对于复合材料，由于其各组分的力学行为差异显著，极易出现纤维拔出、基体撕裂等损伤诱导的表面质量不一致问题，严重制约整体零件的性能与可靠性。

为突破上述技术障碍，国内外学者正从工艺优化、理论创新、过程监测与控制等多个维度展开深入研究。在此背景下，本特刊旨在汇集超精密加工难加工材料领域的最新研究进展与工程实践成果，推动该方向在理论方法、工艺创新与系统应用等方面的交流与发展，助力实现更高精度、更高效率、更高完整性的精密制造未来。

Machines 邀请了新加坡国立大学郭云发博士，中山大学湛家铭副教授以及哈尔滨工业大学白玉超副教授，合作创建特刊Innovative Processes and Theoretical Advances in Ultra-Precision Machining (超精密加工中的创新工艺与理论进展)。本特刊重点关注在超精密加工中的工艺创新、理论进展以及机制性突破，特刊包括但不限于以下主题：

先进的超精密加工工艺：超精密切削/车削/铣削/磨削/抛光/混合工艺；

微/纳米加工：机械加工、能量束加工和电化学加工；

场辅助技术：磁场/电场/激光/振动/热/混合场增强加工技术；

表面工程：表面改性 (如离子注入) 和表面效应 (如机械化学效应) 辅助的超精密加工；

材料设计：微观结构和机械性质调控促进超精密加工性能；

理论进展：多尺度建模 (如分子动力学/晶体塑性有限元法/有限元法/解析模型)，以及微/纳米尺度的材料去除机制；

表征创新：加工表面/亚表面完整性的原位/离位分析，以及微/纳尺度力学测试；

增材制造后处理：用于增材制造部件的超精密加工；

难加工材料：金属/合金、陶瓷和复合材料等。

投稿截止日期：2026年4月30日

客座编辑

郭云发 博士

新加坡国立大学机械工程系研究员。致力于超精密先进制造技术的前沿研究领域，聚焦物理能场辅助加工、微纳尺度切削机理、以及增材制造后处理工艺，通过充分利用先进材料表征技术以及跨尺度建模与仿真计算，深入探究特种难加工材料加工性能改善和多尺度加工机理。近年来，在Int. J. Mach. Tool. Manu.、J. Mater. Sci. Tech.、Int. J. Mech. Sci.等领域顶级期刊发表SCI论文16篇 (中国科学院1区Top期刊13篇)；在EUSPEN、ASPEN等国际会议发表会议论文4篇，进行口头报告和海报展示各1次。曾获国家优秀自费留学生奖学金 (中国海外研究生的最高政府奖项)、中国国际大学生创新大赛 (2024) 总决赛金奖 (负责人)、博士毕业论文荣获Machines Best PhD Thesis Award (全球每年仅一位获奖者)、获2024年欧洲精密工程与纳米技术学会颁发的Heidenhain奖学金 (全球每年仅10人) 等荣誉。作为骨干成员参与研究多项新加坡教育部、新加坡国家增材制造创新集群基金项目。现任Machines期刊 (SCI, JCR Q2) 客座编辑，Journal of Manufacturing and Materials Processing、Metals、Ceramics等期刊青年编委，JOM、Micromachines、Materials、Processes等SCI期刊审稿人。

研究领域：超精密先进制造；能场辅助加工；微纳尺度切削机理；增减材复合精密制造。

湛家铭 副教授

中山大学先进制造学院副教授，博士生导师。研究方向涵盖材料的多尺度建模与计算、复合材料的断裂与失效预测，以及超精密加工技术优化等。重点聚焦于机械加工领域，借助建模技术和数值方法深入揭示材料变形与失效机制，探索多物理场辅助加工中的材料塑性控制策略，提出难加工材料延性域切削的强化方案。近年来，在复合材料、机械工程与陶瓷等领域的国际顶级期刊发表论文近20篇，其中10余篇以第一作者发表，包括 Composites Part B: Engineering、International Journal of Mechanical Sciences 和 Journal of the European Ceramic Society 等中国科学院TOP期刊。多次受邀在国内外学术会议上作口头报告。作为团队核心成员，深度参与多项科研项目，包括国家自然科学基金、航空科学基金及国际科技合作基金等。

研究领域：超精密加工；微纳米力学；计算固体力学。

白玉超 副教授

博士，哈尔滨工业大学 (深圳) 机器人与先进制造学院副教授，博士生导师，广东省珠江人才计划-青年拔尖人才。2022-2025连续4年入选年度Elsevier全球前2%顶尖科学家榜单，入选国际先进材料学会终身会士 (Lifetime IAAM Fellow)。2013年和2018年，于华南理工大学分别获得学士和博士学位，毕业后在新加坡国立大学依次担任Research Fellow和Senior Research Fellow职位，2023年2月起在哈尔滨工业大学 (深圳) 工作。当前研究领域为金属增材制造技术、增减材复合智能制造技术、精密/超精密加工等，相关研究成果发表在机械制造领域顶刊International Journal of Machine Tools and Manufacture 和增材制造领域顶刊Additive Manufacturing等期刊上，累积发表论文60余篇 (高被引2篇)，其中第一/通讯作者SCI论文约30篇 (包括中国科学院Top期刊18篇)，论文近五年总被引用4000余次 (Google Scholar)，一作单篇最高引用>300次。撰写中文专著和英文专著共计3部，授权国家发明专利23项，授权美国和日本发明专利1项，担任Nature Communications, International Journal of Machine Tools and Manufacturing, Additive Manufacturing 等30余个国际著名期刊长期审稿人，Coatings期刊 (SCI, IF 3.4)，Materials (SCI) 和MSAM期刊客座编辑，《稀有金属科学与工程》期刊中英文版、Additive Manufacturing Frontiers以及Journal of Advanced Manufacturing Science and Technology等期刊青年编委。获得第二十四届全国发明展览会“发明创业奖-项目奖”金奖和第七届广东专利奖“银”奖。

研究领域：金属增材制造；增减材复合智能制造；精密/超精密加工。

了解更多特刊信息：

https://www.mdpi.com/journal/machines/special_issues/7H5747DT11

Machines 期刊介绍

主编：Antonio J. Marques Cardoso, University of Beira Interior, Portugal

主要发表机械设备故障诊断和预测、机械设计、机电一体化、机器人、叶轮机械、控制及自动化、电机和驱动器、先进制造等领域的最新学术成果。

2024 Impact Factor：2.5

2024 CiteScore：4.7

Time to First Decision：16.9 Days

Acceptance to Publication：2.4 Days