金灘

金 灘，男 金灘教授二十多年來主要從事高效及超精密磨削工藝和裝備的研究。在英國克蘭菲爾德大學精密工程中心工作期間，領導並參加了十幾項歐盟及英國工程及物理科學研究學會EPSRC項目的研究。目前全職回國工作，任湖南大學國家高效磨削工程技術中心教授，總工程師。國家04科技重大專項‘高效磨削創新能力平台’課題負責人。04科技重大專項‘飛機高強結構件碳化鎢高硬塗層與高速磨削成套技術研究’課題研究人員。在各類國際刊物及會議發表論文70餘篇。其中SCI, EI檢索約40餘篇。

金灘教授近十幾年來創立了超高速高效深切磨削的一系列重要傳熱模型，包括與磨削界國際知名學者Brian W Rowe教授及國內東北大學蔡光起教授合作建立的傾斜移動熱源模型，與Brian W Rowe教授合作建立的圓弧接觸移動熱源模型，與 David Stephenson教授合作建立的深磨條件下磨削熱分配及磨屑能變化模型以及磨削區內磨削液換熱係數模型，為高效深切磨削的發展和應用奠定了理論基礎。上述成果成功應用於歐洲工業界，成功地為英國及歐洲企業包括雷諾汽車，菲亞特，Nissan(歐洲部)，Holroyd開發了一系列超高速高效磨削工藝，在世界上首創以超高速高效深磨方式進行外圓磨削，成功用於汽車發動機無級變速軸及大型曲軸的高效加工。在英國克蘭菲爾德大學創造了超高速磨削合金鋼，鈦合金，鋁合金的一系列磨除率世界紀錄，為世界著名曲軸磨床製造企業Landis Lund開發的曲軸高效磨削溫度預測及過程監控優化軟體，極大地提高了大型曲軸的磨削效率及產品質量。主要成果發表在國際生產工程學會學報annals of the CIRP, 美國機械工程學會會刊ASME Journal of Manufacturing Science and Engineering，英國機械工程師學會期刊 Journal of Engineering Manufacture及著名國際期刊 Int. Journal of Machine Tools and manufacture。因對行業的突出貢獻，2006年榮獲英國機械工程師學會Joseph Whitworth獎。金灘教授作為目前世界上最先進的超精密大型（1-2米直徑）光學表面磨削及測量機床BoX® 的主要研究人員，參與了全部設計工作。並負責磨削系統設計和磨削工藝開發。建立了砂輪與自由表面及非圓表面的接觸區分析模型。該模型對優化磨削及控制系統起到了極大作用。該設備與早期在克蘭菲爾德為美國超精密加工及微加工的研究柯達公司發展的CUPE OAGM 2500超精密磨床相比，加工效率可提高10倍。該設備與多軸數控拋光機，等離子體表面處理設備形成加工工藝鏈，可實現對1-2米直徑非圓光學表面的超精密加工，形面精度可達20納米。圍繞該項目展開了一系列研究工作，包括機床動力學分析，機床結構振動模態分析及測量，脆性材料磨削亞表面損傷機理研究，加工誤差的精密測量及自動補償等方面的研究。還開展了應用計算機輔助製造（CAM）方法，對複雜光學表面5軸加工的加工軌跡生成和優化方面的研究，研究成果成功用於對NASA James Webb太空望遠鏡頻譜儀用系列曲面鏡的精密加工。金灘教授近幾年還開展了超精密加工及微加工的研究。包括應用單晶金剛石刀具及超高速空氣軸承（350,000 RPM）進行超精密5軸微銑削。該項目的研究包括超高速空氣主軸熱分析及結構優化，機床及主軸振動分析及控制，微銑削力及刀具狀態的在線監控，微加工刀具磨損機理，微加工工藝優化。結合數值分析方法，發展了微切削條件下比切削能隨切削參數和刀具刃口半徑變化的模型，可用於快速有效預測微切削條件下的切削力、切削溫度與以及工件表面殘餘應力隨加工條件的變化，優化微切削參數。上述研究用於製造新一代的基於聚合物的微流體晶元，以及開發新型微光學器材，高精度微型齒輪，微型心臟導流葉片泵以及高檔奢侈品手錶零部件。項目得到英國政府、英國物理與工程研究基金會以及工業界的高度重視和支持。

金灘教授在國家04科技重大專項課題‘高效磨削創新能力平台’中，任課題組長。該項目針對常用材料及多種難磨材料，將系統性地開展高速及超高速高效磨削機理，典型零件加工工藝，功能部件，工藝軟體與資料庫，以及高效磨削裝備的開發研究，為高效磨削技術的長期穩定發展從技術、人才和機制幾個方面奠定堅實的基礎。

機械製造與自動化

高速與超高速高效磨削；超精密磨削；超精密與微細加工；

1）磨削傳熱分析、理論模型與數值模擬；

2）磨削過程監控、預測、優化；

3）基於多模型耦合的加工過程自適應控制系統；

4）超精密大型光學鏡面加工與測量技術；

5）精密與超精密機床與系統開發；

6）機床動態分析、數值模擬與測量；

7）基於CAD/CAM的複雜光學表面加工軌跡生成與優化；

8）光學材料精密與超精密高效低損傷磨削技術；

9）航空材料（鎳鈦合金，鋁合金、複合與混合材料）高速高效磨削技術；

10）微切削與微銑削過程切削與傳熱機制、分析模型與有限元模擬；

2010.6-至今：湖南大學教授，博士生導師，國家高效磨削工程技術研究中心總工程師。國家“高檔數控機床與基礎製造裝備”科技重大專項課題‘高效磨削能力創新能力平台’ 項目負責人。

2005.4-2010.6：英國CRANFIELD（克蘭菲爾德）大學應用科學學院精密工程中心高級研究員，博士生導師。

2001.5-2005.3：英國CRANFIELD（克蘭菲爾德）大學應用科學學院精密工程中心研究員。

2000．5- 2001.5: 英國利物浦John Moores大學博士后。

1997.3-2000.4：中國東北大學，工學博士。

1994.11-1995.11: 德國Kaiserslautern大學訪問學者。

1990.2-1997.2：遼寧工學院機械系講師，副教授。

1987.9-1990.1 中國紡織大學，工學碩士。

1985.8-1987.8: 吉林省國營３２３廠技術處，技術員。

2011-2013 04科技重大專項項目：高效磨削創新能力平台，課題負責人，項目總經費4500萬元。

2011-2013 04 04科技重大專項項目：飛機高強結構件碳化鎢高硬塗層與高速磨削成套技術研究，課題研究人員，經費720萬。

2007-2011 英國工程及物理科學研究學會EPSRC項目：克蘭費爾德大學先進位造研究中心IMRC，項目共同負責人，經費977萬英鎊，

2003-2005 全英基礎技術規劃項目：發展用於加工大型自由曲面光學鏡面的超精密磨床，主要研究人員，經費217萬英鎊

2007-2008 英國工貿部項目：飛機發動機可磨蝕塗層性能建模模擬。項目負責人。經費4.9萬英鎊

2003-2005 克蘭費爾德大學先進位造研究中心資助（ＩＭＲＣ）項目，超硬磨料磨削：An integral approach to high efficiency deep grinding, 項目共同負責人，經費85.4萬英鎊

2005-2006 克蘭費爾德大學先進位造研究中心資助（ＩＭＲＣ）項目：超硬磨料磨削鋁合金，項目負責人，經費4.3萬英鎊。

2005-2008 克蘭費爾德大學先進位造研究中心資助（ＩＭＲＣ）項目：刀具性能對微加工能力的影響。項目負責人，經費31.4萬英鎊

。

2003-2005 英國精密工程網路物理及工程科學研究學會先進位造研究中心（ＩＭＲＣ）項目，網路協調人，經費7.57萬英鎊

2001-2004 歐盟Ultraflex項目：發展先進加工工藝縮短加工工藝鏈，主要研究人員，經費19萬英鎊，與歐洲汽車廠家雷諾汽車，菲亞特，Nissan(歐洲部)合作，採用超高速高效磨削及精密磨削技術，用於汽車發動機無級變速軸及加工。成功縮短了原有加工工藝鏈，極大地縮短了工藝時間及工藝成本

2002-2005 英國物理及工程科學研究學會EPSRC項目：一個新的磨削領域 - 磨削加工可達到的材料去除率及其熱約束。主要研究人員，經費63.8萬英鎊。

2005-2009年 物理及工程科學研究學會大挑戰規劃項目，新一代三維微型器件的加工集成。主要研究人員，項目總投入920萬英鎊，克蘭費爾德大學80萬英鎊。

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1. 2006年度英國機械工程師學會Joseph Whitworth獎獲得者。

2. 2006年英國PE Publishing 出版社獎。

3. 2000年美國機械工程師學會SME最佳論文獎。