先进加工研究所

先进加工研究所
正高级职称

刘志兵

刘志兵

职称

教授

博导 硕导

专业

先进加工研究所

办公地址

先进加工实验楼304房间

邮编

办公电话

010-6891271613671199916

liuzhibing@bit.edu.cn

研究方向

[1] 难加工材料高速精密切削技术;

[2] 观尺度精密微细加工技术;

[3] 复杂异形结构智能加工与检测技术;

[4] 复杂曲面五轴数控加工与稳定性控制技术;

[5] 数控刀具系统设计理论与制造技术;

[6] 高性能加工过程建模与仿真技术;

[7] 关重件抗疲劳制造技术;

[8] 机器人智能加工与控制技术。

招生方向

学术型博士:080200机械工程(03方向,智能制造工程)

学术型硕士:080200机械工程(03方向,智能制造工程)

专业型硕士:085501机械工程、085509智能制造技术

毕业生去向:航天科技集团、航天科工集团、商飞集团等国家重点行业科研院所,国际知名大学攻读博士。

代表性科研项目

主持和作为核心成员承担国家自然科学基金(重点项目、面上项目、青年科学基金项目、国际合作交流项目)、“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题、国家973计划项目、基础加强计划重点项目、装备预先研究项目(重点项目、共性技术项目)、国防基础科研项目、XX高端装备工程项目、兵器工业集团技术开发费项目等国家与省部级研究项目20余项。

[1] 国家自然科学基金面上项目:大型深孔精密加工的刀具工件交互效应与加工精度控制方法,2021.1-2024.12,负责人;

[2] 国家自然科学基金面上项目:整体闭式叶轮五轴侧铣刀具的适配性设计基础研究,2014.1-2017.12,负责人;

[3] 装备预先研究项目:超高强韧钢高性能硬切削技术,2018.1-2020.12,负责人;

[4] 基础加强计划重点项目:加工表面完整性XX对疲劳寿命影响,2018.1-2022.12,子课题负责人;

[5] 基础加强计划重点项目:XX弱刚度结构机器人加工技术,2020.1-2024.12,子课题负责人;

[6] 国家安全重大基础研究项目(国防973)项目:XX精密制造基础研究,2013.1-2017.12,专题负责人;

[7] XXX高端制造装备工程项目:五轴高效特种/机加复合加工机床工程样机研制,2020.10-2022.12,课题负责人;

[8] 国家自然科学基金青年科学基金:中间尺度零件的微细切削与车集成加工方法,2011.1-2013.12,负责人;

[9] “高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项课题:高强度钢、淬硬钢和高刚度铝碳化硅复合材料高速切削工艺及应用,2009.3-2011.12,项目核心成员;

[10] 国家自然科学基金重点项目:微细切削刀具设计理论与微钻刀具制造技术基础,2010.1-2013.12,项目核心成员。

科学研究成果及荣誉

获国防技术发明奖一等奖、中国机械工业科技进步奖一等奖、北京市科技进步奖二等奖、中国专利奖优秀奖、国防科技进步奖三等奖(2项)、中国产学研合作创新成果奖二等奖、中国发明协会发明创业成果奖二等奖、中国兵器工业集团科技进步一等奖(2项)等省部级、社会科技奖励10项。

[1] 国防技术发明奖,一等奖:抗超高过载微系统零件精密微细加工技术与装备,2018年,第6

[2] 中国机械工业科学技术奖,一等奖:难加工材料高承载结构件高速精密切削成套技术及应用,2020年,第12

[3] 北京市科学技术进步奖,二等奖:航天结构件多轴加工稳定性控制关键技术研发及应用,2020年,第1

[4] 21届中国专利奖,优秀奖:一种微细球端铣刀及制备工艺,2020年,第2

[5] 国防科技进步奖,三等奖:难加工材料关重件高效精密加工完整性控制工艺技术研究,2018年,第3

[6] 国防科技进步奖,三等奖:难加工材料及弱刚度结构高效加工与切削数据服务技术,2019年,第4

[7] 中国产学研合作创新成果奖,二等奖:航天复杂结构件高速铣削加工稳定性控制及应用,2019年,第1

[8] 中国发明协会发明创业成果奖,二等奖:大型深孔零件加工过程智能监测装置与精度检测方法,2022年,第1

教育教学成果及荣誉

获北京市高等教育教学成果奖一等奖2项、二等奖1项,博盈彩票优秀教育教学成果奖特等奖2项、一等奖6项、二等奖2项。

[1] 北京市高等教育教学成果奖,一等奖:全程覆盖 多层联动与跨域协同——机械本科生实践育人体系构建与实践,2018年,第9

[2] 北京市高等教育教学成果奖,一等奖:二元主体,三全育人工程领军领导人才教育理论与实践,2022年,第9

[3] 北京市高等教育教学成果奖,二等奖:精密制造工学领域研究生“强基、创新、精工”培养模式,2022年,第8

[4] 博盈彩票优秀教育教学成果奖,一等奖:学科融合重构课程、对标国际强化实践——机械工程专业改造升级的探索与实践,2021年,第1

教育教学工作

担任机械工程专业执行责任教授、精工书院学育导师、徐特立学院学术导师;主讲《机械制造工程学》《机械工程专业导论》《机械工程专业系列讲座》等本科生课程3门、《先进加工理论》《智能数控加工技术》等研究生课程2门。

作为核心成员承担教育部新工科项目、北京市教改项目、中国高教学会教育课题5项,主持学校教育教学改革重点项目5项。

[1] 教育部第一批新工科研究与实践项目:面向新兴产业和高新技术的传统工科专业改造升级路径探索与实践,2017年,项目核心成员;

[2] 教育部第二批新工科研究与实践项目:新工科背景下机械类专业国际化人才培养模式和机制研究,2020年,项目核心成员;

[3] 北京高等学校教育教学改革立项项目:面向《华盛顿协议》的机械工程专业 国际化工程教育认证体系构建,2013年,项目核心成员;

[4] 北京高等学校教育教学改革立项项目:基于成果导向教育的大机械工程专业人才培养综合改革探索,2015年,项目核心成员;

[5] 中国高等教育学会工程教育专项课题(重点项目):基于OBE的实验教学质量评价与激励机制研究,2017年,项目核心成员;

[6] 博盈彩票教育教学改革项目(重点项目):新工科背景下机械工程专业改造升级策略与路径研究,2019年,主持;

[7] 博盈彩票学位与研究生教育发展研究课题(重点项目):德国卡尔斯鲁厄理工大学机械学科研究生课程体系与培养模式研究,2015年,主持;

[8] 博盈彩票学位与研究生教育发展研究课题(重点项目):依托京港理工大学超精密加工技术合作研究的研究生创新能力培养模式探索,2013年,主持;

[9] 博盈彩票学术型研究生精品课程建设(重点项目):《先进加工技术》,2014年,主持;

[10] 博盈彩票第二批研究型课程改革立项项目(重点项目):《超精密加工技术》研究型课程建设,2012年,主持。

人才培养成果及荣誉

指导研究生获中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛全国银奖2项、中国机械工程学会上银优秀机械博士论文奖1项、中国科协创新智库项目2项、中国科协研究生科普项目1项、国际会议优秀论文4篇。

[1] 5届中国“互联网+”大学生创新创业大赛,全国银奖:高端光学玻璃镜片制造技术领跑者(博士生:阮本帅团队),2019年;

[2] 7届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛,全国银奖:受热部件热冲击疲劳试验测试平台(博士生:刘书尧团队),2021年;

[3] 中国机械工程学会第10届上银优秀机械博士论文奖:主轴系统-刀具-工件交互效应下的铣削稳定性分析与实验研究(博士生:籍永建),佳作奖指导教师,2020年;

[4] 中国科协“高端科技创新智库青年项目”:中国正式加入《华盛顿协议》背景下的工程类专业国际实质等效建设策略研究(博士生:籍永建),2016年;

[5] 中国科协“科技智库青年人才计划项目”:制造业高质量可持续发展的卓越工程师培养机制研究(博士生:陈洪涛),2022年;

[6] 中国科协“研究生科普能力提升项目”:“积劳成疾”—科普金属疲劳断裂和微视频制作(博士生:王永),2020年;

[7] 中国机械工程学会“2021年度科普之星(五星)”:“积劳成疾”—金属疲劳断裂科普(博士生:王永团队),2021年;

[8] “明石杯”中国大学生机械工程创新创意大赛——微纳传感技术与智能应用赛初赛一等奖:面向深孔零件形状误差的多传感器集成测试系统(博士生:宋慈团队),2021年;

[9] “明石杯”中国大学生机械工程创新创意大赛——微纳传感技术与智能应用赛初赛一等奖:基于超声技术的深孔零件形状误差集成化测量系统(硕士生:钱泳豪团队),2022年;

[10] 国际会议优秀论文:The 13th International Conference on Frontiers of Design and ManufacturingICFDM2018):Stability prediction of five-axis ball-end milling by considering regenerative effect, structural modal coupling and process damping(博士生:籍永建),2018年;

[11] 国际会议优秀论文:The 5th International Conference on Nanomanufacturing (nanoMan2016)Stability of micro-milling and its effect on machined surface(博士生:王东前),2016年;

[12] 国际会议优秀论文:The 14th China-Japan International Conference on Ultra-Precision Machining Process (CJUMP2018)Evaluation of axis straightness errors based on principle of coordinate transformation(硕士生:陈晖),2018年;

[13] 国际会议优秀论文:IXth International Conference on Engineering Failure Analysis (ICEFA2022)Fatigue life prediction based on the hysteretic loop evolution of carbon steel under tensile cyclic loading(博士生:刘书尧),2022年。

国际(地区)交流与合作

承担国家留学基金管理委员会创新型人才国际合作培养项目4项,与亚琛工业大学、卡尔斯鲁厄理工学院、柏林工业大学、德累斯顿工业大学、汉诺威大学等德国TU9联盟高校建立了稳定的联系和交流。

主持承担教育部“香港与内地师生交流计划项目”7项,与香港理工大学、香港科技大学、香港中文大学、香港大学、澳门大学建立了稳定的联系和交流。

[1] 国家留学基金管理委员会创新型人才国际合作培养项目:智能制造创新型人才国际合作培养项目(卡尔斯鲁厄理工学院、德累斯顿工业大学等德国3所高校),2017-2019年,7/年;

[2] 国家留学基金管理委员会创新型人才国际合作培养项目:智能制造与新能源车辆创新型人才国际合作培养项目(慕尼黑工业大学、柏林工业大学、汉诺威大学等德国6所高校),2020-2022年,15/年;

[3] 国家留学基金管理委员会创新型人才国际合作培养项目:高端制造与智能车辆创新型人才国际合作培养项目(日本东京工业大学、东北大学,新加坡国立大学),2022-2024年,10/年;

[4] 国家留学基金管理委员会创新型人才国际合作培养项目:智能制造与新能源车辆创新型人才国际合作培养项目(亚琛工业大学、斯图加特大学等德国7所高校),2023-2025年,15/年。

代表性论文及专著

Materials Science & Engineering AFatigueMechanical Systems and Signal ProcessingApplied Surface ScienceJournal of Sound and VibrationInternational Journal of Mechanical SciencesChinese Journal of AeronauticsJournal of Manufacturing ProcessesMeasurementInternational Journal of Advanced Manufacturing Technology等国际期刊,以及《机械工程学报》《中国机械工程》《兵工学报》《计算机集成制造系统-CIMS》《振动与冲击》《光学 精密工程》等国内重要期刊发表研究论文60余篇;出版学术专著2部。

[1] Wang Yong, Wang Xibin, Liu Zhibing*, et al. Effects of laser shock peening in different processes on fatigue life of 32CrNi steel[J]. Materials Science & Engineering A, 2020, 796: 139933.

[2] Wang Yong, Wang Xibin, Liu Zhibing*, et al. A plastic strain energy method exploration between machined surface integrity evolution and torsion fatigue behaviour of low alloy steel[J]. Chinese Journal of Aeronautics, 2022, 35(10): 412-429.

[3] Liu Shuyao, Wang Xibin, Liu Zhibing*, et al. Microstructure and micromechanical properties evolution pattern of metamorphic layer subjected to turning process of carbon steel[J]. Applied Surface Science, 2022, 608: 54679.

[4] Liu Shuyao, Wang Xibin, Liu Zhibing*, et al. Fatigue life prediction based on the hysteretic loop evolution of carbon steel under tensile cyclic loading[J]. Engineering Failure Analysis, 2022, 142: 106787.

[5] Chen Hongtao, Liu Zhibing, Wang Xibin, et al. Effect of surface integrity on fatigue life of 2024 aluminum alloy subjected to turning[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2022, 83: 650-666.

[6] Song Ci, Jiao Li, Wang Xibin, Liu Zhibing*, et al. Development and testing of a muti-sensor measurement system for roundness and axis straightness errors of deep-hole parts[J]. Measurement, 2022, 198: 111069.

[7] Song Ci, Wang Xibin, Liu Zhibing, et al. Evaluation of axis straightness error of shaft and hole parts based on improved grey wolf optimization algorithm[J]. Measurement, 2022, 188: 110396.

[8] Ji Yongjian, Wang Xibin, Liu Zhibing*, et al. Stability prediction of five-axis ball-end finishing milling by considering multiple interaction effects between the tool and workpiece[J]. Mechanical Systems and Signal Processing, 2019, 131: 261–287.

[9] Ji Yongjian, Wang Xibin, Liu Zhibing*, et al. Early milling chatter identification by improved empirical mode decomposition and multi-indicator synthetic evaluation[J]. Journal of Sound and Vibration, 2018, 433: 138-159.

[10] Wang Dongqian, Michael Loeser, Steffen Ihlenfeldt, Wang Xibin, LiuZhibing*. Milling stability analysis with considering process damping and mode shapes of in-process thin-walled workpiece[J]. International Journal of Mechanical Sciences, 2019, 159: 382–397.

[11] Wang Dongqian, Michael Loeser, Steffen Ihlenfeldt, Wang Xibin, Liu Zhibing*. Prediction of cumulative surface location error at the contact zone of in-process workpiece and milling tool[J]. International Journal of Mechanical Sciences, 2020, 177: 105543.

[12] Pan Jinqiu, Liu Zhibing*, Wang Xibin. Boring chatter identification by multi-sensor feature fusion and manifold learning[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2020, 109: 1137-1151.

[13] Yan Zhenghu, Wang Xibin, Liu Zhibing*, et al. Orthogonal polynomial approximation method for stability prediction in milling[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2017, 91: 4313-4330.

[14] Yan Zhenghu, Wang Xibin, Liu Zhibing*, et al. Third-order updated full-discretization method for milling stability prediction[J]. International. Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2017, 92: 2299-2309.

[15] Yi Yongjian, Wang Xibin, Liu Zhibing*, et al. EEMD-based online milling chatter detection by fractal dimension and power spectral entropy[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2017, 92: 1185–1200.

[16] Yi Yongjian, Wang Xibin, Liu Zhibing*, et al. An updated full-discretization milling stability prediction method based on the higher-order Hermite-Newton interpolation polynomial[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2017, 95: 2227–2242.

[17] Zhao Ke, Rolf Hockauf, Liu Zhibing*, et al. Kinematic and stochastic surface topography of workpiece made of Al7075 in flank milling[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2018, 96: 2735–2745.

[18] Yi Yongjian, Wangxibin, Liu Zhibing*, et al. Milling stability prediction with simultaneously considering the multiple factors coupling effects regenerative effect, mode coupling, and process damping[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2018, 97: 2509–2527.

[19] Wang Dongqian, Wang Xibin, Liu Zhibing*, et al. Surface location error prediction and stability analysis of micro-milling with variation of tool overhang length[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2018, 99: 919–936.

[20] Liu Yang, Liu Zhibing*, Wang Xibin, et al. Experimental study on tool wear in ultrasonic vibration-assisted milling of C/SiC composites[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2020, 107: 425–436.

[21] 王西彬,龙震海,刘志兵. 金属零件可加工性技术[M]. 北京:航空工业出版社,2009.

[22] 籍永建,王西彬,刘志兵. 主轴系统-刀具-工件交互效应下的铣削稳定性分析与实验研究[M]. 北京:博盈彩票出版社,2021.

[23] 何理论,刘志兵*,王西彬,闫正虎,吕唯唯,焦黎. 基于无瞬心包络的微细铣刀螺旋槽刃磨分析[J]. 机械工程学报,201652(19): 197-203.

[24] 黄涛,刘志兵*,王西彬,潘霖,闫正虎. 刀轴侧倾角对薄壁叶片加工变形的影响[J]. 兵工学报,201723(11): 577-583.

[25] 闫正虎,刘志兵*,王西彬,刘彪,王东前. 基于径向基函数的AL2A12薄壁件铣削稳定性研究[J]. 振动与冲击,201736(3): 202-208.

[26] 冷寿阳,刘志兵*,王西彬,闫正虎,籍永建. 基于勒让德多项式的加工中心几何误差参数化建模[J]. 计算机集成制造系统,201723(11): 2491-2496.

[27] 陈晖,刘志兵*,王西彬. 旋转投影法评定孔类零件轴线直线度误差[J]. 哈尔滨工业大学学报,202052(7)147-152.

学术兼职

担任中国机械工程学会机械工业自动化分会委员/成组与智能集成技术分会委员、中国自动化学会制造技术专业委员会委员、中国空天动力联合会先进制造及智能制造专业委员会委员、全国机械制造教学研究会理事、中国产学研合作促进会会员、中国微米纳米技术学会高级会员、国家自然科学基金委同行评议专家、973计划项目总体组成员、高端装备工程XX项目副总研究师。