研究方向/领域 :

1. 精密加工技术: 材料微去除机理，工艺及设备；

2. 金属材料加工中的建模仿真及优化: 多场耦合，全工艺链耦合；

3. 制造系统: 可视化技术，并行工程，多系统集成; 3D公差分析,  质量控制, 精益制造与CAPP; 生产线规划与工装技术。

服务企业、产业相关工作成效、研究成果与荣誉：

曾任美国伍斯特理工学院（Worcester Polytechnic Institute）机械工程系John W. Higgins杰出教授，清华大学机械系特聘教授。

现任南方科技大学讲席教授兼系主任。是美国机械工程师学会会士（Fellow of ASME ），制造工程学会（SME）会员，长期从事先进制造技术方向的学术研究和高等教育工作，有着丰富的工程技术教育教学经验，掌握科学工程建设关键技术，是机械夹具自动设计研究方面的权威学者。多年来得到了美国联邦政府相关机构的多年资助，与美国航空制造业、汽车制造业 以及工程机械制造业保持了非常密切的合作，并获得了它们长期稳定的经费支持。近年来所主持和参与的科研项目近百项，并获得近千万元的研究经费。

获伍斯特理工学院“杰出教授”（John W. Higgins Professorship, WPI）；美国机械工程师学会（ASME）设计制造最佳学生项目导师；获“美国机械工程师学会会士”（ASME Fellow）；获“第五届高速加工国际会议优秀论文”；获“37届北美制造年会最佳论文”；美国制造工程师学会（SME）北美制造研究年会（NAMRC）最佳论文；美国机械工程师学会（ASME）设计年会（DEC）最佳论文；获“24届美国机械工程师学会计算机和信息工程大会最佳论文”；

制造技术领域有国际影响的专著多部，在相关的顶级工程技术杂志上（如：《 ASME Transactions》、《Computer Aided Design》、《AIAA Journal》、《IEEE Transactions 》、《Journal of Physics》、《Journal of Applied Physics》等等）和会议上发表了四百多篇论文，其中大多都被SCI、EI检索，并被广泛引用，是计算机辅助设计与制造领域的国际知名学者。

是将计算机集成制造系统（CIMS）的理念最早介绍入国内的海外知名学者之一，还是1994年清华大学国家CIMS工程技术研究中心获美国SME大学领先奖的提名人。

曾多次在美国机械工程学会（ASME）和美国金属材料学会（ASM）年会中主持分会工作( Symposium Chairman)，是《International Journal of Manufacturing Research》、《Internat ional Journal of Computer Application in Technology》、《International Journal of Manu facturing Technology and Management》等多个专业技术杂志的特邀编委以及众多世界知名工程 技术杂志的评阅人。此外，申报人还是一系列国际科学研究机构的评阅专家，包括美国自然科学基金会（NSF）、美国国防部，加拿大和新加坡等国家以及多个大学科研立项的评审人。申报人是教育部长江特聘教授项目的评审专家，也是中国自然科学基金会科学项目的评阅人等等。同时，还是多项国家自然科学基金课题及国家科技攻关课题的合作研究者。 

研究成果与项目：

计算机辅助制造过程研究方面：1）创建了一个金属切削加工中判断切屑折断的半经验模型。该成果填补了基于试验的数据库方法和复杂FAE方法之间的空白。使得切屑折断成为生产规划中的一个重要依据。2）首次对多工件装载热处理炉进行建模仿真，成果获得了热处理技术相关的工业界高度的重视。

计算机辅助制造系统方面：1）开发了面向大规模定制的计算机辅助生产规划技术和系统。随着产品设计的变化，生产规划能够快速地、自动地得到调整和优化。2）首次研究了多装夹生产系统中定位精度对加工过程的影响，提出了一个框架首次将四个阶段的公差分析集成起来，使得生产规划中的精度分析完整化和实用化。提出了一种面向大规模定制生产模式的、通用的质量规划方法，并将其拓展至装配过程。

计算机辅助夹具设计研究领域 ：1）著作《Computer-aided Fixture Design》（1999, Marcel Dekker）和《Advanced Compute r-Aided Fixture Design》（2005, Elsevier Science & Technology）等是这一研究领域的公认的权威书籍。2）首次开发出与CAD集成的夹具规划技术与系统，并已在工业界获得应用。3）开发出世界上第一套工业用的、可进行夹具概念设计和详细设计的技术与系统，实现了夹具设计自动化。4）首次将定位精度引入工艺公差链并用于控制生产质量，并可定量地分析夹具的可用性、精度，刚度和稳定性。5）以磁流变为材料进行柔性装夹，并发明了一种新的控制方法，大大提高了剪切强度（达到以往材料的三倍）。

近几年在国内主要开展制造技术、智能刀具设计化系统、智能成形加工工艺及设备、智能精密加工技术等领域的研究，并将研究成果分别应用于北京第二机床厂、昆山华辰重机厂、东方汽轮机厂、航天一院、中国工程物理研究院的升级改造（攻关项目）中，取得国内领先成果。

领导的CAM实验室在学术研究中独树一帜，研究成果亦受到广泛关注并应用于生产实际中。

在夹具设计自动化方面，取得了国际公认的领先成果。率先研究开发了组合夹具和专用夹具的设计自动化技术和软件，并应用于生产实际。

在缩短生产准备周期、夹具设计科学化、标准化以及CAD/CAM集成、设计制造一体化等方面做出了突出的贡献。

针对面向大规模定制的生产模式，研究开发了计算机辅助生产规划技术和系统，并被企业界采用；提出一个公差分析的集成框架，有效地进行质量控制。

在精密加工方面，通过对微尺度下金属材料动态性能的测定，实现了切削加工过程的精确建模仿真。为难加工材料精密加工中的脆塑转变及工艺优化打下基础。

与哈尔滨理工大学合作，开展了切削控制研究，创建了一个加工切屑形成与折断的半经验模型，填补了基于试验的数据库方法和复杂FEA方法之间的空白，开发了基于Web的金属切屑破解预测系统并应用于生产实际中。

在近期的磨削过程研究中，利用内感应预载热应力技术，主动地控制特种合金加工中的表面及亚表明应力分布。可在航天航空工业中得到应用。

在金属热处理研究上，将热分析与微观组织的演化相结合，首次对热处理炉内多工件及热处理过程进行整体建模与仿真，从而使整个热处理过程得以优化。