田京京，梁国星，黄永贵，马振中

（1.太原理工大学机械与运载工程学院，山西 太原 030024；2.精密加工山西省重点实验室，山西 太原 030024）

1 引言

近年来，随着国民经济的快速发展，我国的航空航天，船舶，能源等重大装备制造业迎来了新的发展契机，对零部件的制造工艺，表面质量和加工精度提出了更高的要求，部分部件的加工精度甚至达到了纳米级。纳米切削技术是改善材料表面质量，使材料加工精度达到纳米级别的重要手段，应用前景广阔。但是由于纳米切削过程中的材料去除机制以及纳米切削理论尚未成熟，这一定程度上限制了纳米切削技术的发展[1]。因此有必要进行大量纳米切削方面的研究，深入理解纳米尺度材料的切削过程。

在纳米切削过程中，材料的去除对象变成孤立、离散的数层原子。因而在材料去除过程、切削力、温度以及能量变化等方面会出现与宏观加工不同的现象，基于宏观连续介质力学的切削理论无法合理解释这些微观切削现象。若要研究微观的切削现象，必须进行纳米切削实验。但纳米切削实验要求严格，费时费力，观察和检测手段缺乏，进行满足要求的纳米切削实验异常困难[2]。分子动力学（Molecular Dynamics）方法可以很方便地获得微观切削过程中的一些现象，因此它逐渐发展起来，成为纳米尺度研究材料切削过程的有力工具。已有众多学者利用分子动力学方法研究了如单晶锗、单晶铜、单晶铝、单晶钛等材料的纳米切削过程，这些工作一定程度上丰富了纳米切削理论，也为材料的纳米切削过程研究奠定了坚实的基础，但研究的材料多为单质材料，研究二元金属间化合物切削过程的鲜有报道。……