“工業(yè)4.0”的核心是構(gòu)建信息物理系統(tǒng)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物與物、機(jī)器與機(jī)器、機(jī)器與人的數(shù)據(jù)信息交流、交互，建立智能工廠，實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)，這也是業(yè)界稱(chēng)之為以智能制造為主導(dǎo)的未來(lái)工業(yè)的第四次革命。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是新工業(yè)革命的核心技術(shù)，是信息化和工業(yè)化融合的主要方面，是對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)的主要技術(shù)手段，也是中國(guó)制造業(yè)走向世界強(qiáng)國(guó)的主線。因此，要不斷強(qiáng)化制造業(yè)的基礎(chǔ)，包括基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)零部件、基礎(chǔ)制造工藝和技術(shù)基礎(chǔ)。切削加工作為基礎(chǔ)制造工藝承擔(dān)著90%以上基礎(chǔ)零部件的加工制造任務(wù)，切削加工的發(fā)展方向是高速、高效、高精度、高可靠性（“四高”）。我國(guó)裝備制造領(lǐng)域有大量數(shù)控加工機(jī)床，但大部分機(jī)床能效沒(méi)有充分發(fā)揮，缺少配套的高速切削工藝和高性能刀具是主要原因。實(shí)現(xiàn)“四高”加工是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，該系統(tǒng)由以工藝為中心的各個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成，包括機(jī)床、刀具、夾具、工件、過(guò)程監(jiān)控、測(cè)量與質(zhì)量管理等環(huán)節(jié)，在各個(gè)環(huán)節(jié)間需要有實(shí)時(shí)有效的切削基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為信息流傳遞，優(yōu)化、有效信息的及時(shí)傳遞依賴(lài)數(shù)字化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，進(jìn)而使得切削過(guò)程體現(xiàn)出智能化。因此智能切削工藝與刀具是實(shí)現(xiàn) “四高”加工技術(shù)的基礎(chǔ)保障。
在航空、航天、汽車(chē)、能源裝備等高端制造領(lǐng)域大量應(yīng)用高溫合金、鈦合金、高強(qiáng)度鋼、復(fù)合材料等難加工材料，并大量采用整體薄壁結(jié)構(gòu)和復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)，以滿(mǎn)足零件極端服役性能的要求。但是，難加工材料在高速切削過(guò)程中切削力大、切削溫度高、刀具磨損嚴(yán)重，大型薄壁結(jié)構(gòu)和復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)零件在制造中的加工變形和切削振動(dòng)現(xiàn)象嚴(yán)重，加工精度和表面完整性難以保證，嚴(yán)重阻礙了切削加工向高速、高效、高精度和高可靠性方向發(fā)展。雖然已有相關(guān)高速切削工藝和高性能刀具技術(shù)研究論文報(bào)道和著作出版，但仍然難以滿(mǎn)足以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為核心技術(shù)的智能制造對(duì)切削工藝和刀具的體系化知識(shí)需求。
本書(shū)依托上海交通大學(xué)切削磨削與刀具研究基地近年來(lái)在智能切削工藝和刀具方面所取得的理論研究和應(yīng)用技術(shù)研究成果，從系統(tǒng)的角度，以典型零件切削加工問(wèn)題為導(dǎo)向，從工件材料力學(xué)性能表征、工件材料和結(jié)構(gòu)的可加工性、切削過(guò)程物理建模、切削仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證、切削加工參數(shù)優(yōu)化、刀具設(shè)計(jì)與優(yōu)化、刀具走刀路徑優(yōu)化、刀具壽命預(yù)測(cè)與管理、夾具設(shè)計(jì)與優(yōu)化、冷卻潤(rùn)滑液應(yīng)用與優(yōu)化、切削加工精度檢測(cè)與分析、切削加工缺陷檢測(cè)與分析等方面，以航天火箭壁板零件、鋁蜂窩結(jié)構(gòu)件、發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉輪、核電汽輪機(jī)缸體中分面、汽輪機(jī)葉片和重型燃機(jī)渦輪盤(pán)榫槽為加工對(duì)象，比較系統(tǒng)地闡述了實(shí)現(xiàn)具有“四高”特征的智能制造過(guò)程對(duì)切削工藝和刀具的特殊需求。
本書(shū)給出了大量基礎(chǔ)性工藝數(shù)據(jù)和刀具技術(shù)規(guī)范，為傳統(tǒng)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)智能制造，提供智能切削工藝與刀具技術(shù)。
本書(shū)可為航空、航天、汽車(chē)、能源裝備等高端制造領(lǐng)域從事難加工材料和難加工結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品研制、智能制造、工藝和刀具研發(fā)等的科技工作者提供指導(dǎo)與借鑒，供機(jī)械制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的高年級(jí)本科生和研究生學(xué)習(xí)參考。
本書(shū)由陳明、安慶龍、王呈棟撰寫(xiě)。上海交通大學(xué)切削磨削與刀具研究基地明偉偉博士、博士研究生劉志強(qiáng)和邱坤賢、碩士研究生文亮和賀旭東參與了本書(shū)的部分科研工作。
本書(shū)內(nèi)容得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51805344、51105253、51475298、51675204、51705319、51875355、51875356）、國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)課題（2009ZX04014041、2012ZX04003051、2012ZX04003031、2015ZX04002102、2016ZX04002005、2017ZX04005001、2017ZX04016001）、國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目（2009AA044304、2013AA040104）、閔行區(qū)產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目和其他項(xiàng)目（17PJ1403800、SAST2017��060、COMAC�睸FGS��2016��33277、USCAST2015��15、USCAST2016��14、15DZ0504500、Z1127949、MSVZD201801、17DZ1101200）的資助支持，在此表示衷心的感謝。
由于作者水平有限，書(shū)中不妥之處在所難免，懇請(qǐng)廣大讀者和專(zhuān)家批評(píng)指正。