A new method for analysing, and calculating angles on cutting tools by means of projective geometry, vector algebra and matrix algebra is suggested. This method makes it possible to turn the solid geometry problem into a plane geometry one, and to deduce

Based on a theoretical model and the Principle of Minimum Energy [1, 2, 3] the bifurcation and catastrophes in a non-free cutting process are theoretically predicted and experimentally verified. The phenomena lead to the complexity of a cutting process wi

基于金属切削中的“最小能量原理”，研究了非自由切削的基本特征，探讨了现代切削加工中普遍存在的排屑干涉和排屑协调的现象与规律，提出以“单元刀具综合法”来建立复杂刀具的切削模型，并由此导出了制约排屑运动的普遍方程，分析了非自由切削的实例，理论分析与预测的结果得到实验数据和事实的验证，还得出了消除排屑干涉，实现自由切削的充要条件，并论述了“自由切削法”的基本思想和技术路线，为现代刀具的改进与优化寻求到一个可行的途径。

从工业经济两百年的利害得失中剖析传统制造模式的弊端，从今天制造系统与制造过程的复杂性说明制造模式变革的必要性；比较了人造系统中传统的“他组织”模式与自然系统的自组织模式的优劣，论述了自组织的特点和机制；指出从“他组织”走向自组织乃是制造业走出后工业时期的困境的必由之路，自组织将是下一个世纪的制造哲理，也是新一代制造系统的重要特征；探讨了自组织过程对于环境的影响，导出了“熵污染”的概念，指出了减轻“熵污染”的途径；列出了与自组织制造模式有关的研究课题及待解决的关键问题，并提出了从有序度和熵的角度来认识、构造

从古至今，人类所采用的各种制造工艺中，加工工具都是处在被加工材料的外部，都是从材料的表面或表层开始加工，逐步逼近最终的成形表面。现在，人们开始研究将“加工工具”置入被加工材料内部，让加工能量直接用于形成零件的新表面。我们将这类新颖的加工方式称为“内加工”，而将沿袭至今的传统加工方式称为“外加工”。从外加工拓展到内加工，使人类的加工成形工艺从二维表面进入三维空间，极大地提高了零件的成形能力。此文反映作者在内加工方面的认识和研究成果，并阐述其发展前景。