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利用數學家涂林所發展出的「反應-擴散」方程式，模擬出花豹的斑紋。
中興大學廖思善教授－中時張毅民】
廖思善模擬出前人未曾做出的花豹斑紋，獲得著名的科學期刊《自然》矚目，加以報導，除了成年花豹的斑紋比較複雜之外，重要的是這項研究模擬出花豹斑紋從幼年到成年的變化：年幼時候是圓點、在成長時變成圓圈、而在成年後稱成為薔薇形（rosette）...
生物所具有的斑紋千變萬化，同種個體的斑紋又能維持一貫，這些斑紋形成的過程與原理，一直是科學家關注的題目。生物學家從遺傳學與生理學著手，而其他學門的科學家，則從自身的長項開始。
英 國數學家涂林（Alan M. Turing）的計算機器理論，是電腦運算的基礎。他對生物斑紋的模式，也有卓越的貢獻。1952年，他提出「反應-擴散」理論，以解釋自然界出現的圖 形。而根據這個理論中的方程式，科學家已經在電腦上模擬出斑馬、魚類、瓢蟲的斑紋，甚至植物的葉序。而更複雜的花豹斑紋，日前由中興大學物理系廖思善領軍 的團隊模擬出來。
廖思善模擬出前人未曾做出的花豹斑紋，獲得著名的科學期刊《自然》矚目，加以報導，除了成年花豹的斑紋比較複雜之外，重要的是這項研究模擬出花豹斑紋從幼年到成年的變化：年幼時候是圓點、在成長時變成圓圈、而在成年後稱成為薔薇形（rosette）。
廖思善說：「我們的方程式，只要改變其中的參數，就可以模擬出這三種變化。」之前涂林方程式的研究者認為，生物的斑紋在胚胎就決定了，這和某些生物實際發生的狀況相左。廖思善花豹的研究則證明，涂林方程式的確可以模擬生物成長時斑紋的變化。
花 豹的斑紋的成果發表之前，廖思善同樣也在《物理評論E》上，發表有關瓢蟲斑紋形成的過程。如果說花豹斑紋的重點，在於呈現花豹從幼年到成熟，斑紋的變化； 那麼瓢蟲的研究的突破，是將「反應-擴散」理論運用在半球面上。廖思善說：「前人的斑紋，都是在平面上的，瓢蟲則是半圓形，兩者的幾何有很大的差異。」
台大物理系陳義裕指出，斑紋的研究主要是改變涂林方程式中的參數，但是「目前在實際的生物上，仍然沒有找到任何證據，說明斑紋真正是這樣形成的。」
「反 應-擴散」理論的主角「形成素」應該是化學物質，但是目前沒有任何「形成素」的候選分子，這也是非線性科學目前的難題之一。10多年前「渾沌」、「碎形」 非線性科學理論大行其道，在電腦上模擬出經濟、生物、生態、醫學、化學等領域中的許多模式與變化，期許能做出重大的預測與貢獻。但是廖思善指出，目前電腦 中的模擬難以實驗證明，應用的程度也有限，當年的熱潮似乎逐漸消退。
對於這個情況，陳義裕有不同的詮釋。他說：「當初大家覺得這個領域很新 鮮，所以很多期刊或是書籍都在討論，現在非線性理論已經滲入許多學門，所以表面看起來不如當年，實際上有很多人在研究。」他指出，渾沌理論在飛彈導航、心 臟動力與噪音控制上，都有成效；台灣從事相關研究的人員，也越來越多，例如由廖思善主導的非線性物理學研討會，將在11月舉行，目前就有百來人報名參加。
台灣也有生物學家希望能夠運用涂林方程式，在電腦上模擬出龜殼花、雨傘節的紋路。廖思善表示，這個題目雖然有趣，但是與斑馬紋路的研究，差異不 大。以雨傘節為例，是把平面斑馬紋路捲成圓筒。目前「反應-擴散」理論重要的工作，應該是要與生物學結合，在生物中找到形成素存在的證據，以完整解開生物 斑紋成形的奧秘。
（更多詳細內容，請看本期《科學人》）

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最近，明年 (2007年) 車價調降的話題突然爆紅。原因無他，明年的2,000 c.c.以上小客車的貨物稅將從35%調降為30%。適用的車款，成本因此下降不少，連帶牽動大眾最關心的車價漲跌議題。
車價成本的計算
當 媒體追逐車價調降的議題時，我接到水果日報的採訪電話。她們問我，車價是怎麼算出來的？我在電話中，簡單地算給這位記者聽：假設一部進口可2,300 c.c.轎車，抵岸價格為50萬台幣；運送到台灣後，首先要課徵關稅，稅率24.7%，約12萬5千元，成本變為62萬5千元；接著要再課徵貨物稅 35%，約22萬元，成本再變為84萬元左右。接著才是總代理毛利、經銷商毛利等費用，最後還有一筆5%的營業稅，大約5萬元。最終計算出的零售價則已經 跨越百萬門檻，約為110萬元。
「怎麼可能！」電話那頭傳來不可置信的聲音。「台灣的汽車代理商跟國外原廠購進一台50萬元成本的車，送到消費者手上前，光繳給政府的錢就要接近40萬元了，110萬的零售價絕對有可能」，我這樣回答她。
國產車也是高稅賦
上面的算法是進口車，但國產車也差不了太多。假設一台出廠價50萬台幣的2,300 c.c.國產車，要繳交的貨物稅為17.5萬，加上總代理毛利、經銷商毛利、營業稅後，零售價格大約是85萬元。交給政府的錢大概有22萬元。
看到這裡，大家應該心裡有譜了。原來，台灣車價偏高的「原兇」，其實是政府。不過，各位讀者可別認為我否定了政府課徵稅賦的正當性。事實上，對於汽車課徵更高稅賦的國家，大有所在，台灣絕對不會是最高的。而政府課徵各項稅賦，自有其政策考量，合理與否可以再另章討論。


多數人不知有貨物稅
只 是，長期以來，在許多消費者心中，根本不知道有「貨物稅」的存在。當許多民眾了解到國外車價低於國內時，便一味地指責國內車廠，「暴利」、「奸商」等情緒 性字眼經常脫口而出。這是典型的「看到黑影就開槍」，實在不是理性的行為。在車價形成的過程當中，各項稅賦才是造成車價水漲船高的主因，而比重最大的，是 貨物稅。
而貨物稅採用差別稅率的設計，也同樣引導了國內車市的生態。目前的小客車貨物稅稅率，2,000 c.c.以下為25%，2,001 c.c.以上為35%；2007年以後，2,001 c.c.以上的稅率調降為30%。由於這項差別稅率的緣故，造成許多國外以2.4升為主的車款如Honda Accord、Toyota Camry等，引進台灣國產化之後，由於稅賦造成的成本差異，變成了以2.0升做為販賣的主力。這種現象，自然是貨物稅率造成的政策引導效果所致。許多消 費者也常常以此指責車廠，認為有「視台灣消費者為二等消費公民」之嫌。這些指責，在我看來都有失偏頗，並不理性。
因此，消費者應該了解車價形成的來龍去脈後，再下定論。這樣，才不會抓錯了「兇手」

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轉述：
想知道日本刀对上中国大砍刀时是什麽情况的话,可以去看(无限住人),里面那个
天津久影用的就是中国刀法与大砍刀
一个国家的武术与武器发展取决於那个国家的武术发展方向,中国在春秋战国时到
一直到唐宋时带,都是以军事方向为主,而唐宋以後则是以民间击技为主,而日本则
完全是以军事方向为主日本刀主要有4部份1 玉刚 2暗光花纹刚 3包刚法 4局部淬
火,而其中玉刚就是高碳刚,是日本人发明的,虽然硬度高,但易脆,而暗光花纹刚与
包刚法都是唐朝时连同刀的形状与双手剑派一起传过去的,因此当时的日本刀不叫
武士刀,而叫唐样大刀,而日本人淬火时采用高温过火(还是低温回火我忘了,想知
道自己去查)虽然可以提高硬度但易脆,日本刀的硬度为58- 60,可以更高,但会使
刀身容易折断,就硬度,日本刀是很精良,但就耐用度,完全是废物,其缺点有
1 寿命短 在日本战国时代时,一场战斗就可以换掉一把刀
2 无法修复,一但刀身有裂痕,那一把10万块的宝刀,就跟一快废铁一样,唐朝政府就
是差一点被包刚法搞到破产,因此包刚法才会在中国绝迹
3 像玩具一样,易坏,在明朝时,日本刀最大的克星不是刀法,而是少林寺铁棍,当倭
寇遇到少林僧人时,往往都是连人带刀一起被打烂,而在八年抗战时,武士刀一遇到
大刀队时,也是连人带刀被砍成两半而武士刀之所以会硬度高,是因为武士刀的韧口
很薄,易卷口,因此需要提高硬度,以增强耐用度与杀伤力,一个剑道高手,杀了100个
人後,其刀与刀的碰撞次数可能不到一次,所以剑道最忌讳刃口相格,因此武士刀试
刀适用死人试刀,而中国刀剑因为要面对许多重兵器,加上碰撞次数高,因此试刀时
,是以刃口砍石头,以不卷刃为主,其注重的是弹性因此就顶级刀剑而言,我最推崇以
大马士革刚加上中国花纹刚打成的刀剑,就大马士革刚与日本玉刚的优缺点,请自
己去 http://www.kendo.com.tw/iaido/index.htm找,我上述言论的掺考资料都是
从这边来的,所以要是我说的有问题,请去找他们吵。顺带一提,目前硬度最高的刀
,是西洋刀匠打的刺刀(因为短)至於中国刀与日本剑谁好谁坏,我套用他们的一句
话 中国刀剑注重弹性,而日本刀剑则注重硬度,因此无法比较而至於剑道方面
双手剑早在春秋战国就有了,其特点为,大开大合,利於战阵(去看漫画:天界无限:黄
展鸣画),但变化不易,不适合一般民间一对一的击技,因此一直到唐朝时以门派的
形式传过去後,就被淘汰了,(国术杂志:力与美:第130期)至於剑道的技巧方面,他
们注重的是:在敌人砍到我前,先砍倒敌人:因此他们注重的是速度,完全攻击,并不
防守,以跟敌人同归於尽的气势,一刀杀掉对方,所以他们不需要技巧,而且双手剑
传到日本时,他们只学到了型式,并没学到最重要的,也就是腰的运用,因此,剑道用
的是手臂肌肉的力量,而不是像中国武术,以腰部的离心力的力量,所以日本刀会那
麽薄,不是技术好,而是太重他们拿不动,一把标准武士刀,重1200公克,而中国单刀
则是3.5公斤,要是武士刀太重,很容易在停刀时伤手至於剑道与苗刀的差别,在於苗
刀有用腰部的力量与反手刀,挥砍时有直劈也横扫,而武士刀则因为腰部固定不动
,所以是以直劈为主,而且劈砍时,上手前推,下手微往後收,以杠杆力矩方式旋转,这
时会有两个旋转中心,因此剑道的速度很快,缺点为,要砍第二刀时,要先回刀再砍
,中国刀则是反手刀,因此不必回刀,至於抗战刀法有三种说法
1大刀王五的鬼头刀法,请去找电影:一刀倾城:里面王五那把鬼头刀厚达1公分以上

2抗战时期,中国政府除了聘请着名武术家教授中国刀法,还由从日本士官学校毕业
的军官传授日本式劈刺,并且研究专门对付剑道的招式
http://www.cc.nctu.edu.tw/~sword/FIGHT/dao/bigg.htm
3苗刀刀法
顺带一提,日本武士刀遇到大刀队之所以会死的那麽惨,是因为日本武士刀只砍人
,而大刀队则是人也砍,刀也砍,当时大刀一把重达20斤,也就是12公斤,是武士刀的
十倍,武士刀根本承受不了钢的主要类别有：
1. 低碳钢 - 又称软钢, 含碳量从0.10％至0.30％低碳钢易于接受各种加工如锻
造, 焊接和切削, 常用于制造链条, 铆钉, 螺栓, 轴等。
2. 中碳钢 - 含碳量从0.30％ 至0.60％, 用以制造重压锻件, 车轴, 钢轨等。
3. 高碳钢 - 常称工具钢 , 含碳量从0.60％至1.70％, 可以淬硬和回火。锤, 撬棍
等由含碳量0.75％的钢制造; 切削工具如钻头, 丝攻, 铰刀等由含碳量
0.90％ 至1.00％ 的钢制造。
4. 合金钢 - 钢中加入其它金属如铬, 镍, 钨, 钒等, 使具有若干新的特性。 由
于各种合金元素的掺入, 合金钢可具有防锈, 防腐蚀, 耐热, 耐磨,
防震和抗疲乏等不同特性。
5. 高速钢 - 含有各种成份和份量, 如钨, 铬, 钒, 钴和钼等。高速钢制成的切削工具,
可用高的速度求切削硬材料, 并能承担强力的切削.高速钢切削工具在高的
速度中仍能使刃口保持锋利, 其它钢材则可能变钝。
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炼钢过程及性质比较?
热处理(Heat Treatment) - 是利用加热和冷却以改变金属物理性质的方法。 热
处理能改善钢的显微结构, 使达到所需的物理要求。韧性, 硬度 和耐磨性 是通
过热处理而获得的特性中的几种。 要获得这些特性, 需使用热处理中的淬硬<又称淬火>,
回火, 退火<又称9402;化>和表面淬硬等操作。淬硬(Hardening, 又称淬火) - 是
将金属均匀地加热至适当温度, 然后迅速浸入水或油中急冷, 或在空气中或冷冻
区中冷却, 使金属获得所需要的硬度。回火 - 钢件淬硬后会变脆, 同时由淬火急
冷而引致的应力, 可使钢件受到轻击而断裂。 要消除脆性, 可用回火处理法。
回火就是将钢件重新加热至适当的温度或颜色, 然后予以急冷。 回火虽然使钢的
硬度略为减少, 但可增加钢的韧性而降低其脆性。退火 - 退火是消除钢件的内在
应力和勒化钢件的方法。 退火法是将钢件加热至高于临界温度, 然后放入干灰,
石灰, 石棉或封闭在炉内, 令它慢慢冷却。硬度(Hardness) - 是材料抵抗外物刺
入的一种能力。试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦, 由其表
面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低。 这种方法称为锉试法 这种方法不太
科学。 用硬度试验器来试验极为准确, 是现代试验硬度常用的方法。最常用的试
验法有洛氏硬度试验 洛氏硬度试验机利用钻石冲入金属的深度来测定金属的硬度
, 冲入深度愈大, 硬度愈小。 钻石冲入金属的深度, 可从指针指出正确的数字,
该数字称为洛氏硬度数。锻造 - 是用锤击使金属成为一定形状<成型> 的方法,
当钢件加热达到锻造温度时, 可以从事锻造, 弯屈, 抽拉, 成型等操作。 大多数
钢材加热至鲜明樱红色时都很易锻造。脆性 - 表示金属容易破裂的性质, 铸铁的
脆性大, 甚至跌落地上亦会破裂。 脆性与硬度有密切关系, 硬度高的材料通常脆
性亦大。延性 - (又称柔软性) 是金属受外力永久变形而不碎裂的性质, 延性的
金属可抽拉成细线。弹性 - 是金属受外力变形, 当外力消除之后又恢复其原有形
状的一种性质。 弹簧钢是极富弹性的一种材料。硬度 - 是金属抵抗外物刺入或切
削的一种能增加钢材硬度常用的方法是淬火?
展性 - 又称可锻性, 是金属延性或柔软性的另一种表示法。 展性是金属接受锤
锻或滚轧而变形时不致破裂的一种性质。韧性 是金属抵受震动或冲击的能力。
韧性与脆性刚好相反?
刀具钢材特性
440-C : 美国制之优质不锈钢材, 含铬量高达16-18%。最初被应用於外科手术刀具及船舶业, 耐蚀性及耐恴能力极优; 韧性强。现更广泛应用於手制刀及优质厂制刀具。含碳量约1%(440系分A, B, C, 及F级; C级及F级含碳量最高, 而A级则较少) 经熟处理後可达HRc58之硬度。
154CM : 美国制之优质不锈钢材, 铬含量达15%, 钼含量达15%, 钼含量达4%; 故定名为154CM。乃近代手制刀之一代宗师 R.W.Loverless 率先所采用。加工性极优, 耐蚀性, 刀锋耐损性及韧性皆强, 但售价较高, 故只见被应用於手制刀具。含碳量约1.05%, 经热处理後可达HRc60~61之硬度。
ATS-34 : 日本“日立金属工业”针对美制154CM 而开发之优质不锈钢, 用料和成份与154CM相近, 而各方面之性能皆达至154CM之标准, 且犹有过之, 但价格则较廉, 被业内认定为最佳刀具钢材之一, 现已成为手制及优质厂制刀具应用之主流。经热处理後可达HRc60~61硬度。 ATS-34 : 日本“日立金属工业”针对美制154CM 而开发之优质不锈钢, 用料和成份与154CM相近, 而各方面之性能皆达至154CM之标准, 且犹有过之, 但价格则较廉, 被业内认定为最佳刀具钢材之一, 现已成为手制及优质厂制刀具应用之主流。经热处理後可达HRc60~61硬度。
AUS8(8A) : 日本 “爱知制钢” 所开发之优质不锈钢材, 耐蚀性, 刀锋耐损性及韧性皆达优异水平, 多被应用於日本制之优质刀具。AUS 钢种分为10A (含碳量约1%), 8A (含量0.8%) 及6A (含碳量约0.6%) 三种。8A 经热处理後HRc58~59之硬度。
D2 : 金属机械加工用之耐磨工具钢材D2, 属风硬钢 (Air-Hardening steel) ; 被广泛应用砍伐刀或猎刀次制作, 含碳量高达1.5%, 含铬量亦高达11.5%, 经热处理後可达HRc60之硬度, 但相对地廷展性(韧性)较弱, 耐锈能力亦不甚佳, 钢材表面亦难作镜面磨光处理。
Hi-Speed Tool Steel (高速工具钢): 高度加工制成成之工具钢材, 含碳量高, 而含铬量则低(约4%), 故打磨钢材表面之光泽较暗, 经热处理後可达HRc62之高硬度, 但耐锈性能不甚佳。
Cowry X(RT-6): 日本大同特殊纲(株)於1993年开发之超级粉末系合金钢材, 为近代日本冶金技术的新突破, 现已被日本刀匠们应用於大型砍伐刀具, 钢材含碳量高达3%, 经热处理後可得HRc67之高硬度。
Cowry Y(CP-4): 日本大同特殊钢（株) 於1993年开发之优质粉末系合金钢材, 含碳量达1.2%, 更罕有地混入金属元素 "钶" 达0.2%, 经热处理後可达HRc63之高硬度, 却仍保有极佳之延展性能。
A-2 : 金属加工用之高韧性耐磨工具钢材A-2, 属风硬钢, 含碳量颇高, 约1%,经热处理後可达HRc57之硬度, 铬含量约5%, 经打磨後钢材表面光泽较暗, 耐蚀性优, 延展性(极强), 刀锋之耐损性亦佳。
VG10 : 日本 “武生特制钢” 之「V金10号」不锈钢材, 乃「V金」, 系钢材之最优级别, 含碳量约1%, 含钼1.2%及钴1.5%, 经热处理後可达HRc60-62之硬度。VG-10加工性优, 韧性及耐蚀性皆强, 多被应用於日制之优质刀具。
BG-42 : 极优质之不锈钢材, 含碳量1.15%, 含钒量则高达1.20%; 故钢材组织微粒细密, 经热处理後可达HRc60-61之硬度, 加工性优, 耐蚀力极强, 韧性亦佳。BG-42最初被应用於航天工业, 作为制造滑轮及机轴等之材料, 因价格颇高, 於制刀业则多被应用於刀匠之手制刀具。
SANDVIK : SANDVIK 公司是北欧制钢及五金工业之翘楚, 120C不锈钢材乃SANDVIK 之优良钢种之一, 含碳量约1%, 含铬量约14%, 经热处理後可达HRc56-58 之硬度, 加工性优, 北欧出产之名厂刀具多以SANDVIK 之钢材制作。
1095 : 高碳钢中最优质者莫过於1095, 其含碳量达1.03%, 经热处理後可达HRc58-60之硬度, 韧性十分好, 但不耐锈, 多被应用於传统之欧洲式猎刀, 大型砍伐刀及军用刀 如二次大战时美国“KA-BAR”军刀便是以1095作为刀身材料。
W-2 : 高碳工具钢材被命为W型者为水硬钢(Water-Hardening Steel), 为工具钢中最廉价者。 W-2钢材(经热处理) 容易达至高硬度(HRc65), 兼且容易局部硬化, 兼且容易局部硬化, 以使邻近各部位硬得可以耐磨, 而又可以软得容易制造, 加工性极优良, 故用途广泛。但W-2耐锈力很差, 故钢材之表面多以涂层保护, 以防锈蚀。 O-1 : 油硬级(Oil-Hardening types)之工具钢材最广泛被使用, 而其中最佳者是O-1型, 其高锰伴同铬与钨可增加硬化能, 使钢材可不需剧烈之水淬 (代之以嵹鵐的油淬) 也能硬化至高硬度(HRc62)水平。 O-1钢之加工性佳, 但韧性及耐锈力则较弱。美国着名刀匠Randall便多以O-1工具钢作其刀身之材料。
ZDP-189 : 日本 "日立金属工业" 於1996年开发之粉末系新钢材, 其研发目标与“大同特殊钢 (株) ”之Cowry X钢材一脉相承, 优良加工性之超硬合金钢, ZDP-189含碳量达3%, 含铬量亦高达20%, 经热处理後可得HRc67之高硬度, 加工性极优, 金属组织微粒比ATS-34及440-C更均一细密, 耐蚀性及朡性皆 , 故 "日立" 对外宣称ZDP-189乃「跨向21世纪之次世代刃物钢」。
GIN-1(G-2): 日本 "日立金属工业" 之「银纸一号」钢材, 为「银纸」系钢材之最优级别, 钢材特性与 "爱知制钢" 之8A相近, 但硬度则比8A稍软(HRc57-58), 价格较廉。
ATS055 : 日本 "日立金属工业"继ATS-34後所开发之优质尸刃物钢材, 为ATS-34之改良品种。ATS-34含钼量约4%, 故能耐极高温度, 适应范围较广(可适用於制作机械零件, 如机轴, 滑轮, 气舱阀等)。 ATS-55则减低了钼含量至0.6%, 但亦加入了0.4%之钴。此毕令钢材本身减低了耐热性却增加了朡度(更适用於制刀业)。整整体而言, ATS-55性能稍逊於ATS-34, 但比同厂之G-2较优。
CPM440V : CPM (Crucible Particle Metallurgy)粉末系钢材乃美国Crucible原料公司开发之新一代刃物钢, 厂方曾声称CPM440V乃超级钢材(Super custom knife steel of the 90’s)。虽然CPM440V之含碳量比传统的440-C多出近一倍, 经热处理後得出之硬度却只为HRc57-58, 皆因受其他所含原素之影响(5%之钒, 17%之铬)。其真正杰出之处在於保留刀锋之耐损性及延展性(朡度)这两方面, CPM440V之售价颇高, 故多应用於手制(刀匠手作)刀具。 CPM420V: 美国Crucible原料公司於1996年再次研制出较CPM 440V更高一级之CPM钢材: CPM420V, 它比CPM440V多出近一倍之钒及钼含量, 故能保有更优越之刀锋耐损性及耐蚀性(比CPM440V优胜25-50%之多)。经热处理後可得之硬度则与CPM440V相等。CPM420V之售价颇昂 贵, 比ATS-34高出一倍。
420J2: 420系钢材之碳含量低於0.35事无补, 经热处理後所得之硬度只得HRc52-55, 而耐损性等各方面之性能并不太出众。因较容易切割及打磨, 故适宜於用作大量生产之厂制刀具, 420钢亦因碳含量低而耐锈力极佳 , 故亦是生产潜水刀具之理想钢材。
425m: 420系钢材之改良(Modified)品种, 定名为425M, 将含碳量提高至约0.55%, 并加进1%之钼, 经热处理後可违较理想之硬度(HRc58), 却保留了420系钢材之优良加工性, 故极宜应用於厂制刀具。 美国BUCK及GERBER两大刀厂已於90年代选用425M作为其刀身材料。
合金成份浅析
碳: 一种化学非金属元素, 是组成生物体细胞之必需成份, 在工业及医药上用途
极广。
硅: 一种褐色的粉未或晶体化学非金属元素, 坚硬而有光泽, 是制玻璃之
重要原枓。锰: 一种灰白的金属元素, 可制合金, 硬度极大, 耐重刀强。
镍: 一种银白色而有光泽的金属元素, 不长锈, 可制硬币。
铬: 一种灰白色的金属元素, 9402;性硬度很高。
钼: 一种银白色的金属元素, 质硬, 熔度极高, 可制合金。
钒: 一种金属元素, 能增加钢的硬度和弹性, 用途广。
磷: 一种化学非金属元素, 可制火药。
硫: 一种淡黄免固体非金属元素, 易燃。
铜: 一种赤色而有光泽的金属元素, 富延展性, 是热及电的优良导体, 可制合金
钨: 一种灰色而有光泽的金属元素, 质极硬, 可制合金。
钴: 一种灰色的金属元素, 质坚硬而有磁性, 可和别的金属制成较硬之合金, 工
业上用途广。钶: 一种灰白似钢之金属元素, 能增加不锈钢对腐蚀剂的抵抗力。
钛: 一种非常坚硬的银白色金属元素, 可制成钛合金, 质轻, 耐蚀, 加上电流及
化学处理后, 会产生不同颜色。铭: 一种银白色的金属元素, 质轻, 不长锈。
铁: 一种灰白色而有光泽的金属元素, 质坚硬富延展性, 天然铁石初步镕铸后即
成为铸铁(又叫生铁), 再炼后则成熟铁。 最后精炼成钢铁, 用途极广。
关于钢，赞同。关于中日刀法，太片面了。
首先，日本有小太刀术，居合术，这些都是单手刀法。
然后，再好的刀，只要刀刃相交都会缺口。因此古时的战刀，在刀身的下部都会
有一段较钝的部分，用来格挡。 中世纪的中国王朝在冶金术方面有很大的进步。
如生产铸铁的能力是远超于欧洲在这方面的技术的。又如高效率、大规模的钢生
产的控制管理，使得唐、宋两王朝成为东亚的主要军事势力。
大部分亚洲武器的收藏家都晓知发展自中国的锻造和回火技术是重新被认知的日
本刀剑的发展基础。这种技术最早在隋唐时代（公元589年前）传到日本的。
日本刀剑的鉴赏在数个世纪中得到兴旺发展并且在我们的时代成为一种国际化潮
流。今日，日本刀刃正如艺术作品一般被收藏着。遗憾的是，即使在其祖国大地
上，对中国的"父母"铁匠所生产的刀剑欣赏也业已雕零。极好的刀刃是由中国制
造，以及以利刃相搏的近身战被证明是在帝国时代取得战役胜利的关键此等事实
也为人们所不顾。
使人感伤的是，甚至乎热衷中国武术艺术的习练者也不知道他们每日习练所用的
武器的历史、制造及审美的传统。他国人士就更不必说了。要区分陈列在紫禁城
、巴黎的Muse de l’Arme（兵器博物馆）或者莫斯科城堡中的漂亮的标本与那些
常在古董商店或者枪术表演中看到的"拳击手对抗优胜奖品"的赝品或者touristic
（旅游点的廉价新仿）小古玩是一件很困难的事。

这种情况的主要原因在于缺乏有关主题的文献影响当今学生的了解。这类缺少参
考材料的情况并不只发生在中国。一个有关技术及艺术的论文调查显示极大部分
关于钢刃刀的着作最早都出版于公元四世纪（给人以早期青铜武器般的深刻印象)
可是，这种着作的出版在1644年明王朝覆灭后就骤然减少了。
为什幺在清王朝，覆灭于1911年的最后王朝，期间缺少有关刀剑的参考材料，众
说纷纭。一个较公认的解释是由于满族在其统治的帝国中只占有一个很小的比例
，为避免占有决大多数的汉族人民的反叛而查禁所有的军事着作。
在清王朝初期，如《明朝军事百科全书》这类特定着作是受到审查和限制的。尽
管如此，清代技术文献的调查显示在此朝代间仍有相当数量的新主题着作的撰写
和出版。毕竟清王朝仍然对其军事力量（主要由汉族人组成）有此方面的需求。
研究也表明了清朝统治者对主要由平民百姓组成的军队很注重实效：例如，众所
周知的康熙皇帝否决了一位官员的解除山东省人民武装的请求。
不过，有趣的是，在清朝期间出版的军事着作中仍然涉及到火，枪大炮及爆炸性
武器。（这些文章是始于帝国为叛乱侵扰的十九世纪中叶）。甚至近代的古典名
着《明朝百科全书》，武备志Wubeizhi 也只相关地给予刀刃武器极少的关注。为
何如此不关注"刀剑是帝国兵械库中的中流砥柱"这一实际情况呢？也许是因为刀
剑工艺在那时候被认为是"老套子"，想要掌握这种工艺的人确信书中的副本对新
的技术将无任何的贡献。
同样有趣的是，注意到明朝的审美家们将刀剑作为一种艺术形式来欣赏。尽管，
极少的证据表明这种欣赏在清朝时依旧盛行。一个可能的解释是中国文化精华的
品味在世纪的更替间趋于狭窄，变得前所未有地热衷于少数受众人爱戴的艺术形
式的神秘专案，如绘画、陶瓷和玉器。这里可以与晚清的家具传统的衰落划上一
条平衡线。最后，我们还必须注意到贬低军事，崇扬文学的儒家思想价值观的影
响。在满族人统治期间，对于学者来说，表现出对军事的不关心是一个实际的选
择。
使得对中国刀剑传统的研究成为一项真正的挑战的原因，是那些在我们的时代学
习这个课题的人必须是探险家、开拓者而非被动的消费者。在揭露和翻译这些幸
存的文章的过程中仍有许多东西是需要我们去做的。令人兴奋的是我们从过去研
究的成绩中，得到了刀刃被小心擦亮及回复的新外观。
我们的研究至今为止表明了中国的铸剑师们在过去的20个世纪中精巧地制作了兼
有如下特性的刀刃：
一个坚硬而且耐用的刀锋。
一个有弹性，能承受打击而不坏的刀身。
在一把刀上，这些特点是互相排斥的。坚硬的钢易碎。有弹性、有弹力的钢是柔
软的，并不能保持刀锋的锐利。中国的铁匠以各种不同的方法解决这些问题而使
坚硬和柔软的钢相结合。有三种基本的方法能做到这一点。其中一种叫"包钢"。
以坚硬的、含碳量高的钢制作锐利的刀锋外表，在横断面上，像一个"V"字型的装
入一个软钢的核心。作为核心的金属经常被折迭以提高强度，或者用锻造的铁来
分层以达到同样的效果。一个包钢的刀刃必须由相当厚度的硬钢套子做成，不然
它将在多次的打磨后失去硬度。
一个更普遍的锻造刀刃的形式是"嵌钢"。一个含碳量高的刀锋作为核心，由两块
软钢作成的表皮相夹而成。表皮是由交替迭起的铁和钢做成，从而使刀刃在打磨
的时候表面上形成一种图案。一个熟练的铁匠能巧妙地处理分层，除了增加刀的
结构上的强度外，还能做出很美丽的图案。
最后一种主要的锻造方法是西方知名的"旋焊"。它是由硬钢和软钢形成的双杠
做成，在加热和锤击之下焊接成一个简单个体。当锻打和打磨擦亮的时候，其表
面将出现如长着羽毛，星型或者漩涡状的形状排列。
其次，中国的铁匠显示相当独创性的地方是在以液体中加热和淬火的方法锻造刀
刃。这种技术几乎遍及所有的刀刃制造地区。中国是少数发明与整个刀刃相区别
地加热处置刀锋技术的地方之一。这种方法增加了刀刃的强度和切割能力。日本
人利用中国和朝鲜移民铁匠的技术，把它发展到最高的水平。
中国铸剑师美妙的工艺，是一种刚开始在中国或者其它地方被重新发现的艺术形
式。我们生活在一个每日都出现新发明的时代。当我们开始看见来自形式和功能
的结合美丽图案，创造出一把由上好的钢材打造的刀刃时，我们仅刚开始我们对
中国装甲工艺的研究。从它们的装饰图形及象征性到刀刃美学巧妙地与功能的结
合，这里仍然有许多其它的研究地区等待探索。
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轉述：
钢是铁、碳和少量其它元素的合金。不锈钢或者10.5%或 以上铬金含量的抗腐蚀性合金钢是该类金属的通用术语。应该记住不锈钢并不是说这种地钢材不生锈或不会被腐蚀，而只不过是它比不含铬的合金的耐腐蚀性能强得 多。除了铬金属之外，其它金属元素如镍、钼、钒等也可以加入合金中用于改变合金钢的性能，从而生产出不同等级、不同性能的不锈钢。因应用目的和场所的不 同，仔细挑选性能最为合适的不锈钢所制造的刀具，对于你特定工作的效率和成功至关重要！！！！！
　当今刀具常用刃材
AUS-8
ATS-34
GIN-1
CPM-T440V
SANMAIIII（三层钢）
420J
CARBON V
440C
D2

AUS-8：
一种高碳低硌不锈钢，经过长时间证明具有非常优秀的折中特点，既坚硬又坚韧，既不易生锈又能保持锋利长久。

ATS-34：
日本钢，隶属日立钢铁公司生产。大多数手工刀采用的材料，也是名牌厂家选用之高级不锈钢材料。ATS-34也属于高碳钢，其硬度可作到59-61HRC，有些人认为是目前最好的刀刃钢材之一。此外，美国的154CM钢材与ATS-34等同。
GIN-1：
以前也叫G2，是一种低成本的钢材，稍软于AUS-8。
CPM-T440V：
近来被认为是超级制刀钢材，比目前市场上的所有不锈钢都经久耐用，长时间无需磨刀。
SAN MAI III（三层钢）：
一种昂贵的日本薄片层压钢材。高碳含量的坚硬里层作为刀刃的中心层，两边经过回火处理的坚韧弹性钢，最终的刀刃集中了良种钢材的特点，品质极佳。其比AUS-8的坚韧性高25%。
420J：
属于低碳钢，坚韧（甚至不易折断），抗冲击，抗腐蚀，能保持适度锋利，易于保养，有不少观赏刀剑用此钢材。
CARBON V：
一种纯粹的碳合金钢，冷钢公司在其购买的大量高级碳钢材中加入少量合金元素增加了这种钢材的坚韧性和持久性，然后按照严格的规则滚轧获得最好的结晶化，使刀刃可以充分利用钢材中的结晶粒方向，使刀刃变得出类拔萃。
440C:
也是目前用在高档批量刀具市场上的优质不锈钢，其强度及锋利性甚于ATS。
D2:
最近KA-BAR厂采用了D2型钢材，这是一种优质工具钢，硬度59-60HRC，深度冷处理至-120度，两次退火，其优点是坚韧和较长时间的刀刃保持性。
刀 具 钢 材
------------------------------------------------------------

首 先，要记住刀的性能并非仅由钢材决定的，刀刃的形状也很重要（例如，Tanto的刀头不适合剥皮），也许最重要的是热处理。较差的钢材经过良好的热处理也 可能生产出更好的刀刃来。比较差或者很差的热处理可能会使不锈钢失去它的一些固有特性，或者导致坚硬的钢变脆。最不幸的是：刀具的三个最重要的特性（刀刃 形状、钢材类型、热处理）中热处理是不可能用眼睛辨别出来的，因此，一般人把过多的注意力放在了前面两方面。记住这一点，440A经常被嘲笑，但是，我宁 愿要440A材料的潜水刀也不要L6。正确热处理的5160非常结实，但是如果我想要剥皮刀，我更有兴趣选刀锋保持比较好的，象ALA521000等等。
一、钢合金
简单地说：钢就是铁和碳的合金。其它成分是为了使钢材性能有所区别。以下以字母顺序列出重要的钢材，他们包含以下成分：
碳（Carbon）
存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度，我们通常希望刀具级别的钢材拥有5%以上的碳，也成为高碳钢。
铬（Chromium）
增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有13%以上的认为是不锈钢。尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈的。
锰（Manganese）
重要的元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性，和强度、及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧，出现在大多数的刀剪用钢材中，除了A-2,L-6和CPM 420V。
钼（Molybdenum）
碳化作用剂，防止钢材变脆，在高温时保持钢材的强度，出现在很多钢材中，空气硬化钢（例如A-2,ATS-34）总是包含1%或者更多的钼,这样它们才能在空气中变硬。
镍（Nickle）
保持强度、抗腐蚀性、和韧性。出现在L-6AUS-6和AUS-8中。
硅（Silicon）
有助于增强强度。和锰一样，硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。
钨（Tungsten）
增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢M-2中就含有大量的钨。
钒（Vanadium）
增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒，其中M-2，Vascowear，CPM T440V和420VA含有大量的钒。而BG-42与ATS-34最大的不同就是前者含有钒。
二、碳合金钢 (非不锈钢)
这 一类钢材是通常用于锻造的钢材。其实不锈钢也是可以锻造的(象 Sean McWilliams 就锻造不锈钢), 但非常困难。另外，同一块碳钢可以用经由分段冶炼方法来获得非常坚硬的刃端和坚韧而具弹性的背端，而不锈钢不可以这样冶炼。当然，在不同程度上碳钢比不锈 钢容易生锈，也比使用不锈钢风险大 -- 但我相信，只要热处理方法正确，下面举出的所有的钢材都相当不错。
在 AISI 钢材命名系统中，10xx 是碳钢，其他的则是合金钢，例如，50xx 系列是铬钢。在 SAE 命名系统中，带有字符标示的 (例如, W-2, A-2) 是工具钢。另外还有ASM 命名系统，但它在刀具界中很少被提及，所以在这里我们可以忽略它。通常在钢材名称中的最后一个数字即为该种钢材的含碳量，如1095 约含0.95%的碳，52100 约含1.0% 的碳，而 5160 则约含0.60% 的碳。
O-1
这是一种应用得很广泛的优秀钢材，用作刃材可加工出非常坚韧和可深度打磨的刀刃，但它容易生锈。Randall刀具和Mad Dog都用0-1。
W-2
这种钢材由于含有0.2%的钒，因此可用于加工相当坚韧和可打磨的刀刃。大部分锉刀都用W-1，一种与 W-2 很相似的钢材，只是W-1不含钒。
10-系列 -- 1095 (1084, 1070, 1060, 1050, 等等)
在刀具业中，1095是被用得最广泛的 10-系列钢材。 按从 1095 - 1050 排序，总地来说，含碳量从高到低，可达到的打磨度也从高到低，但坚韧性却从低到高到最高。
同 样的，按从 1060 - 1050 排序通常适应于制剑业。而对刀来说，1095是一种很“标准”的碳钢材料，性能良好而且成本不贵，具有适当的坚韧度和打磨度。这是一种较单纯的钢材，容易 生锈，仅含有两种合金成分：0.95%的碳和0.4%的锰。KABAR系列通常使用1095，再加上黑色涂层。
碳V
碳V 是一个Cold Steel （冷钢公司）专用的术语，它并不一定是指某种特殊的钢材，确切地说，它指Cold Steel 采用的任何一种钢材，代表着他们不断选用不同钢材来制造刀具的历程。 以我之见，碳V 的性能大致在1095系列和O-1系列之间，抗锈能力和 O-1 差不多。我曾听人说碳V就是O-1或1095，现在我知道它们当然是不同的。很多业界人士坚持说它是 0170-6，而有rec.knives的读者作过粗略实验后，好象指出它是50100-B，其实 50100-B 和 0170-6 是同一种钢材（见下文）。这就是今天的碳V的情况。
0170-6 和 50100-B
同一种钢材却有不同的名称：0170-6 是炼钢业的叫法，而50100-B 是 AISI 的命名。这是一种很不错的铬-钒钢，有点象 O-1，但比0-1便宜得多。 刚去世的 Blackjack 曾用O170-6制造过一些刀。碳V 可能就是0170-6。 50100基本上是52100，但铬含量只有52100的1/3。 而50100-B中的B 表示这种钢材加入了钒，是铬-钒钢。
A-2
A-2是一种非常优秀的压缩钢材，以很好的坚韧性和打磨度而著名。因 为是压缩钢，所以不能指望它可以进行分段冶炼，突出的坚韧性使其常常作为生产战斗刀具的首选。Chris Reeve 和Phil Hartsfield 都采用 A-2，而 Blackjack的几款刀也是用的A-2。
L-6
L-6是一种锯齿钢材，坚韧度和打磨度都很好，但容易生锈。和0-1一样，L-6是锻工的最爱。如果你不计较成本，这是制刀的最好选择之一，尤其是坚韧性要求高的刀具。
M-2
一种高速钢，可以承受很高的温度，所以被运用在高温下的切割工作中。可以达到非常优秀的打磨度。它的坚韧程度当然比不上那些以坚韧而出名的钢材，但比不锈钢好，打磨度也胜过不锈钢。Benchmade 在AFCK系列中开始用到M-2。
5160
一种很普遍的高端钢材，主要是一种简单的弹簧钢加入铬来增强硬度，具有很好的打磨度。但其更广为人知的是杰出的坚韧性（象L-6一样）。通常被用于制造剑类（硬度低于50s RC）和使用强度大的刀具（最高硬度大于60s RC）。
52100
52100是一种滚轴钢材，只被锻工们使用。它和5160很近似， (但52100约含有 1% 碳，而5160 约含有0.60%碳)，比5160的打磨度好， 但不如5160坚韧。常被用于制造猎刀和其他打磨度要求高而坚韧度要求不似5160那么高的刀具。
D-2
D-2 有时被叫作“半不锈钢”，含铬量较高（12%），但不到不锈钢的程度。它比上面提到的碳钢的抗锈性都好，也有很优秀的打磨度，但坚韧度不如前述碳钢，也不能达到完美的表面处理度。Bob Dozier 爱用D-2。
Vascowear
一种很难找到的高钒钢材，加工非常困难，但抗磨损性出奇地好。未用于产品化刀具生产。

三、"不锈钢" 钢材
首 先，请记住，所有的钢材都会生锈，但是下面这些钢材由于含有高于13%的铬，所以具有比上面提到的钢材高得多的抗锈能力。我要指出的是并没有一致的标准来 规定钢材需要含多少铬才能被认为是不锈钢。在刀具界，实际上规定为13%，但ASM金属手册说“大于10%”，而另一些书记录又不同。另外，其他合金元素 的含量对含铬量要求的影响很大，如果使用的合金得当，即使含铬量较低也能达到“不锈钢”品质。 420
比440系列低的碳含量(<.5%)使420非常柔软，不能打磨。通常用于潜水刀，因为它抗锈能力非常好，可以在盐水中使用。也被用于生产低成本刀具，但其过于柔软，不能用于日常实用刀具。
440 A - 440 B - 440C
含 碳量和硬度由A-B-C逐次增加（A-0.75%，B-0.9%，C-1.2%）。 440C 是一种很优秀的高端不锈钢，硬度通常达到56-58 Rc。这三种钢材的抗锈能力都不错，440A最好，而440C相比最低。SOG SEAL 2000用的是440A，Randall 用440B 来生产他们的不锈钢刀具。 440C 用的非常普遍，可能是第二最常用的不锈钢（仅次于ATS-34）。如果你的刀标有“440”，那么它很可能比440A便宜；如果厂商用更贵的440C，他 们会很愿意宣传这一点。普遍感觉440A对于日常使用来说刚刚好，尤其是经过优质热处理的440A（我们听说SOG的440A热处理很受好评，不知道他们 请谁来做这个）。440B更加结实，而440C是优秀的。
425M - 12C27
这两种钢材都和440A很相似，425M (含碳0.5% )被用到Buck刀具中。12C27 (含碳0.6%)是一款斯堪迪那维亚钢材，经常被Finish Puukkos和Norwegian Knives选用。
AUS-6 - AUS-8 - AUS-10 (AKA 6A 8A 10A)
日 本不锈钢材，大略与440A (AUS-6, 含碳0.65%)、 440B (AUS-8, 含碳0.75%)、440C (AUS-10, 含碳1.1% )相似。 AUS-6 被用来制造 Al Mar；Cold Steel使用 AUS-8，从而使这种钢材变得很普遍，CS的热处理方法使AUS-8的打磨度不如ATS-34，但也使它更柔软，或许也更坚韧。AUS-10 的含碳量近似于440C，但是含铬量降低，因此抗锈能力也相应下降，不过也增强了坚韧性。这三种钢材都加入了钒（这是440系列没有的），因此增加了抗磨 损能力。
GIN-1 （AKA G-2）
一种很好的不锈钢，含碳量略低，含铬量略高，而钼含量比ATS-34低。经常被 Spyderco选用。
ATS-34 - 154-CM
目前最热的高端不锈钢。154-CM是最初的美洲版本，但很长时间达不到高端制刀业期望的生产标准，所以未被广泛使用，最新爆出的消息说高品质的154-CM会卷土重来。
ATS-34 是一种日本日立的产品，它和154-CM非常、非常相似，是顶级高质不锈钢。
通常硬度约为 60 Rc，打磨度非常好，即使硬度如此高仍然具有足够的坚韧度。抗锈能力不如前面提到的400系列。很多定制手工刀匠使用ATS-34，Spyderco (在他们的高端产品刀) 和 Benchmade 等众多知名厂商都选用它。
ATS-55
和ATS -34很相似，但去掉钼，加入了其他一些元素。目前对这种钢材所知不多，但它看起来具有似乎是保留了ATS-34的优秀打磨度并增加了坚韧性。钼是高速钢 生产中一种昂贵而有用的元素，而刀锋并不需要用到高速钢，所以去掉钼可以大幅度降低钢材成本，且仍然保持了ATS-34的特性。Spyderco 选用这种钢材。
BG-42
Bob Loveless 最近宣称他从ATS-34转向这种钢材。留神，这是个征兆。BG-42 在某种程度上与ATS-34近似，而有两个最大的不同之处: BG-42有两倍于ATS-34的锰含量，和1.2%的钒含量 (ATS-34不含钒), 所以可知它比ATS-34的打磨度更好。Chris Reeves 在生产Sebenzas时，也从 ATS-34 转向了 BG-42。
CPM T440V - CPM T420V
两 种具高打磨度的钢材 (高于 ATS-34)，但很难把打磨度放到第一位来考虑。 这两种钢材都含有高量的钒。Spyderco 都至少有一款 CPM T440V型号。手工刀匠 Sean McWilliams 是440V迷。要想使这种钢材变得锋利有点困难，——同样的，也别指望ATS-34能很坚韧——取决于热处理情况。 420V 是 CPM 440V的变种，含铬量较低，而含钒量加倍，抗磨损能力更高，或许比440V的坚韧度也更高。
400 系列不锈钢
在Cold Steel 转而选用 AUS-8之前，他们的很多不锈钢产品都是用"400 系列不锈钢"制造的。其他刀具厂商正开始使用这个系列钢材。那么，什么是“400 系列不锈钢”? 我一直假设它是 440-A，但也不排除厂商使用的其他4xx钢材，象420 或 425M，并统称为 400 系列不锈钢。
四、制刀用的非钢材料
钴-斯泰利特硬质合金6K
是一种具有很好抗磨损性的弹性材料，实际上其抗腐蚀性也很好。斯泰利特硬质合金6K是一种钴合金，有时可以看到其被使用在刀具中。 David Boye 在他的潜水刀中使用钴。
钛
新的钛合金可以达到50 Rc的硬度，而即使在这种硬度下，仍保持可用的打磨度。它极度抗锈，无磁性。常被用于生产高级而昂贵的潜水刀，因为SEALs特种部队用这种潜水刀来在磁性引爆雷区行动。另外特种用途刀具也用到钛。Tygrys用将钛作为钢质刀锋的中间夹层。
陶瓷
很 多刀具都提供陶瓷刀刃型号。通常，这种刀刃都非常非常易碎，也不可以由用户自行打磨；但是，它们可以制造出非常锋利的刀锋。Boker 和 Kyocera 用这种陶瓷来生产刀具；Kevin McClung 最近开发出比以前的陶瓷坚韧得多的混合陶瓷刀具，其坚韧程度可以胜任很多工作，可由用户自行打磨，且其打磨度难以置信地好。

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轉述：
１指令的区别及编程
1． 暂停指令
G04X（U）_/P_ 是指刀具暂停时间（进给停止，主轴不停止），地址P或X后的数值是暂停时间。X后面的数值要带小数点，否则以此数值的千分之一计算，以秒（s）为单位，P后面数值不能带小数点（即整数表示），以毫秒（ms）为单位。
例如，G04 X2.0;或G04 X2000;　　　暂停2秒
　　　G04 P2000;
但在某些孔系加工指令中（如G82、G88及G89），为了保证孔底的精糙度，当刀具加工至孔底时需有暂停时间，此时只能用地址P表示，若用地址X表示，则控制系统认为X是X轴坐标值进行执行。
例如，G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200P2000;钻孔（100.0，100.0）至孔底暂停2秒
G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200X2.0；　　　 钻孔（2.0，100.0）至孔底不会暂停。
2． M00、M01、M02和M30的区别与联系
M00为程序无条件暂停指令。程序执行到此进给停止，主轴停转。重新启动程序，必须先回到JOG状态下，按下CW（主轴正转）启动主轴，接着返回AUTO状态下，按下START键才能启动程序。
M01为程序选择性暂停指令。程序执行前必须打开控制面板上OP STOP键才能执行，执行后的效果与M00相同，要重新启动程序同上。
M00和M01常常用于加工中途工件尺寸的检验或排屑。
M02为主程序结束指令。执行到此指令，进给停止，主轴停止，冷却液关闭。但程序光标停在程序末尾。
M30为主程序结束指令。功能同M02，不同之处是，光标返回程序头位置，不管M30后是否还有其他程序段。
3． 地址D、H的意义相同
刀具补偿参数D、H具有相同的功能，可以任意互换，它们都表示数控系统中补偿寄存器的地址名称，但具体补偿值是多少，关键是由它们后面的补偿号地址来决 定。不过在加工中心中，为了防止出错，一般人为规定H为刀具长度补偿地址，补偿号从1～20号，D为刀具半径补偿地址，补偿号从21号开始（20把刀的刀 库）。
例如，G00G43H1Z100.0;
　　　G01G41D21X20.0Y35.0F200;
4． 镜像指令
镜像加工指令M21、M22、M23。当只对X轴或Y轴进行镜像时，切削时的走刀顺序（顺铣与逆铣），刀补方向，圆弧插补转向都会与实际程序相反，如图1所示。当同时对X轴和Y轴进行镜像时，走刀顺序，刀补方向，圆弧插补转向均不变。
注意：使用镜像指令后必须用M23进行取消，以免影响后面的程序。在G90模式下，使用镜像或取消指令，都要回到工件坐标系原点才能使用。否则，数控系统 无法计算后面的运动轨迹，会出现乱走刀现象。这时必须实行手动原点复归操作予以解决。主轴转向不随着镜像指令变化。
5． 圆弧插补指令
G02为顺时针插补，G03为逆时针插补，在XY平面中，格式如下：G02/G03X_Y_I_K_F_或G02/G03 X_Y_R_F_，其中X、Y为圆弧终点坐标，I、J为圆弧起点到圆心在X、Y轴上的增量值，R为圆弧半径，F为进给量。
在圆弧切削时注意，q≤180°，R为正值；q>180°，R为负值；I、K的指定也可用R指定，当两者同时被指定时，R指令优先，I、K无效；R不能做整圆切削，整圆切削只能用I、J、K编程，因为经过同一点，半径相同的圆有无数个，如图2所示。
当有I、K为零时，就可以省略；无论G90还是G91方式，I、J、K都按相对坐标编程；圆弧插补时，不能用刀补指令G41/G42。
6． G92与G54～G59之间的优缺点
G54～G59是在加工前设定好的坐标系，而G92是在程序中设定的坐标系，用了G54～G59就没有必要再使用G92，否则G54～G59会被替换，应当避免，如表1所示。
注意：（1）一旦使用了G92设定坐标系，再使用G54～G59不起任何作用，除非断电重新启动系统，或接着用G92设定所需新的工件坐标系。（2）使用 G92的程序结束后，若机床没有回到G92设定的原点，就再次启动此程序，机床当前所在位置就成为新的工件坐标原点，易发生事故。所以，希望广大读者慎 用。
7． 编制换刀子程序。
在加工中心上，换刀是不可避免的。但机床出厂时都有一个固定的换刀点，不在换刀位置，便不能够换刀，而且换刀前，刀补和循环都必须取消掉，主轴停止，冷却 液关闭。条件繁多，如果每次手动换刀前，都要保证这些条件，不但易出错而且效率低，因此我们可以编制一个换刀程序保存在系统内存内，在换刀时，在MDI状 态下用M98调用就可以一次性完成换刀动作。
以PMC-10V20加工中心为例，程序如下：
　 O2002;　　　　　 (程序名)
　 G80G40G49　 ; （取消固定循环、刀补）
　 M05;　　　　　　(主轴停止)
　 M09;　　　　　　(冷却液关闭)
　 G91G30Z0;　　　（Z轴回到第二原点，即换刀点）
　 M06;　　　　　　（换刀）
　 M99;　　　　　　（子程序结束）
在需要换刀的时候，只需在MDI状态下，键入“T5M98P2002”，即可换上所需刀具T5，从而避免了许多不必要的失误。广大读者可根据自己机床的特点，编制相应的换刀子程序。
8．其他
程序段顺序号，用地址N表示。一般数控装置本身存储器空间有限（64K），为了节省存储空间，程序段顺序号都省略不要。N只表示程序段标号，可以方便查找 编辑程序，对加工过程不起任何作用，顺序号可以递增也可递减，也不要求数值有连续性。但在使用某些循环指令，跳转指令，调用子程序及镜像指令时不可以省 略。
9．同一条程序段中，相同指令（相同地址符）或同一组指令，后出现的起作用。
例如，换刀程序，T2M06T3; 换上的是T3而不是T2;
G01G00X50.0Y30.0F200;执行的是G00（虽有F值，但也不执行G01）。
不是同一组的指令代码，在同一程序段中互换先后顺序执行效果相同。
G90G54G00X0Y0Z100.0;
G00G90G54X0Y0Z100.0;
以上各项均在PMC-10V20（FANUC SYSTEM）加工中心上运行通过。在实际应用中，只有深刻理解各种指令的用法和编程规律，才可以减少错误，避免事故的发生。
2 FANUC数控系统PMC功能的妙用
FANUC 数控系统以其高质量、低成本、高性能,得到了广大用户的认可,在我公司得到了大量的使用,就其系统本身而言,经受了连续长时间的工作考验,故障率较低。而故障多发于外围行程、限位开关等外围信号检测电路上。
　　在实际工作中,了解和熟悉 FANUC 系统丰富的操作功能,对外围故障的判断和排除有着事半功倍的作用。
　　在这里,举例谈一下使用FANUC系统内嵌的强大、易用的PMC功能对外围故障的快速判断和排除。
　　功能 1
　　操作方法:按功能键|SYSTEM|切换屏幕→按|PMC|软键,再按相应的软键,便可分别进入|PMCLAD|梯形图程序显示功能、|PMCDGN|PMC的I/0信号及内部继电器显示功能、|PMCPRM|PMC参数和显示功能。
　 　应用实例:本公司的一台日本立式加工中心使用FANUC18i系统,报警内容是2086ABNORMAL PALLET CONTACT(M/C SIDE),查阅机床说明书,意思是“加工区侧托盘着座异常",检测信号的PMC地址是X6.2。该加工中心的APC机构是双托盘大转台旋转交换式,观察 加工区内堆积了大量的铝屑,所以判断是托盘底部堆积了铝屑,以至托盘底座气检无法通过。但此时报警无法消除,不能对机床作任何的操作。在FANUC 系统的梯形图编程语言中规定,要在屏幕上显示某一条报警信息,要将对应的信息显示请求位(A线圈)置为"1",如果置为 "0" ，则清除相应的信息。也就是说,要消除这个报警,就必须使与之对应的信息显示请求位(A),置为"0"。按|PMCDGN|→|STATUS|进入信号状 态显示屏幕 , 查找为 "1" 的信息显示请求位 ( A）时 , 查得 A10.5 为 "1" 。于是 , 进入梯形图程序显示屏幕 |PMCLAD|, 查找 A10.5 置位为 "1" 的梯形图回路 , 发现其置位条件中使用了 一个保持继电器的K9.1 常闭点 , 此时状态为 "0" 。查阅机床维修说明书 ,K9.1 的含义是 : 置 "1" 为托盘底座检测无效。
　　故障排除过程 : 在 MDI 状态下 , 用功能键 |OFFSET SETTING| 切换屏幕 , 按|SETTING|键将 " 参数写人 " 设为 "1", 再回到|PMCPRM| 屏幕下 , 按 |KEEPRL| 软键进入保持型继电器屏幕 , 将 K9.1 置位为 1" 。按报警解除按钮 , 这时可使 A10.5 置为 "0", 便可对机床进行操作。将大转台抬起旋转 45度, 拆开护板 , 果然有铝屑堆积 , 于是将托盘底部的铝屑清理干净。将 K9.1 和 " 参数写人 " 设回原来的值 "0" 。多次进行 APC 操作 , 再无此报警 , 故障排除。
　　功能 2
　 　在 FANUC 系统的梯形图编程语言中 ,F 是来自 NC 侧的输入信号 (NC → PMC), 而 G 是由 PMC 输出到 NC 的信 号 (PMC → NC)。其中 ,G130 是 PMC 输出到 NC 侧的各轴互锁信号 , 当其中某一位被置为 "1" 时 , 允许对应的伺服轴移动 ；为 "0" 时 , 禁止对应的伺服轴移动。
　　应用实例 : 一国产加工专机使用 FANUC　21M 系统 , 执行原点返回的 NC 程序时 , 当执行到 "G91 G28 GOO ZO;" 时 ,Z 轴无动作 ,CNC 状态栏显示为 "MEM STRT MTN ***", 即 Z 轴移动指令已发出。用功能键|MESSAGE| 切换屏幕 , 并无报警信息。用功能键 |SYSTEM| 切换屏幕 , 按“诊断”软键 , 这时005(INTERLOCK/START-LOCK) 为 "1", 即有伺服轴进入了互锁状态。
　　故障排除过程 : 进入梯形图程序显示功能屏幕 , 发现与 Z 轴对应的互锁信号 G130.0 的状态为 "0", 即互锁信号被输入至 NC, 检查其互锁原因 , 发现是一传感器被铝屑污染。擦拭后 , 将 G130.0 置为 "1", 互锁解除 , 重新启动 原点返回的 NC 程序 , 动作正常 , 故障排除。
　　功能 3
　　PMC 中的眼踪功能 (TRACE) 是一个可检查信号变化的履历 , 记录信号连续变化的状态 , 特别对一些偶发性的、特殊故障的查找、定位起着重要的作用。用功能键 |SYSTEM| 切换屏幕 , 按|PMC|软键→ |PMCDGN| →{TRACE|即可进入信号跟踪屏幕。
　　应用实例 : 某国产加工中心使用的是 FANUC Oi 系统。在自动加工过程 ,NC 程序偶尔无故停止 , 上件端托盘已装夹好的夹爪自动打开 ( 不正常现象 ),CNC 状态栏显示 MEM STOP *** , 此时无任何报警信息 , 检查诊断画面 , 并未发现异常 , 按 NC 启动便可继续加工。经观察 ,CNC 都是在执行 M06( 换刀 ) 时停止 , 主要动作是 ATC 手臂旋转和主轴 ( 液压 ) 松开 / 拉紧刀具。
　　故障排除过程 : 使用梯形图显示功能 , 追查上件侧的托盘夹爪 (Y25.1) 置为 "1" 的原因 ( 估计与在自动加工过程 , 偶尔无故停止故障有关 ) 。经查 , 怀疑与一加工区侧托盘夹紧的检测液压压力开关 (X1007.4) 有关。于是 , 使用|TRACE|信号跟踪功能 , 在自动加工过程中 , 监视 X1007.4的变化情况。当 NC 再次在 M06 执行时停止 , 在|TRACE|屏幕上 , 跟踪到 X1007.4在 CNC 无故停止时的一个采样周期从原来的状态 "1" 跳转为 "0", 再变回 "1", 从而确认该压力开关有问题。调整此开关动作压力 , 但故障依旧。于是将此开关更换 , 故障排除。事后分析 , 引起这个故障原因是主轴松开 / 夹紧工具时 , 液压系统压力有所波动 ( 在合理的波动范围内 ), 而此压力开关作出了反应以致造成在自动加工过程中 ,NC 程序偶尔无故停止的故障。
3 加工中心的坐标设置与子程序调用
rn rn 本文通过实例，剖析了加工中心机床坐标设置与子程序的应用问题，说明了自动编程与手工编程相结合，利用G92位置设置功能与子程序调用相配合，简化编程， 优化程序的方法。在实际工作中，取到事半功倍的作用。rn　　随着数控技术的快速发展及CAD/CAM技术的广泛应用，数控加工越来越多地依赖于软件的自 动编程，手工编程逐渐处于次要的地位。但在实际加工中如果将自动编程与手工编程相结合，利用G92位置设置功能与子程序调用相配合，则可以更加简化编程， 优化程序，有利于程序的修改和重复调用。rn　　下面以美国SABRE-1000 Acramatic 850SX系统立式加工中心机床为例，就坐标设置（位置设置）与子程序调用问题进行探讨。rn　　机床坐标系为机床上固有的坐标系，是由机床生产厂家设定 的。工件坐标系是编程人员在编制加工程序时，根据零件图纸上的某一固定点为原点确定的坐标系。两坐标系之间的统一通过准备功能代码G92的位置设置功能实 现。rn　　G92位置设置功能允许操作人员或编程人员为当前坐标轴赋予新的坐标值而工作台并不移动。 G92偏移机床坐标系，使NC程序中的工件坐标系的坐标值与之相匹配。 rn　　工件原点（NC程序的零点）是由操作人员在安装工件的过程中进行定位的。编程人员在编制程序时可以不考虑工件在机床上安装的物理位置和安装精度， 而利用数控系统的原点偏置功能，通过工件原点偏置来补偿工件的装夹误差。在加工前将该偏置值输入到数控装置，加工时该偏置值便能自动加到工件坐标系上，使 数控系统按机床坐标系确定的工件的坐标值进行加工。但是，如果将G92直接编入程序中，而不采用将偏置值输入到数控装置的方法，则会更加方便。r n　　如图1所示，模具有6个相同的型芯，如果仅采用自动编程而不进行人工编辑，就需要对每一个型芯都完全绘制和进行编程，工作量较大，程序量更大，也不 便于检查程序。rn　　如图2所示，如果将手动编程与自动编程相结合，利用CAD/CAM软件自动编程，只需要绘制一个型芯，生成加工一个型芯的程序。再 根据各型芯之间的位置关系，通过G92设置和子程序调用，即可得到简洁、清晰的程序。而且，如果在加工的过程中刀具已经磨损，更换刀具后，也可以很方便地 修改程序，继续下一个型芯的加工。rn　　：G71G90　　　　　　　　 “：”为程序开始标识符rn　　T16M6　　　　　　　　　　装第16号刀位上的刀具rn　　G00X519.8Y254.4Z77.929 机床坐标系中工件中心位置（也是型芯1的工件原点）rn　　(CLS,L10)　　　　　　　　　调用加工一个型芯的子程序rn　　 G00X664.8Y254.4Z77.929 到达机床坐标系中型芯2的工件原点位置rn　　(CLS,L10)　　　　　　　　　调用同一个子程序rn　　 G00X809.8Y254.4Z77.929到达机床坐标系中型芯3的工件原点位置rn　　(CLS,L10)rn　　 G00X809.8Y484.4Z77.929到达机床坐标系中型芯4的工件原点位置rn　　(CLS,L10)rn　　 G00X664.8Y484.4Z77.929到达机床坐标系中型芯5的工件原点位置rn　　（CLS,L10)rn　　 G00X519.8Y484.4Z77.929到达机床坐标系中型芯6的工件原点位置rn　　(CLS,L10)rn　　(DFS,L10)　　　　　　 定义加工一个型芯的子程序rn　　G92X0Y0Z0 将子程序前面的，当前坐标轴赋予新的坐标值（0，0，0）rn　　G01X-145.Y-115.M03S350M08F2000 rn　　Z-38F100　　　　　　rn　　．．．．．．　　加工一个型芯的程序rn　　Y-115.rn　　G00Z100　　将主轴快速地提升到工 件坐标系中Z为100的位置rn　　X0Y0　　　回到工件坐标系X-Y平面零点rn　　G99　　　　取消G92位置设置，让工件坐标系回复到机床坐标 系中rn　　(ENS)　　　　　　　　　子程序结束rn　　M30　　　　　　　　　　程序结束rn　　实际工作中，工件坐标系的Z方向以工件表面（甚 至低于工件表面）作为零点。如果让刀具真正到达工件原点，势必与工件相碰。为了提高安全性,如图3所示，在让刀具准确到达工件原点时，刀具并不真实与工件 接触，应将工件原点在机床坐标系中的Z值抬高一定距离（如距离a），相应地，在G92设置Z高度值时，Z值也加上相同距离a。rn　　 G00X__Y__Z__+arn　　 G92X0Y0Z0+arn　　例如，对下面的G92设置程序：rn　　G00X519.8Y254.4Z77.929rn　　 G92X0Y0Z0rn　　如:将刀具抬高100mm,可改成：rn　　G00X519.8Y254.4Z77.929+100rn　　 G92X0Y0Z0+100rn　　刀具端面距离工件表面高100mm，而工件原点实际上仍在工件表面未变。这样，在进行程序加工过程中就安全、灵活多 了。rn　　rn　　如果装夹好工件后需要调试程序，我们必须抬高刀具远离工件表面运行，这时只需要将G92中的Z值减去a(a为Z向所需抬高的高度 值)，就使刀具端面距离工件表面（工件原点）高了a距离。rn　　在加工过程中需要临时增加深度，这时就只需要将G92中的Z值加上a(a为Z 向所需下降的深度值)，就使刀具端面距离工件表面（工件原点）低了a距离。rn　　如此，就可以在不更改程序其它部分的情况下，只通过更改G92中Z 坐标的设置就可以快速、安全地达到目的。rn　　G00X__Y__Z__rn　　G92X0Y0Z0+a　（或G92X0Y0Z0-a）r n　　例如：rn　　对下面的程序要求Z方向下降5mm：rn　　G00X519.8Y254.4Z77.929+100rn　　 G92X0Y0Z0+100rn　　可改成：rn　　G00X519.8Y254.4Z77.929+100rn　　G92X0Y0Z0+ 100+5rn　　如果将机床坐标系中工件原点所在的Z值加上a，而G92程序段中的Z值不变，也可使刀具端面距离工件表面（工件原点）提高a距离。或 者，将机床坐标系中工件原点所在的Z值减去a，而G92程序段中的Z值不变，就使刀具端面距离工件表面（工件原点）降低a距离。效果与更改G92中Z坐标 的设置相同。rn　　G00X__Y__Z__-a　（或G00X__Y__Z__+a）rn　　G92X0Y0Z0rn　　例如，对下面的程序要求Z方 向下降5mm：rn　　G00X519.8Y254.4Z77.929rn　　G92X0Y0Z0rn　　可改成：rn　　 G00X519.8Y254.4Z77.929+100-5rn　　G92X0Y0Z0+100rn　　利用以上原理，在利用加工中心机床刃磨工件时，由 于砂轮损耗大，需要执行一次刃磨程序，就修磨一次砂轮（Z值必须下降），如果分别编程，加工时就需要反复更换程序，十分不便。下面的实例程序，可以方便地 实现通过G92的设置，调用砂轮修磨程序，在加工过程中方便地修改程序，进行砂轮修磨和工件刃磨，以提高加工效率。 rn　　：G71rn　　T12M6rn　　G00X541.52Y254.8Z170+100S3000M03M08　到达机床坐标系中工件原点位置 rn　　X60.0Y302.3　　砂轮原点在机床坐标系中（X—Y平面内）的位置rn　　Z167.0+ 100F50　砂轮Z方向零点在机床坐标系中的位置，更改该值可以修磨砂轮rn　　(CLS,L10)　　　调用砂轮修磨子程序rn　　 G92X0Y0Z0+100　当前坐标轴赋予新的坐标值（0，0，100）rn　　G01X43.677Y4F2000S5000rn　　 Z79.4F1000rn　　Z73.5F100　　工件坐标系中的Z值，与砂轮修磨时下降的高度对应修改rn　　．．．．．．　　　磨削工件程序rn　 　G00Z150　　　将主轴快速地提升到工件坐标系中Z为150的位置rn　　X0Y0rn　　G99　　　　　　　取消位置设置，让工件坐标系回复到 机床坐标系中rn　　(DFS,L10)　　　　定义修磨砂轮子程序rn　　G92X0Y0Z0+100　　将子程序前面的，轴的当前位置设置为（0， 0，100）rn　　G01X10Z-10F100rn　　X0Z0rn　　G99　　　　　　取消位置设置，让砂轮的工件坐标系回复到机床坐标系中rn 　　G00Z270　　　　将主轴快速地提升到机床坐标系中Z为270的位置rn　　 X541.52Y254.8　机床坐标系中工件中心位置rn　　(ENS)　　　　　砂轮修磨子程序结束rn　　M30rn　　在 G92的位置设置时应注意：当G92包含在程序中时，如果不再需要G92位置设置，一定要使用位置设置取消指令（如G99，不同的机床有不同的指令），否 则就可能导致工件、刀具、机床被损坏甚至产生人身伤害事故。rn rn
4 cnc加工中心中几组常用指令的区别及编程技巧
随着科技的发展和社会的进步，人们对产品的性能和质量要求越来越高，从而使数控机床应用已得到一定程度的普及，而高性能高效率的加工中心也逐渐成为社会所需。通过几年的加工中心实际应用和教学实践及摸索，笔者将自己的体会和经验总结出来，希望对广大读者有所启迪。
1． 暂停指令
G04X（U）_/P_ 是指刀具暂停时间（进给停止，主轴不停止），地址P或X后的数值是暂停时间。X后面的数值要带小数点，否则以此数值的千分之一计算，以秒（s）为单位，P后面数值 不能带小数点（即整数表示），以毫秒（ms）为单位。
例如，G04 X2.0;或G04 X2000;　　　暂停2秒
　　　G04 P2000;
但在某些孔系加工指令中（如G82、G88及G89），为了保证孔底的精糙度，当刀具加工至孔底时需有暂停时间，此时只能用地址P表示，若用地址X表示，则控制系统认为X是X轴坐标值进行执行。
例如，G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200P2000;钻孔（100.0，100.0）至孔底暂停2秒
G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200X2.0；　　　 钻孔（2.0，100.0）至孔底不会暂停。
2． M00、M01、M02和M30的区别与联系
M00为程序无条件暂停指令。程序执行到此进给停止，主轴停转。重新启动程序，必须先回?
絁OG状态下，按下CW（主轴正转）启动主轴，接着返回AUTO状态下，按下START键才能启动程序。
M01为程序选择性暂停指令。程序执行前必须打开控制面板上OP STOP键才能执行，执行后的效果与M00相同，要重新启动程序同上。
M00和M01常常用于加工中途工件尺寸的检验或排屑。
M02为主程序结束指令。执行到此指令，进给停止，主轴停止，冷却液关闭。但程序光标停在程序末尾。
M30为主程序结束指令。功能同M02，不同之处是，光标返回程序头位置，不管M30后是否还有其他程序段。
3． 地址D、H的意义相同
刀具补偿参数D、H具有相同的功能，可以任意互换，它们都表示数控系统中补偿寄存器的地址名称，但具体补偿值是多少，关键是由它们后面的补偿号地址来决 定。不过在加工中心中，为了防止出错，一般人为规定H为刀具长度补偿地址，补偿号从1～20号，D为刀具半径补偿地址，补偿号从21号开始（20把刀的刀 库）。
例如，G00G43H1Z100.0;
　　　G01G41D21X20.0Y35.0F200;
4． 镜像指令
镜像加工指令M21、M22、M23。当只对X轴或Y轴进行镜像时，切削时的走刀顺序（顺铣与逆铣），刀补方向，圆弧插补转向都会与实际程序相反，如图1所示。当同时对X轴和Y轴进行镜像时，走刀顺序，刀补方向，圆弧插补转向均不变。
注意：使用镜像指令后必须用M23进行取消，以免影响后面的程序。在G90模式下，使用镜像或取消指令，都要回到工件坐标系原点才能使用。否则，数控系统 无法计算后面的运动轨迹，会出现乱走刀现象。这时必须实行手动原点复归操作予以解决。主轴转向不随着镜像指令变化。
图1 镜像时刀补、顺逆变化
5． 圆弧插补指令
G02为顺时针插补，G03为逆时针插补，在XY平面中，格式如下：G02/G03X_Y_I_K_F_或G02/G
03 X_Y_R_F_，其中X、Y为圆弧终点坐标，I、J为圆弧起点到圆心在X、Y轴上的增量值，R为圆弧半径，F为进给量。
在圆弧切削时注意，q≤180°，R为正值；q>180°，R为负值；I、K的指定也可用R指定，当两者同时被指定时，R指令优先，I、K无效；R不能做整圆切削，整圆切削只能用I、J、K编程，因为经过同一点，半径相同的圆有无数个，如图2所示。
图2 经过同一点的圆
当有I、K为零时，就可以省略；无论G90还是G91方式，I、J、K都按相对坐标编程；圆弧插补时，不能用刀补指令G41/G42。
6． G92与G54～G59之间的优缺点
G54～G59是在加工前设定好的坐标系，而G92是在程序中设定的坐标系，用了G54～G59就没有必要再使用G92，否则G54～G59会被替换，应当避免，如表1所示。
表1 G92与工作坐标系的区别
注意：（1）一旦使用了G92设定坐标系，再使用G54～G59不起任何作用，除非断电重新启动系统，或接着用G92设定所需新的工件坐标系。（2）使用G92的程序结束后，若机床没有回?
紾92设定的原点，就再次启动此程序，机床当前所在位置就成为新的工件坐标原点，易发生事故。所以，希望广大读者慎用。
7． 编制换刀子程序。
在加工中心上，换刀是不可避免的。但机床出厂时都有一个固定的换刀点，不在换刀位置，便不能够换刀，而且换刀前，刀补和循环都必须取消掉，主轴停止，冷却 液关闭。条件繁多，如果每次手动换刀前，都要保证这些条件，不但易出错而且效率低，因此我们可以编制一个换刀程序保存谙低衬诖婺冢诨坏妒保贛DI状态 下用M98调用就可以一次性完成换刀动作。
以PMC-10V20加工中心为例，程序如下：
　 O2002;　　　　　 (程序名)
　 G80G40G49　 ; （取消固定循环、刀补）
　 M05;　　　　　　(主轴停止)
　 M09;　　　　　　(冷却液关闭)
　 G91G30Z0;　　　（Z轴回到第二原点，即换刀点）
　 M06;　　　　　　（换刀）
　 M99;　　　　　　（子程序结束）
在需要换刀的时候，只需在MDI状态下，键入“T5M98P2002”，即可换上所需刀具T5，从而避免了许多不必要的失误。广大读者可根据自己机床的特点，编制相应的换刀子程序。
8．其他
程序段顺序号，用地址N表示。一般数控装置本身存储器空间有限（64K），为了节省存储空间，程序段顺序号都省略不要。N只表示程序段标号，可以方便查找 编辑程序，对加工过程不起任何作用，顺序号可以递增也可递减，也不要求数值有连续性。但在使用某些循环指令，跳转指令，调用子程序及镜像指令时不可以省 略。
9．同一条程序段中，相同指令（相同地址符）或同一组指令，后出现的起作用。
例如，换刀程序，T2M06T3; 换上的是T3而不是T2;
G01G00X50.0Y30.0F200;执行的是G00（虽有F值，但也不执行G01）。
不是同一组的指令代码，在同一程序段中互换先后顺序执行效果相同。
G90G54G00X0Y0Z100.0;
G00G90G54X0Y0Z100.0;
以上各项均在PMC-10V20（FANUC SYSTEM）加工中心上运行通过。在实际应用中，只有深刻理解各种指令的用法和编程规律。
5 CNC加工中刀具的选择与切削用量的确定
rn 刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展，使得在数控加 工中直接利用CAD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺 文件。rn　　现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如，刀具选择、加工路径规划、 切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交 互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。本文 对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨，给出了若干原则和建议，并对应该注意的问题进行了讨论。rn一、数控加工常用刀具的种类及 特点rn　　数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床 动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结构可分为：①整体式；②镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位 和可转位两种；③特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为：①高速钢刀具；②硬质合金刀具；③金刚石刀具；④其他材料刀具， 如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为：①车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种；②钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；③镗削刀 具；④铣削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30% ～40%，金属切除量占总数的80%～90%。rn　　数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点：rn 　　⑴刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小；rn　　⑵互换性好，便于快速换刀；rn　　⑶寿命高，切削性能稳定、可靠；r n　　⑷刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；rn　　⑸刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除；rn　　⑹系列化，标准化，以利于编程和刀具 管理。rn　　二、数控加工刀具的选择rn　　刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用 量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提 高刀具加工的刚性。rn　　选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选 硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀；对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加 工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。rn　　在进行自由曲面加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，切削行距一 般取得很能密，故球头常用于曲面的精加工。而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀，因此，只要在保证不过切的前提下，无论是曲面的粗加工还 是精加工，都应优先选择平头刀。另外，刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了刀具成本，但由 此带来的加工质量和加工效率的提高，则可以使整个加工成本大大降低。rn　　在加工中心上，各种刀具分别装在刀库上，按程序规定随时进行选刀和换刀动作。 因此必须采用标准刀柄，以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的标准刀具，迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整 方法以及调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。目前我国的加工中心采用TSG工具系统，其刀柄有直柄（三种规格）和锥柄（四种规格）两种，共 包括16种不同用途的刀柄。rn　　在经济型数控加工中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列 顺序。一般应遵循以下原则：①尽量减少刀具数量；②一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工部位；③粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的 刀具；④先铣后钻；⑤先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；⑥在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。rn　　三、 数控加工切削用量的确定rn　　合理选择切削用量的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证 加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。rn　　⑴切削深度t。在机床、工件和刀 具刚度允许的情况下，t就等于加工余量，这是提高生产率的一个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的 精加工余量可略小于普通机床。rn　　⑵切削宽度L。一般L与刀具直径d成正比，与切削深度成反比。经济型数控加工中，一般L的取值范围为：L= （0.6～0.9）d。rn　　乔邢魉俣葀。提高v也是提高生产率的一个措施，但v与刀具耐用度的关系比较密切。随着v的增大，刀具耐用度急剧下降，故v 的选择主要取决于刀具耐用度。另外，切削速度与加工材料也有很大关系，例如用立铣刀铣削合金刚 30CrNi2MoVA时，v可采用8m/min左右；而用同样的立铣刀铣削铝合金时，v可选200m/min以上。rn　　⑷主轴转速n (r/min)。主轴转速一般根据切削速度v来选定。计算公式为：rn　　式中，d为刀具或工件直径（mm）。rn　　数控机床的控制面板上一般备有主轴 转速修调（倍率）开关，可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。rn　　⑸进给速度vF 。vF应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。vF的增加也可以提高生产效率。加工表面粗糙度要求低时，vF可选择得大些。在加 工过程中，vF也可通过机床控制面板上的修调开关进行人工调整，但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等的限制。rn　　随着数控机床在生产实际 中的广泛应用，数控编程已经成为数控加工中的关键问题之一。在数控程序的编制过程中，要在人机交互状态下即时选择刀具和确定切削用量。因此，编程人员必须 熟悉刀具的选择方法和切削用量的确定原则，从而保证零件的加工质量和加工效率，充分发挥数控机床的优点，提高企业的经济效益和生产水平。rn rn

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轉述：
电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰 撞，电离出大量的氩离子和电子，电子飞向基片。氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜。二 次电子在加速飞向基片的过程中受到磁场洛仑磁力的影响，被束缚在靠近靶面的等离子体区域内，该区域内等离子体密度很高，二次电子在磁场的作用下围绕靶面作 圆周运动，该电子的运动路径很长，在运动过程中不断的与氩原子发生碰撞电离出大量的氩离子轰击靶材，经过多次碰撞后电子的能量逐渐降低，摆脱磁力线的束 缚，远离靶材，最终沉积在基片上。

磁控溅射就是以磁场束缚和延长电子的运动路径，改变电子的运动方向，提高工作气体的电离率和有效利用电子的能量。
电 子的归宿不仅仅是基片，真空室内壁及靶源阳极也是电子归宿。但一般基片与真空室及阳极在同一电势。磁场与电场的交互作用（E X B shift）使单个电子轨迹呈三维螺旋状，而不是仅仅在靶面圆周运动。至于靶面圆周型的溅射轮廓，那是靶源磁场磁力线呈圆周形状形状。磁力线分布方向不同 会对成膜有很大关系。
在E X B shift机理下工作的不光磁控溅射，多弧镀靶源，离子源，等离子源等都在次原理下工作。所不同的是电场方向，电压电流大小而已。
9.3 溅射镀膜
用几十电子伏或更高动能的荷能粒子轰击材料表面，使其原子获得足够的能量而溅出进入气相，这种溅出的、复杂的粒子散射过程称为溅射。
溅射镀膜:在真空室中，利用荷能粒子轰击材料表面，使其原子获得足够的能量而溅出进入气相，然后在工件表面沉积的过程。
在溅射镀膜中，被轰击的材料称为靶。
由于离子易于在电磁场中加速或偏转，所以荷能粒子一般为离子，这种溅射称为离子溅射。用离子束轰击靶而发生的溅射，则称为离子束溅射。
9.3.1基本原理

图9－6 溅射系统简图

如图9－6是溅射系统简图。其中，靶是一平板，由欲沉积的材料组成，一般将它与电源的负极相连。故此法又常称为阴极溅射。
固定装置可以接地、悬空、偏置、加热、冷却或同时兼有上述几种功能。真空室中需要充入气体作为媒介，使辉光放电得以启动和维持，最常用的气体是氩。
当接通高压电源时，阴极发出的电子在电场的作用下会向阳极运动,速度在电场中不断增加，和气体原子相撞会发生辉光放电,引起气体原子电离,从而产生大量的离子与低速电子。离子在电场作用下加速撞击靶,就会发生溅射产生待镀材料原子沉积于基体上。

阴极溅射时溅射下来的材料原子具有10～35ev的动能，比蒸镀时原子动能（0.1～1.0ev）大得多，因此溅射镀膜的附着力也比蒸镀膜大。
入 射一个离子所溅射出的原子个数称为溅射率或溅射产额，单位通常为原子个数/离子。显然，溅射率越大，生成膜的速度就越大。影响溅射率的因素主要有：①入射 离子：包括入射离子的能量、入射角、靶原子质量与入射离子质量之比、入射离子种类等；②与靶有关：包括靶原子的原子序数、靶表面原子的结合状态、结晶取向 以及靶材是纯金属、合金或化合物等；③与温度有关：一般认为溅射率在和升华能密切相关的某一温度内，溅射率几乎不随温度变化而变化，当温度超过这一范围 时，溅射率有迅速增加的趋向。
此外，根据物质的微观理论，量子力学和原子物理学我们知道，当气体正离子打到靶上时，除了溅射原子外，靶上还会有其他粒子发射,并产生辐射，所有这一切过程都会影响膜的性质。
9.3.2溅射镀膜的方式
具体的溅射工艺很多，如二极溅射、三极（四极）溅射、磁控溅射、对向靶溅射、离子束溅射、射频溅射、吸气溅射、反应溅射等等。下面简单介绍几种。
1.二极溅射
最简单的直流二极溅射装置如图9－7所示。
图9－7 二极溅射装置
它 是一对阴极和阳极组成的冷阴极辉光放电管结构。被溅射靶（阴极）和成膜的基片及其固定架（阳极）构成溅射装置的两个极。阴极上接1～3KV的直流负高压， 阳极通常接地。工作时先抽真空，再通氩气，使真空室内达到溅射气压。接通电源，阴极靶上的负高压在两极间产生辉光放电并建立起一个等离子区，其中带正电的 氩离子在阴极附近的阴极电位降的作用下，加速轰击阴极靶，使靶物质表面溅射，并以分子或原子状态沉积在基片表面，形成靶材料的薄膜。
这种装置的最大优点使结构简单，控制方便。缺点有：因工作压力较高，膜层有沾污；沉积速率低，不能镀10微米以上的膜厚；由于大量二次电子直接轰击基片，使基片温升过高。
2.三极和四极溅射
三极溅射是在二极溅射的装置上附加一个电极，使放出热电子强化放电，它既能使溅射速率有所提高，又能使溅射工况的控制更为方埂。与二极溅射不同的是，可以在主阀全开的状态下制取高纯度的膜。
四 极溅射又称为等离子弧柱溅射，其原理如图9-8所示。在原来二极溅射靶和基板垂直的位置上，针别放置一个发射热电子的灯丝(热阴极)和吸引热电子的辅助阳 极，其间形成低电压、大电流的等离子体弧柱。大量电子碰撞气体电离，产生大量离子。这种溅射方法还是不能抑制由靶产生的高速电子对基片的轰击，还存在因灯 丝具有不纯物而使膜层沾污等问题。
图9－8 四极溅射装置
3.射频溅射
60年代利用射频辉光放电，可以制取从导体到绝缘体任意材料的薄膜，因此在70年代得到普及。直流溅射是利用金属、半导体靶制取薄膜的有效方法，但当靶是绝缘体时由于撞击到靶上的离子会使靶带电，靶的电位上升，结果离子不能继续对靶进行轰击。
射频是指无线电波发射范围的频率，为了避免干扰电台工作，溅射专用频率规定为13.56MHz。在射频电源交变电场作用下，气体中的电子随之发生振荡，并使气体电离为等离子体。
射 频溅射的两个电极，既然是接在交变的射频电源上，似乎就没有阴极与阳极之分了。实际上射频溅射装置的两个电极并不是对称的。放置基片的电极与机壳相连，并 且接地，这个电极相对安装靶材的电极而言，是一个大面积的电极。它的电位与等离子相近，几乎不受离子轰击。另一电极对于等离子处于负电位，是阴极，受到离 子轰击，用于装置靶材。
其缺点是大功率的射频电源不仅价高，对于人身防护也成问题。因此，射频溅射不适于工业生产应用。
4.磁控溅射
磁 控溅射是70年代迅速发展起来的新型溅射技术，目前已在工业生产中实际应用。这是由于磁控溅射的镀膜速率与二极溅射相比提高了一个数量级。具有高速、低 温、低损伤等优点。高速是指沉积速率快；低温和低损伤是指基片的温升低、对膜层的损伤小。1974年Chapin发明了适用于工业应用的平面磁控溅射靶， 对进人生产领域起了推动作用。
磁控溅射特点是在阴极靶面上建立一个环状磁靶(图9-9)，以控制二次电子的运动，离子轰击靶面所产生的二次电子在 阴极暗区被电场加速之后飞向阳极。实际上，任何溅射装置都有附加磁场以延长电子飞向阳极的行程。其目的是让电子尽可能多产生几次碰撞电离，从而增加等离子 体密度，提高溅射效率。只不过磁控溅射所采用的环形磁场对二次电子的控制更加严密。
磁控溅射所利用的环状磁场迫使二次电子跳栏式地沿着环状磁场转 圈。相应地，环状磁场控制的区域是等离子体密度最高的部位。在磁控溅射时，可以看见溅射气体 ——氩气在这部位发出强烈的淡蓝色辉光，形成一个光环。处于光环下的靶材是被离子轰击最严重的部位，会溅射出一条环状的沟槽。环状磁场是电子运动的轨道， 环状的辉光和沟槽将其形象地表现了出来。
能量较低的二次电子在靠近靶的封闭等离子体中作循环运动，路程足够长，每个电子使原子电离的机会增加，而 且只有在电子的能量耗尽以后才能脱离靶表面落在阳极(基片)上，这是基片温升低、损伤小的主要原因。高密度等离子体被电磁场束缚在靶面附近，不与基片接 触。这样电离产生的正离子能十分有效地轰击靶面，基片又免受等离子体的轰击。电子与气体原子的碰撞几率高，因此气体离化率大大增加。
磁控溅射靶大 致可分为柱状靶和平面靶两大类。柱状靶原理结构简单，但其形状限制了它的用途。在工业生产中多应用的是矩形平面靶，目前已有长度达4m的矩形靶用于镀制窗 玻璃的隔热膜，让基片连续不断地由矩形靶下方通过，不但能镀制大面积的窗玻璃，还适于在成卷的聚酯带上镀制各种膜层。还有一种是溅射枪(S－枪)，它的结 构较复杂，一般要配合行星式夹具使用，应用较少。
磁控溅射靶的溅射沟槽一旦穿透靶材，就会导致整块靶材报废，所以靶材的利用率不高，一般低于40％，这是磁控溅射的主要缺点。
图9－9 平面磁控溅射靶
5.反应溅射
在阴极溅射中，真空槽中需要充入气体作为媒介，使辉光放电得以启动和维持。最常用的气体是氩气。如果在通入的气体中掺入易与靶材发生反应的气体（如O2，N2等），因而能沉积制得靶材的化合物膜（如靶材氧化物，氮化物等化合物薄膜）。
9.3.3阴极溅射的特点
与真空蒸镀法相比，阴极溅射有如下特点：
①结合力高；
②容易得到高熔点物质的膜；
③可以在较大面积上得到均一的薄膜；
④容易控制膜的组成；
⑤可以长时间地连续运转；
⑥有良好的再现性；
⑦几乎可制造一切物质的薄膜。
9.3.4溅射法的组分控制
利用溅射法不仅可获得纯金属膜，也可以获得多组元膜。获得多组元膜的有代表性的三种方法为：
<1>合金、化合物靶：用合金或复合氧化物制成的靶，在稳定放电状态，可使各种组分都发生溅射，得到与靶的组成相差不大的膜。
<2>复合靶：由两个以上的单金属复合而成,可有各种形状。
<3>多靶：采用两个以上的靶并使基板进行旋转，每一层约一个原子，经过交互沉积而得到化合物膜。
9.3.5溅射的用途
溅射薄膜按其不同的功能和应用可大致分为饥械功能膜相物理功能膜两大类。前者包括耐摩、减摩、耐热、抗蚀等表面强化薄膜材料、固体润滑薄膜材料；后者包括电、磁、声、光等功能薄膜材料等。
采 用Cr，Cr-CrN等合金靶或镶嵌靶，在N2,CH4等气氛中进行反应溅射镀膜，可以在各种工件上镀Cr,CrC,CrN等镀层。纯Cr的显微硬度为 425～840HV，CrN为1000～350OHV，不仅硬度高且摩擦系数小，可代替水溶液电镀铬。电镀会使钢发生氢脆、速率慢，而且会产生环境污染问 题。
用TiN，TiC等超硬镀层涂覆刀具、模具等表面，摩擦系数小，化学稳定性好，具有优良的耐热、耐磨、抗氧化、耐冲击等性能，既可以提高刀具、模具等的工作特性，又可以提高使用寿命，一般可使刀具寿命提高3～10倍。
TiN，TiC，Al2O3等膜层化学性能稳定，在许多介质中具有良好的耐蚀性，可以作为基体材料保护膜。溅射镀膜法和液体急冷法都能制取非晶态合金，其成分几乎相同，腐蚀特性和电化学特性也没有什么差别，只是溅射法得到的非晶态膜阳极电流和氧化速率略大。
在 高温、低温、超高真空、射线辐照等特殊条件下工作的机械部件不能用润滑油，只有用软金属或层状物质等固体润滑剂。常用的固体润滑剂有软金属(Au,Ag, Pb,Sn等)，层状物质(MoS2，WS2，石墨，CaF2，云母等)，高分子材料(尼龙、聚四氟乙烯等)等。其中溅射法制取MoS2膜及聚四氟乙烯膜 十分有效。虽然MoS2膜可用化学反应镀膜法制作，但是溅射镀膜法得到的MoS2膜致密性好，附着性优良。MoS2溅射膜的摩擦系数很低，在 0.02～0.05范围内。MoS2在实际应用时有两个问题:一是对有些基体材料如Ag,Cu,Be等目前还不能涂覆；二是随湿度增加，MoS2膜的附着 性变差。在大气中使用要添加Sb2O3等防氧化剂，以便在MoS2表面形成一种保护膜。
溅射法可以制取聚四氟乙烯膜。试验表明，这种高分子材料薄膜的润滑特性不受环境湿度的影响，可长期在大气环境中使用，是一种很有发展前途的固体润滑剂。其使用温度上限为5OºC，低于-260ºC时才失去润滑性。
MoS2、聚四氟乙烯等溅射膜，在长时间放置后性能变化不大，这对长时间备用、突然使用又要求可靠的设备如防震、报警、防火、保险装置等是较为理想的固体润滑剂。

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刀 具断屑可靠与否，对正常生产与操作者安全都有着重大影响。在切削加工中，崩碎切屑会飞溅伤人，并易研损机床；而长条带状切屑会缠绕在工件或刀具上，易刮伤 工件，引发刀具破损，甚至影响工人安全。对于数控机床(加工中心)等自动化加工机床，由于其刀具数量较多，刀架与刀具联系密切，断屑问题就显得更为重要， 只要其中—把刀断屑不可靠，就可能破坏机床的自动循环，甚至破坏整条自动线正常运转，所以在设计、选用或刃磨刀具时，必须考虑刀具断屑的可靠性。而对于数 控机床(加工中心)等，并应满足下列要求：
切屑不得缠绕在刀具、工件及其相邻的工具、装备上；
切屑不得飞溅，以保证操作者与观察者的安全；
精加工时，切屑不可划伤工件的已加工表面，影响已加工表面的质量；
保证刀具预定的耐用度，不能过早磨损并竭力防止其破损；
切屑流出时，不妨碍切削液的喷注；
切屑不会划伤机床导轨或其他部件等。
在满足上述要求的基础上，不同刀具对切屑长度还有不同要求。例如一般粗车钢料的最大切屑长度为100mm左右；精车则应稍长。要避免过于细碎的切屑，因为 它容易嵌入机床导轨和刀具装置的一些重要部位（如基准面），这样不仅需要附加防护装置，还给清除切屑带来一定的困难。
对于某些不易断屑的刀具，如成形车刀、切槽车刀和切断车刀等，在数控机床（加工中心）等自动化机床上，应保证其稳定的卷屑。
一、切屑形状的分类
根据工件材料、刀具几何参数和切削用量等的具体情况，切屑形状一般有：带状屑、C 形屑、崩碎屑、宝塔状卷屑、发条状卷屑、长紧螺卷屑、螺卷屑等（见图1）。


( l )带状屑（见图1a）：高速切削塑性金属材料时，如不采取断屑措施，极易形成带状屑，此形屑连绵不断，常会缠绕在工件或刀具上，易划伤工件表面或打坏刀具的切削刃、甚至伤人，因此应尽量避免形成带状屑。
但有时也希望得到带状屑，以使切屑能顺利排出。例如在立式镗床上镗盲孔时。
（2） C 形屑（见图1 b）：车削一般的碳钢、合金钢材料时，如采用带有断屑槽的车刀则易形成C 形屑。C 形屑没有了带状屑的缺点。但C 形屑多数是碰撞在车刀后刀面或工件表面而折断的（见图2）。切屑高频率的碰断和折断会影响切削过程的平稳性，从而影响已加工表面的粗糙度。所以，精加工时 一般不希望得到C形屑．而多希望得到长螺卷屑（见图3) ，使切削过程比较平稳。





（ 3 ）发条状卷屑（见图1f） ：在重型车床上用大切深、大进给量车削钢件进，切屑又宽又厚，若形成C 形屑则容易损伤切削刃，基至会飞崩伤人。所以通常将断屑槽的槽底圆弧半径加大，使切屑成发条状（见图4 ）在加工表面上碰撞折断，并靠其自重坠落。
( 4 ）长紧卷屑（见图1e）：长紧卷屑形成过程比较平稳，清理也方便，在普通车床上是一种比较好的屑形。
( 5 ）宝塔状卷屑〔 见图1d ) ：数控加工、机床或自动线加工时，希望得到此形屑，因为这样的切屑不会缠绕在刀具和工件上。而且清理也方便。
( 6 ）崩碎屑（见图1c ) ：在车削铸铁、脆黄铜、铸青铜等脆性材料时，极易形成针状或碎片状的崩碎屑，既易飞溅伤人、又易研损机床。若采用卷屑措施，则可使切屑连成短卷状。
总之，切削加工的具体条件不同，希望得到切屑的形状也不同，但不论什么形状的切屑，都要断屑可靠。
二、切屑折断的原理
金属切削过程中，切屑是否容易折断，与切屑的变形有直接联系，所以研究切屑折断原理必须从研究切屑变形的规律入手。
切削过程中所形成的切屑，由于经过了比较大的塑性变形，它的硬度将会有所提高，而塑性和韧性则显著降低，这种现象叫冷作硬化。经过冷作硬化以后，切屑变得 硬而脆，当它受到交变的弯曲或冲击载荷时就容易折断。切屑所经受的塑性变形越大，硬脆现象越显著，折断也就越容易。在切削难断屑的高强度、高塑性、高韧性 的材料时，应当设法增大切屑的变形，以降低它的塑性和韧性，便于达到断屑的目的。
切屑的变形可以由两部分组成：
第一部分是切削过程中所形成的，我们称之为基本变形。用平前刀面车刀自由切削时所测得的切屑变形，比较接近于基本变形的数值。影响基本变形的主要因素有刀 具前角、负倒棱、切削速度三项。前角越小，负倒棱越宽、切削速度越低，则切屑的变形越大，越有利于断屑。所以，减小前角、加宽负倒棱，降低切削速度可作为 促进断屑的措施。
第二部分是切屑在流动和卷曲过程中所受的变形，我们称之为附加变形。因为在大多数情况下，仅有切削过程中的基本变形还不能使切屑折断，必须再增加一次附加 变形，才能达到硬化和折断的目的。迫使切屑经受附加变形的最简便的方法，就是在前刀面上磨出（或压制出）一定形状的断屑槽，迫使切屑流入断屑槽时再卷曲变 形。切屑经受附加的再卷曲变形以后，进一步硬化和脆化，当它碰撞到工件或后刀面上时，就很容易被折断了。
三、断屑槽对断（卷）屑的影响
断屑槽不仅对切屑起着附加变形的作用，而且对切屑的形状和切屑的折断有着重要的影响。在切削加工中，人们就是利用断屑槽的不同形状、尺寸及断屑槽与主切削 刃的倾斜角，来实现控制切屑的卷曲与折断。为了更好地认识和掌握这些规律，我们就具体分析一下断屑槽的形状、尺寸及断屑槽与主切削刃的倾斜角度对切屑形状 与切屑折断的影响。
（一）、断屑槽的形状
断屑槽的形状有直线圆弧型，直线型和全圆弧型三种（见图5 )

图5 断屑槽的形状

l、直线圆弧型断屑槽（见图5a ）由一段直线和一段圆弧连接而成。直线部分构成刀具的前刀面，槽底圆弧半径Rn的大小对切屑的卷曲和变形有一定的影响。Rn 小，则切屑卷曲半径小，而切屑变形大；Rn大，则切屑卷曲半径大，而切屑变形小．（见图6 ）。在中等切深下(切深ap=2～6mm ) ，一般可选
Rn =( 0.4～0.7 ) B ,B 为断屑槽的宽度。
2、直线型断屑槽（见图5b）由两段直线相交而成，其槽底角为180°-σ（σ称为断屑台楔角），槽底角（180°-σ）代替了圆弧Rn 的作用。槽底角小，则切屑的卷曲半径小，切屑变形大；槽底角大，则切屑的卷曲半径大（见图7）切屑变形小。在中等切深下，断屑台楔角一般选用60° ～70°。

上述两种形状断屑槽适用于加工碳素钢与合金结构钢，一般前角在γ。在5-15°范围内。
3 、全圆弧型断屑槽（见图5c）的主要参数槽宽B 、槽底圆弧半径Rn和前角γ。之间的关系为：
（见图5C )

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