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個人分類：學術研究

Mar 10 Mon 2008 11:29
共点力和平衡状态www.tool-tool.com

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这两节课文的学习要点有以下几条：

1、弄清共点力和平衡状态这两个概念。

　（1）共点力，是指有共同作用点的力，如图1（a）中的mg、N、f(物体看作质点)；或者是力的作用线延长交于一点的力，如图1（b）的mg、T1、T2 。

　（2）在力学中，平衡状态指物体的加速度为零的状态，包括静止和匀速直线运动。

2、知道共点力作用下物体平衡的条件

　这个条件就是“合外力为零”，用数学式表述就是F合=0 （也写成F=0）在不同情况中，又可将其具体化如下：

　（1）物体只受两力作用时，这两力大小相等，方向相反，力的作用线在同一直线上。

　（2）物体受三个力作用时，任意两个力的合力一定与第3个力等量反向。

　（3）物体受多个力作用时，任意（n-1）个力的合力一定与第n个力等量反向。

3、学会处理物体平衡问题的方法

　一般解题思路和方法如下：

　（1）首先确定研究对象（可以是物体，也可以是一个受力点），将它从结构中“隔离”出来。

（2）分析周边物体对研究对象所施加的作用力，将研究对象所受全部外力弄清楚，用力的图示法表达出来。

　（3）根据平衡条件列出解题方程，也就是找出各个力之间的数量关系。常用的列方程方法有：

①正弦定理法（拉密原理法）。主要用于三力平衡且已知各力间夹角的情况，从力与角度间的关系列出有关力之间的数量关系。如在图2中，若三力F₁，F₂，F₃平衡，则有。

②相似三角形法，也主要用于三力平衡。先根据与第三力（常是已知力）等量反向的原则，画出两力的合力，再由平行四边形定则画出两力。然后找与力的三角形相似的结构三角形，由对应边成比例列出有关力的数量关系。通常在已知模型结构的长度尺寸时使用。

③坐标法。在多个共点力平衡时用比较优越，先建立xoy坐标，使尽可能多的力处在坐标轴上，不在坐标轴的力则正交分解到坐标轴上，于是平衡条件F=0可写为F_x=0（表示x方向合力为零）；F_y=0（表示y方向合力为零），以此建立方程。

　（4）在较复杂的问题中，根据平衡条件列出的方程数若仍少于未知数个数时，常意味着尚需选取研究对象再建方程。倘若方程还不够，请注意最后一个关键方程常隐含在题给的几何条件中。

4、在中学的问题中，两个理想模型是常见的：（1）理想绳，绳上拉力处处相等，拉力沿着绳子方向。（2）理想二力杆。指不计质量且只在两端受力的直杆。二力杆对它物的力以及杆受它物的力总沿着杆子的方向。

三、典型例题讲评：

四、　　　　　有一个固定的倾角为30°的斜面，重直于斜面另外固定一块挡板p，在斜面和挡板之间放一个重量为G的圆球（图3），若所有接触面都光滑，求档板和斜面受到的压力的大小。

（思路） 1、问的是档板和斜面受的力，是否选挡板和斜面为研究对象？应选什么为研究对象？（注意应用牛顿第三定律）2、在本题中，球所受各力之间的夹角能否知道？各为多少？3、已知各力所对应的角及重力G，选用什么数学方法可较快得到解答？

[例2] 图4中AC和BC是两条很轻的直杆，在A和B处用光滑的铰链固定于竖直墙上，两杆在C处也由铰链连接，现于C处挂上重10N的灯具，若AC长0.9m，BC长1.2m，AB长0.6m，求AC杆和BC杆受到的力。

（思路） 1、与上例相同，可先求AC、BC杆施出的力。取灯还是取C点为研究对象？2、轻质杆又只是杆两端才有力作用，属二力杆，两杆施于C点的力方向如何？3、本题给出的是结构的长度尺寸，选用什么方法求解力较好？如何应用？

[例3] 如图5所示，在倾角α=37°的斜面上放着质量m=1kg的物块，对它施加一个水平力F=5N时，它恰能沿着斜面匀速下滑，为了使它能匀速沿着斜面上滑，水平力应变成多大？（g=10m/s²）

（思路）1、分析滑块在下滑和上滑时的受力情况后，发现受力超过三个，此时选用坐标法处理较好。根据课文P59[例题2]，坐标应如何选取？需要将哪些力正交分解到坐标轴上？2、在本题中，滑块下滑和上滑时所受摩擦力是否一样大？怎样求它们的值？3、对下滑和上滑情况，都按F_x=0和F_y=0布列方程求解水平力。

[例 4] 用细绳AC、BC共同悬挂重物P（图6），开始时，AC、BC与水平线夹角分别为α和β，且β>90°-α，现使BC绳与竖直墙的连结点B沿墙面下移，但C点的位置保持不变（BC绳的长度变小），那么，在连结点B移到过C的水平线位置的过程中，BC绳上的拉力将（　　）

A．逐渐变大　　　　　　　　 B．逐渐变小

C．先变大再变小　　　　　　 D．先变小再变大

（思路）1、按题意，AC绳与水平线夹角α不变，而BC绳与水平线夹角β从大于

90°-α起变小到零。2、求出BC绳上拉力与变量β间的函数关系再判断此拉力如何随β角的变化而变化。

[例5] 如图7，重G的球A放在光滑的竖直墙壁和斜面体B之间，斜面倾角为α，与A接触的表面光滑，与水平面接触处粗糙。球与斜面体处于静止状态，试求地面对斜面体的摩擦力。

（思路）1、要求斜面体受的力，首选研究对象取谁？2、列出力平衡方程后发觉方程数不够，该如何处理？

四、巩固练习：

1、图8中AO是一根拉长了的弹簧，BO是一条细线正好拉紧于水平位置。O点下悬挂的物体重5N。弹簧与竖直方向的夹角是30°，倔强系数是200N/m。问弹簧被拉长了多少？

2、如图9所示，质量为m的圆球被一个水平方向的力F顶在斜面上。斜面的倾角为α。若不考虑摩擦力时，球对斜面的正压力大小为多大？

3、氢气球重10N，空气对它的浮力为16N，由于受水平风力作用，使系住气球的轻绳与水平面夹成角度α=53°（图10），试求风力及绳上拉力的大小。

4、重50N的物体在20N的水平拉力作用下，恰能在水平地面上作匀速直线运动。若改用与水平方向成37°角的力拉物体，仍要使物体在水平地面上匀速滑动，所需拉力应为多大？

5、图11为一简易起重机，OA是钢绳，跟水平方向成30°角，OB是不计重量的撑杆，跟水平方向成60°角，B处用铰链与水平面固定，若提起货物重5.0×10³N，求钢绳和撑杆所受的力。

6、图12中斜面倾角为30°，与斜面底端固定在一起的平板P与斜面夹角也是

30°。嵌入其中的均匀球重10N时，斜面和平板受到的压力分别为多少？

　 7、有半径为R的一只半球体固定在水平面上（图13），半球体顶点C正上方距离为h处有钉子A，A上用长L的细线系住一只重量为G的小球B。如果半球体表面光滑，求小球对半球体表面的压力和细线受的拉力。

8、如图14，两条细绳OA和OB在O点系住，下挂物体P，图中α=60°，

β=45°，若绳OA及OB最多能承受的拉力分别是400N及500N，则所挂物体P的重量不能超过多少？

9、一条细线一端系于A点，另一端挂一重量为G的物体，在线上一点O另系一细线OB将重物拉到图15所示位置使线OA与竖直方向夹角为α,问OB朝什么方向拉时,OB线上拉力最小?此拉力多大?

　 10、如图16，竖直面内有固定的半圆金属环，其直径CD在水平面上，用细线OA、OB悬挂一个物体G，A、B都在环上，O在圆心处，现固定悬点A不动，使悬点B从圆环最高处P慢慢移至D点，在此过程中，绳OB上的拉力（　）

A．逐渐变大　　　　　　　　 B．逐渐变小

C．先变大再变小　　　　　　 D．先变小再变大

11、图17中均匀圆球重G，半径为R，长方形木块左侧离光滑的竖直墙距离是1.5R，若圆球能静止，则木块与水平面之间的摩擦力多大？

五、参考答案：

1、解：O点受G、T₁、T₂三力而平衡，由图18可知

则T₁==10N

　　对弹簧有F=T₁=K·△x，∴ △x=

2、解：如图19球受mg、F、N三力而平衡，且易知力N与竖直方向夹角是α，则

　　　 N=

　 F=mgtgα

3、解：气球受G、T、F、Q、四力而平衡（图20）

　由F_y=0得　 T·sin53°+G-Q=0,即

　 0.8T=16-10,　 T=7.5N;

　由F_x=0得 T·cos53°=F, 　F=7.5×0.6=4.5N

4、解：由题意可知F=f=μmg,　 μ=

拉力改向后物体受力如图21

由F_y=0,　 N+F’sin37°-mg=0　 …………（1）

由F_x=0,　 F’cos37°-μN=0　 …………（2）

　解得F’≈19.2N

5、解：隔离O点，它受力G、T、N而平衡（图22）

　由题给条件可知α=30°,β=60°

　 F_y=0,　　………… （1）

　 F_x=0,　　　　………… （2）

解得 T=G=5×10³N， N=G=5×10³N

杆受压力为N的反作用，大小是5×10³N

绳受拉力为T的反作用，大小是5×10³N

6、解：球受重力G，斜面支持力N，平板压力Q如图23，由题给条件可知图中

α=30°β=60°

　由正弦定理，

　解得 N=G=10N；

　同理，　 Q=G=10N

斜面和板受的压力分别为10N和10N。

7、解：球受G、T、N而平衡，T和N的合力F与mg等量反向（图24）

　图中△AOB∽△FBN,对应边成比例。

　 ∴

又　

8、解：设OA、OB绳所受拉力分别为T₁和T₂，由力的分解易知T₁>T₂，若T₂取500N时，T₁>400N，OA绳要断。所以OA绳受最大力400N时，所挂重量为允许的最大值。

　 T₁·sin60°+T₂·sin45°=G …… （1）

　 T₁·cos60°=T₂cos45°　　 …… （2）

当T₁取400N时，G=546.4N

9、解：O点受力如图25，设OB线与OA线夹角为β(即图中力F和T间的夹角)

　由拉密原理，，整理得F=

∴G及α为常量，故β=90°时，F有最小值F_min=G·sinα

10、解：在任一位置，设OB线与竖直方向夹角为β，O点受力如图26，图中角α为常量

，T₂=

当β=90°-α时，T₂有最小值G sinα

β从0°→90°-α时，随β↑ T₂↓；

β从 90°-α→90°时，随β↑T₂↑　　选D。

11、解：隔离球，受力如图27（a），图中P点是球与木块接触点，由题给几何条件可知α=30°

　则N·cos30°=G, N=

　隔离木块，受力如图27（b），图中N’=N,则

　　 Nsin30°=f　 f=

六、附录

[例1]　　　　解：选球为研究对象，受力情况如图28，由题给条件易知图中α=90°，

β=150°，γ=120°

　则　，Q=G·sin150°=

　　 N=G·sin120°=G

档板受的压力是Q的反作用，故Q’=

斜面受的压力是N的反作用，故N’=G

(讲评)1、在静力学问题中，常常是先求一物施出的力才知道它受的力，牛顿第三定律是经常要用的。2、物体受三力而平衡，由题给条件容易确定各力间角度时，选用拉密原理解题较好。

[例2] 解：取C点为研究对象，它受G、T、N三力而平衡，则T与N的合力R与G等量反向（图29）

∵　 △RCN∽△ABC

∴　 =20N;

注意到△RCN中表示力T,则=1.5×10=15N

BC、AC受的力分别是N和T的反作用力。

故BC杆受压力20N，AC杆受拉力15N。

（讲评）1、隔离重物不能得到要求的力，应取C点为研究对象讨论它的平衡问题。取结构中一点来研究静力学情况是常用的方法；2、在已知模型结构的几何尺寸情况中，常需用几何方法求解问题。

[例3] 解：下滑时物块受力情况如图30（a）

平行斜面方向上有 Fcos37°+f=mgsin37°,解得f=2N

重直斜面方向上有N=Fsin37°+mgcos37°=11N.

　则μ=

　上滑时物块受力如图30（b）

　平行斜面方向：F’cos37°=mgsin37°+f’

垂直斜面方向：N=F’sin37°+mgcos37°,又有f’=μN

解得F’=10.8N

（讲评）1、由于F的变化，导致正压力变化引起滑动摩擦力变化，是力学问题常见的一种情况，要注意通过求动摩擦因数μ而得到后来的摩擦力。误认为滑动摩擦力前后大小相同是最易犯的毛病；2、受力在四个以上时，通常选用坐标法解题，在斜面问题中又通常取平行斜面方向为x轴，垂直斜面方向为y轴。

[例4]解：取C点为研究对象，它受G、T₁、T₂三力而平衡（图31），则有

∵Gcosα为常量，　 ∴β=90°-α时，T₂最小

β从大于90°-αβ=90°-α时，T₂↓ ；β从90°-α0时，T₂↑

应选D

（讲评）1、找到一个力的数学表达式才能对它的变化作出精确描述，这是常用的解题方法。2、本题还有一个思考方法：三力互相平衡时，一定能组成一只封闭的矢量三角形，本题中重力G大小、方向确定，T₁的方向确定，则T₁、T₂、G组成力三角形的情况如图32，从图中很直观地看到随T₂与水平线夹角β变小，力T₂先变小再变大。（当然，也容易看到T₁的值逐渐变大）

[例5]解：隔离斜面体，受力如图33（a），由F_x=0,得Nsinα=f (1)

　　再隔离小球，受力如图33（b），由F_y=0,得N’cosα=G　 (2)

　　 N’是N的反作用，则（评讲）1、在用坐标法解题时，由F_x=0和F_y=0一般可贡献两个方程，但视问题需要不是两个方程都要用到，如本题对斜面体只用到F_x=0，对小球只用到F_y=0.

　 2、隔离一物，所有平衡条件都用上了，方程还不够，常常要另取研究对象。这也是解力学题常用的思路。

　 3、本题还可这样思考：将球和斜面作整体研究，水平方向上有墙对球的弹力与斜面受的摩擦力等量反向，即R=f;再取小球研究，易知R=G·tgα，更为简洁。

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（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド

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Mar 10 Mon 2008 10:40
高速磨削的技术关键www.tool-tool.com

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1. 高速主轴

高速磨削时对砂轮主轴的基本要求与高速铣削时相似，各种主轴的类型、结构及其优点缺点可参见“高速切削的技术关键”的“高速主轴”。

与高速铣不同之处在于直径一般大于铣刀的直径。由于制造和调整装夹等误差，更换砂轮或者修整砂轮后甚至在停车后重新起动时，砂轮主轴必须进行动态平衡。所以高速磨削主轴须有连续自动动平衡系统，以便能把由动不平衡引起的振动降低到最小程度、保证获得低的工件表面粗糙度。

目前市场上有许多不同的动平衡系统产品，主要有下列两类：机电动平衡系统和电波动平衡系统。

（1）机电动平衡系统如图1所示，它由两块内装电子驱动元件并可在轴上相对转动的平衡重块3，紧固法兰2和信号无线传输单元1组成。整个平衡系统构成一个完整的部件，装在磨床主轴4内，如图2所示。进行动平衡时，主轴的动不平衡振幅值由振动传感器测出，动不平衡的相位则通过装在转子内的电子元件测量。相应的电子控制信号驱动两平衡块1作相对转动，从而达到平衡的目的。这种平衡装置的精度很高，平衡后的主轴残余振动幅值可控制在0.1～lμm。该系统的平衡块在断电时仍保持在原位置上不动，所以停机后重新起动时主轴的平衡状态不会发生变化。

电液平衡系统的原理如图3所示，振动传感器装在主轴箱上，带有喷口的法兰装在主轴端部，一个具有三个或四个空腔的平衡环固定在转子上。进行平衡时，控制系统根据振动不平衡的幅值和相位向相应的空腔喷射液体。该液体一般为磨削用的冷却润滑液，万一空腔有泄漏也不会影响机床正常工作。主轴停止转动后，喷入空腔的液体仍然保留在原来的地方，主轴重新起动时，平衡状态不会发生变化。为了维持主轴和砂轮一直处于最佳平衡状态，则可启动自动平衡程序，对主轴进行连续启动平衡。

高速磨制的另一个特点是主轴功率损失随转速的提高呈超线性增长，如图4所示。当切削速度由80m/s提高到180m/s时，主轴的无功功率从不到20％增至90％以上。构成无功功率的三个分量中，由冷却润滑液引起的损耗占最大比重。主要原因在于提高切削速度时，砂轮与冷却润滑滚之间的摩擦急剧加大，另外把冷却润滑液的质量加速到更高的速度也需要消耗能量。由于高速范围内电机驱动是以恒功率方式工作，因而当主轴转速提高时。主轴的输出转矩相应减少。同时主轴的无功功率急剧增加，使主轴可用的切削转矩大幅度减少。因此，在提高主轴转速时，必须考虑主轴是否还有足够的转矩用于切削。换言之，主轴功率不高时，即使提高主轴转速也不能提高材料切除率。为此必须设法降低无功功率。实验证明，无功功率不但与转速有关，而且还与砂轮的直径有关。图5是用不同砂轮直径时，各种切削速度下的无功功率。当切削速度为400m／s时，若采用直径为 350mm的砂轮，无功功率损耗为17kW，而用直径为275mm的砂轮，功率损耗可降至13.5kW。也就是说，采用较小的砂轮时，可以有更多份额的功率用于磨削过程。

2．高速磨床结构

高速磨床除具有普通磨床的一般功能外，还须满足如下的特殊要求：

l）尽可能组合多种磨削功能，实现在一台磨床上能完成全部的磨削工序。
2）高动态精度、高阻尼、高抗振性和热稳定性。
3）高度自动化和可靠的磨削过程。

提高生产率一般有两种途径：一是降低切削过程的时间；二是缩短辅助时间。在工件形状比较简单且加工步骤较少时，提高切削速度，减少切削时间是一种十分有效的措施。但当工件形状复杂，加工步骤很多时，除了减少切削时间外，还须缩短辅助时间才能达到提高生产率的目的。

图6是德国Schaudt公司生产的高速曲轴磨床（型号CR41CBN）。主轴箱装在十字滑台上，滑台的导轨为液体静压支承，以提高支承面的阻尼和刚性。滑台由液体静压丝杠驱动，以降低摩擦阻力和提高滑台的动态特性。工件轴由伺服电机驱动并装有精密角度编码测量系统，构成了数控的C轴。磨床主轴为电主轴，可进行无级变速。所用的砂轮磨料为立方氮化硼，切削速度可达165m／s。在该磨床上加工曲轴时，曲轴毛坯不必进行车、铣等粗加工，精锻或精铸后的曲轴坯件可直接由磨削加工到最终尺寸。

由于该磨床的X、Z和C轴为数控联动，故加工连杆轴颈时，只需由X和C轴联动插补即可，而不必像普通磨床那样，磨削连杆轴颈时需把曲轴装夹在偏心夹具上，在加工不同方位曲拐时，只需主轴箱在Z向作相应移动，而不需重新更换夹具或移至其他有相应夹具的磨床上去加工。因此采用高性能的曲轴磨床可大幅度地缩短切削时间、并把辅助时间降低至最低程度。该机床采用先进的数字伺服驱动系统，以确保联动插补加工的形状精度和位置精度，并采用在线测量系统以保证各轴颈的尺寸精度。图7为在该机床上加工的曲轴圆度误差，精度接近lμm，远低于一般设计要求的3μm。

图8是德国Jung公司生产的高速平面磨床，它的基本结构与普通平面磨床相似，所不同的是切削速度可达125m／s，工作台的往复运动可以达到1000st／min。此种机床特别适合于加工精度要求很高的较薄的工件。因为薄工件易变形，故需减小磨削力。提高磨削速度是一种有效的方法，但磨削速度不可能无限制地提高，它受功率损失和振动的制约。图中的机床工作台由直线电机驱动，其往复频率提高到普通磨床的十倍以上。在切削余量相同时，由于往复领率提高。每次往复的切入深度相应减少，从面减少了磨削力，也有利于控制工件的尺寸精度。

3. 高速磨削砂轮

高速磨削砂轮必须满足下列要求：

l）砂轮基体的机械强度必须能承受高速磨削时的切削力。
2）高速磨削时的安全可靠性。
3）外观锋利。也就是说，磨粒突出高度要大，以便能容纳大量的长切屑。
4）结合剂必须具有很高的耐磨性，以减少砂轮的磨损。

高速磨削砂轮的基体设计必须考虑高转速时离心力的作用，并根据应用场合进行优化。为了提高砂轮的通用化程度，必须统一砂轮与法兰的连接部位的形状和尺寸，并根据强度要求进行优化。

图9 是砂轮基体的一个有限元在高速旋转时的受力状况。基体内各点的应力和应变可通过数值方法进行计算。根据基体的强度要求，它在旋转时的径向和切向的应力尽可能相等，以此找出基本的最佳轮廓。德国亚琛大学的Konig教授在1990年对切削速度为500m/s时的砂轮基体最佳孔附近的应力可降低到25%，基体边缘的应变降低到35％。

图10是优化后的砂轮基体外形，优化的部位有法兰接合部，基体轮廓和螺钉孔的数量与分布。优化的基体没有单独的大的法兰孔，而是用多个小的螺孔代替，以充分降低基体在法兰孔附近的应力。基体外缘的尺寸则主要根据应用场合而定。除了机械强度外，还必须考虑砂轮曲轴向刚度。

高速磨削砂轮的磨粒主要是立方氮化硼和金刚石，所用的结合剂有多孔陶瓷和电镀镍。随着高速磨削的进一步推广和科研的深入，新型的磨粒和结合剂也在不断地出现。

普通的立方氮化硼砂轮的磨粒多为结实的八面体，磨削过程中，磨粒的形状保持不变。由于磨粒磨损导致磨粒与工件的接触面增大，从而使磨削力不断增加，最后导致必须进行修整。瑞士的Winterthur公司最近研制出一种新的立方氮化硼磨粒，它的基本形状是四面体，在磨削力增大到一定程度时会产生分裂，从而形成新的锋利的切削刃。这种磨粒呈规则的几何形状，在制造时特意设计了许多与起始切削刃平行的分裂面。由于这种磨粒的形状有明显的负前角，所以切削过程中十分锋利。磨削合金工具钢对可有效地降低切削力和切削温度，在保持砂轮寿命不变时，可以提高材料的切除率和工件的精度。

电镀结合砂轮是高速磨削时最为广泛采用的一种砂轮。砂轮表面只有一层磨粒，其厚度接近磨粒的平均粒度，制造时通过电镀的方式将磨粒粘在基体上，所以这种砂轮十分有利于高速磨削。另外，电镀结合的砂轮磨粒的突出高度很大，能够容纳大量切屑，而且不易形成钝刃切削，对高速切削十分有利。此外，单层磨粒的电镀砂轮的生产成本较低。由于砂轮的轮廓只取决于基体的形状，所以可制成外形复杂的砂轮，与普通砂轮相比，电镀砂轮不需烧结时所用的模具，单件小批生产时也不会增加制造成本。

在使用过程中，电镀结合砂轮的优点是只有一层磨粒，因而不需进行修整，从而可节省昂贵的修整装置和难以掌握的修整工时。它的缺点在于使用时必须进行精心调整，以减少砂轮与主轴间的不同轴度。其次电镀结合砂轮在使用的初期其切削特性在不断变化，工件的表面质量不很稳定，为了解决这一问题，新砂轮在装上机床上必须首先进行细致的人工磨砺，使砂轮的切削面在使用时立即进入稳态切削，并可改善砂轮的回转精度以降低工件的粗糙度。

除电镀结合砂轮外，高速磨削也有用多孔陶瓷结合剂砂轮。这种结合剂为纯粹的人造材料，它的主要成分是再结晶玻璃。由于它具有很高的强度，所以制造砂轮时结合剂的用量很少，从而减少了结合剂在砂轮中所占的容积比例。理论上讲，结合剂不产生切削作用，所以它的比例越小越好。采用这样的新型合成结合剂制造立方氮化硼砂轮时，所需炉温比常规砂轮低，可以保证不影响CBN的强度和硬度。

为了保证砂轮在整个使用寿命中保持锋利，砂轮的结构须有利于磨粒分裂，维持自砺过程，要达到砂轮自锋利的目的，除了尽量降低结合剂的比例外，还要优化磨粒的空间分布。图11是带自然孔的普通砂轮与带人造孔的新型砂轮结构的对比，后者磨粒间的气孔由发孔剂生成，在相同的面积内，可以明显地减少磨粒的数量。当切削力不变时，分摊在每一磨粒上的力相应增加，利于促进磨粒分裂和砂轮自砺的形成。通过计算机程序可算出各种磨粒分裂时作用在单个磨粒上的力，从而可准确地确定结合剂的比例。

4．冷却润滑系统

在推广采用高速磨削过程中，往往对冷却润滑系统未给予足够的重视，但它的优劣，常常能够决定整个磨削过程的成败。

冷却润滑系统由冷却润滑液、泵、过滤器等组成，对高精度磨削还需有温度控制系统以确保冷却润滑液的温度恒定。

冷却润滑液的功能是提高磨削的材料切除率，延长砂轮的使用筹命，降低工件表面粗糙度。它在磨削过程中必须完成四大任务，即润滑、冷却、清洗砂轮和传送切屑。故它必须满足以下的技术要求：

1）较高的热容量和导热率，以提高冷却效率。
2）能承受较高的压力。
3）良好的过滤性能，防腐蚀性和附着力。
4）较高的稳定性，不起泡，不变色。
5）对健康无害，易于清洗。
6）有利于环境保护，易于处理。

高速磨削时的冷却得是来供应系统（泵、管路和水箱）必须同样进行优化。图12是砂轮在周向清洗冷却时的受力情况。当砂轮圆周速度接近冷却液的出口速度时（图 12c），液流束帖附在砂轮约1/12的圆周上，就冷却与润滑而言，这种条件下效果最好。但此时清洗砂轮的效果很小，因为液流束与砂轮的相对速度接近于零。为了能够冲走残留在结合剂空穴中的切屑，冷却润滑的出口速度ω1必须大于砂轮的圆周速度υs，故就冲洗效果而言，图a最佳，图b次之，图c则较差。冷却润滑液对砂轮的制动力G的计算式列于图中，在相同的喷射角α1下，图c引起的制动力最大，图a则可能出现助推力。

冷却润滑液的在喷嘴出口的速度与喷嘴的几何尺寸无关，只取决于泵的压力。在一定的泵压力下、根据体积守恒和能量守恒原理可算出液流的出口速度ω1。图13示出在不同泵压力下冷却润滑液能达到的出口速度，为了有良好的清洗砂轮作用，应使液流出口速度高于砂轮圆周速度，例如切削速度为120m/s时，泵的压力就应大于70×105Pa。否则，不仅清洗作用减弱，而且由于冷却润滑液与砂轮接触时，要靠砂轮带动液流加速，产生了对砂轮的制动作用。从图4也可看到，由于砂轮速度提高，由清洗砂轮液流产生的制动力及摩擦力引起的功率损耗随之加大，进一步说明应对冷却润滑系统重视。

回顾迄今所进行的高速磨削的探索，当实验的磨削速度超过150m/s时，都未能取得全部预期的效果。究其原因冷却润滑系统是一个主要因素。大多数实验中虽然使用了大流量冷却润滑液，但是所用的泵压力普遍偏低，多数不超过20× 105Pa，所以离冲洗砂轮所需的压力相差甚远。由于砂轮的容屑空间得不到清洗，在磨削过程中极易堵塞、引起磨粒发热磨损和切削力增加。由此可见，高速磨削时，提高冷却润滑系统泵压力的重要性。

歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！

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Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

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個人分類：學術研究

Mar 10 Mon 2008 10:06
完全磨削加工正在兴起www.tool-tool.com

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一次装夹进行PCD和PCBN刀具加工包括使用EDM 进行初始粗加工，然后进行精磨以修复在EDM，加工中破坏的表层结构。磨削时的测量确保了最后所后所得尺寸是可控制的。一次装夹完成了这些工序，节省了加工时间并提高的加工精度。

磨削头可以配备最多6个独立磨削主轴和/或EDM主轴，给予用户最大可能性的柔性。磨削轮库位置移动非常精确可在微米范围内，换刀时间最多2秒。

要在可靠的工艺下，一次装夹就完成PCD和PCBN材料的加工，需要满足很多条件。

可靠工艺策略

EDM 可以快速经济的去除一定的材料。但是会在结构表面留下大约30～40µm厚的破坏层。甚至很短的时间也会对工件表面质量造成破坏。必须改变加工工具，所以该加工工序必须中断。被EDM破坏的结构由其后的磨削过程去除。这就可以将刀具寿命提高40倍。停工时间相应减少并使成小降低。

完整的EWAMATICLINE系统能够加工PCD和PCBN可回转刀具
和在EDM与磨削合成加工中的回转对称刀具。

这就是汽车行业特别需要磨削工具的原因。由于磨削需要比EDM加工5到10倍的时间，这两个工艺的结合可提供从理想的有效加工。EWAG的手动和数控磨床其独有的震动模式可以减少砂抡磨损并尽可能长时间保待砂轮的固有外形。如果偏离了这个原则，更多的材料去除，砂抡磨边很快的磨损，就会出现效率的下降。就不可能在可靠的工艺下经济的加工刀具。

磨削头可以配备最多6个独立磨削主轴和/或EDM主轴，
给予用户最大可能的柔性。

当使用金刚砂加工金刚石材料时，无论砂轮还是工件损耗里很大，这是由于磨削的相互性造成的，直到达到所需尺寸。磨削软件将这些工况进行记录．PROGRIND™软件有助于用户进行编程和掌握加工状况，外部装置以及磨削砂轮和EDM。

加工复杂的刀具示例

修整和调节

系统中很重要的一部分是砂轮的修整和调节磨削。最近，EWAG开始使用加工中调整系统，使磨削砂轮无需切削或若说“开放式”，这样无需中断加工过程。可将磨削工序的时间减少30%。

修整

修整是对砂轮外形的整形，在并行运行和砂轮运行时保持砂轮的磨边。在需要时将修整器进给至工作区域内，并保持一段时间。这样砂轮前面或外部得到修整。滚轮修招器由固定速度的马达驱动。修整参数可以通过改变主轴速度和旋转方而进行改变。

为减少启动时间，使用更高的进给率直到触发“间隙控制”，修整量得到补偿。测试系统首先检测已经修整的零件，然后作出必要的补偿。

调整

调整过程用来消理砂轮．在EWAG系统中用来“打开”砂轮。通过力和压力测量系统进行预先设置。在经过砂轮一定次数的震动冲击后，如果力仍然不减小．不再有材料去除了。这时砂轮就需要也必须进行调整。这个过程中会使金刚石颗粒间的空隙暴露，一种特殊的清理石头压在砂轮上。经过短暂的一段时间砂轮会被“打开”进行剩下的去除工艺。

在今天，为了正确的加工超硬材料，磨削砂轮总是尽可能的保持在最佳状态。这需要频繁的进行调整过程。使用“加工中调整”，其控制方法如前听述，在磨削时，调整石进给并接触到磨削砂轮，并不需要中断磨削工序本身。震动磨削同样可以得最佳结果。

冷却和润滑

现在市场上有合成冷却液和润滑液，加上EDM和磨削的策略，能够使加工可靠性显著提高。由于现代冷却液和润滑液具有低闪点，所以机床必须具备带有合适触发传感器的灭火系统。这些设计涵盖了EDM和磨削的两个加工过程。另外的选择是腐蚀性的、水基的解决方案。当然也有其局限性。

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Mar 09 Sun 2008 14:41
形变热处理 www.tool-tool.com

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thermomechanical treatment
将压力加工与热处理结合起来的金属热处理工艺。利用形变热处理，可以同时达到成形和改善显微组织的双重目的，使工件获得优异的强度和韧性，大幅度地改善工艺性能和使用性能，充分发挥金属材料的潜力，提高零件质量和寿命。
锻工在锻造凿子和斧头等工具时，把锻打成形的工件立即放入水中淬火，就是形变热处理的早期应用。采用形变热处理工艺时可以省去一般热处理时的重新加热，从而节省能源、加热设备和车间面积，还可避免重新加热时的氧化、脱碳和畸变等问题。
形变热处理自20世纪50年代初期开始研究以来，应用的范围日益扩大。它不仅可用于各种碳素结构钢、合金结构钢，还可用于工具钢、不锈钢、耐热钢、高温合金，以及以铝、镁、钛、铜等为基的有色金属合金。这种工艺可以采用各种热变形、温变形、冷变形成形方法，如锻、轧、挤压、拉拔等整体压力加工，旋压、摆动辗压、强力喷丸等表面或局部形变。形变热处理主要用于形状简单、截面变化和加工余量不大的工件。形变热处理的工艺方法很多，主要有高温形变热处理和低温形变热处理两大类。
高温形变热处理又可分为高温形变淬火、高温形变等温淬火和高温形变正火等。①高温形变淬火：将钢件加热到A c3 （见钢铁显微组织）以上 (950～1250℃)热锻或热轧,然后在水或油中急剧冷却,达到淬火目的。这种方法适用于低碳、中碳碳素结构钢和各种低合金结构钢，能够提高钢的强度，改善塑性、韧性，减小回火脆性的敏感性，提高在环境低温下的脆断抗力，已在多种调质锻件上获得应用。②高温形变等温淬火：将高温加热和产生形变之后的钢件,置于热浴中保持足够时间,使之发生等温转变。在珠光体温度区域等温转变后可以获得细密的片层状珠光体组织，从而提高钢的强度和韧性。在贝氏体区域进行等温转变则可使强度提高得更多。这种工艺可用于钢丝、螺钉等金属制品和零件。③高温形变正火：使高温形变后的钢料在吹风、喷水或喷雾的情况下冷却，以获得较细的铁素体加珠光体组织，从而在提高材料强度的同时降低脆性转变温度。这种工艺主要用于低碳低合金高强度钢。应用越来越广泛的控制轧制就是采取这种方式。
低温形变热处理可区分为低温形变淬火、低温形变等温淬火等。①低温形变淬火：将钢料加热到正常的奥氏体化温度,然后在500～600℃间停留,待内外温度均匀后立即进行形变量为60～90％的形变，随之淬冷。这种方法适用于合金元素含量较高、过冷奥氏体孕育期较长的钢种,如热模具钢等,可以在几乎不损失塑性的条件下得到很高 (达294兆帕)的抗拉强度。②低温形变等温淬火：可用于含合金元素略低的钢种。首先将钢料加热至奥氏体化温度，然后在下贝氏体区域进行形变，随之淬冷。采用低温形变等温淬火后，工件可以得到中等强度和较好的韧性。

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Mar 09 Sun 2008 14:34
机械制造用钢 www.tool-tool.com

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steel for machine building
用以制造承受载荷或传递功和力的机械零件所用的结构钢，也称机器结构钢。对这类钢的要求是有高的强度、适当的韧性和良好的制造工艺性，如锻造性、切削加工性等。这类钢一般都经过适当热处理后使用。机械制造用钢按用途可分为调质钢、表面硬化钢（包括渗碳钢、渗氮钢、低淬透性钢）、易切削钢、弹簧钢和滚动轴承钢等。
调质钢使用前一般先经淬火再经回火，以使强度和韧性达到要求碳素调质钢含碳量为0.03～0.60％,由于其淬透性较低，仅用于制造截面尺寸较小、形状简单或载荷较低的机械零件。合金调质钢是在碳素调质钢的基础上加入一种或几种合金元素，加入的合金元素总量一般不超过5％。合金调质钢的淬透性好,可在油中淬硬，淬火变形小,有更好的强度和韧性配合常用钢号有40Cr、35CrMo、40MnB等对截面尺寸大、承受载荷高的重要零件如航空发动机主轴、高速柴油机的曲轴和连杆、汽轮机和发电机的主轴等常用合金元素含量较高的钢种，如40CrNiMo、18CrNiW、25Cr2Ni4MoV等。
渗碳钢用于制造要求表面坚硬耐磨而心部强韧耐冲击的零件，如链销、活塞销、齿轮等。渗碳钢的含碳量低，为0.10～0.30％，以保证零件的心部韧性，经渗碳处理可在表面形成一层高碳高硬度的耐磨层。较重要的零件可采用合金渗碳钢，常用的钢号有20CrMnTi、20CrMo、20Cr等。
渗氮钢钢中含有与氮亲和力强的合金元素如铝铬、钼、钒等，以利于氮的渗入。渗氮层比渗碳层更硬、更耐磨和耐蚀,但渗氮层较薄。渗氮后零件变形小,常用以制造允许磨损量小的精密零件如磨床主轴、柱塞副、精密齿轮、阀杆等，常用的钢号有38CrMoAl。
低淬透性钢锰、硅等残余元素含量低的特殊碳素钢。用这类钢制造的零件在淬火时其中心部分比一般碳素结构钢还难于淬硬，淬硬层基本上沿零件表面轮廓均匀分布，而中心部分则保持较软韧的基体，以代替渗碳钢制造齿轮、轴套等，可省去费时的渗碳过程，节约能耗。为了使中心部分的韧性和表面的硬度有适当的配合，其含碳量一般在0.50～0.70％。
易切削钢在钢中加入一种或几种元素如硫铅钙、硒等以降低切削力,所加入量一般仅为千分之几以下利用加入的元素本身，或加入元素与钢中其他元素结合成一种在切削过程中起减摩作用和促进断屑的夹杂物，从而达到延长刀具寿命、降低切削力、改善表面粗糙度等目的。由于硫的加入会降低钢的机械性能，一般仅用于制造在自动机上大量生产的轻载荷零件。现代易切削钢由于性能的改善，也大量用于制造汽车零件。

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個人分類：學術研究

Mar 09 Sun 2008 14:26
刀具 www.tool-tool.com

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刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。广义的切削工具既包括刀具，还包括磨具。

绝大多数的刀具是机用的，但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。

刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。中国早在公元前28～前20世纪，就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。战国后期(公元前三世纪)，由于掌握了渗碳技术，制成了铜质刀具。当时的钻头和锯，与现代的扁钻和锯已有些相似之处。

然而，刀具的快速发展是在18世纪后期，伴随蒸汽机等机器的发展而来的。1783年，法国的勒内首先制出铣刀。有关麻花钻的发明最早的文献记载是在1822年，但直到1864年才作为商品生产。

那时的刀具是用整体高碳工具钢制造的，许用的切削速度约为5米/分。1868年，英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。1898年，美国的泰勒和．怀特发明高速钢。1923年，德国的施勒特尔发明硬质合金。

在采用合金工具钢时，刀具的切削速度提高到约8米/分，采用高速钢时，又提高两倍以上，到采用硬质合金时，又比用高速钢提高两倍以上，切削加工出的工件表面质量和尺寸精度也大大提高。

由于高速钢和硬质合金的价格比较昂贵，刀具出现焊接和机械夹固式结构。1949～1950年间,美国开始在车刀上采用可转位刀片，不久即应用在铣刀和其他刀具上。1938年，德国德古萨公司取得关于陶瓷刀具的专利。1972年，美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。这些非金属刀具材料可使刀具以更高的速度切削。

1969年，瑞典山特维克钢厂取得用化学气相沉积法，生产碳化钛涂层硬质合金刀片的专利。1972年，美国的邦沙和拉古兰发展了物理气相沉积法，在硬质合金或高速钢刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层。表面涂层方法把基体材料的高强度和韧性，与表层的高硬度和耐磨性结合起来，从而使这种复合材料具有更好的切削性能。

刀具按工件加工表面的形式可分为五类。加工各种外表面的刀具，包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等；孔加工刀具，包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等；螺纹加工工具，包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等；齿轮加工刀具，包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、齿轮加工刀具'>锥齿轮加工刀具等；切断刀具，包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。此外，还有组合刀具。

按切削运动方式和相应的刀刃形状，刀具又可分为三类。通用刀具，如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等；成形刀具，这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状，如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等；展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件，如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。

各种刀具的结构都由装夹部分和工作部分组成。整体结构刀具的装夹部分和工作部分都做在刀体上；镶齿结构刀具的工作部分(刀齿或刀片)则镶装在刀体上。

刀具的装夹部分有带孔和带柄两类。带孔刀具依靠内孔套装在机床的主轴或心轴上，借助轴向键或端面键传递扭转力矩，如圆柱形铣刀、套式面铣刀等。

带柄的刀具通常有矩形柄、圆柱柄和圆锥柄三种。车刀、刨刀等一般为矩形柄；圆锥柄靠锥度承受轴向推力，并借助摩擦力传递扭矩；圆柱柄一般适用于较小的麻花钻、立铣刀等刀具，切削时借助夹紧时所产生的摩擦力传递扭转力矩。很多带柄的刀具的柄部用低合金钢制成，而工作部分则用高速钢把两部分对焊而成。

刀具的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。有的刀具的工作部分就是切削部分，如车刀、刨刀、镗刀和铣刀等；有的刀具的工作部分则包含切削部分和校准部分，如钻头、扩孔钻、铰刀、内表面拉刀和丝锥等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑，校准部分的作用是修光已切削的加工表面和引导刀具。

刀具工作部分的结构有整体式、焊接式和机械夹固式三种。整体结构是在刀体上做出切削刃；焊接结构是把刀片钎焊到钢的刀体上；机械夹固结构又有两种，一种是把刀片夹固在刀体上，另一种是把钎焊好的刀头夹固在刀体上。硬质合金刀具一般制成焊接结构或机械夹固结构；瓷刀具都采用机械夹固结构。

刀具切削部分的几何参数对切削效率的高低和加工质量的好坏有很大影响。增大前角，可减小前刀面挤压切削层时的塑性变形，减小切屑流经前面的摩擦阻力，从而减小切削力和切削热。但增大前角，同时会降低切削刃的强度，减小刀头的散热体积。

在选择刀具的角度时，需要考虑多种因素的影响，如工件材料、刀具材料、加工性质(粗、精加工)等，必须根据具体情况合理选择。通常讲的刀具角度，是指制造和测量用的标注角度在实际工作时，由于刀具的安装位置不同和切削运动方向的改变，实际工作的角度和标注的角度有所不同，但通常相差很小。

制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性，必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性，良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等)，并不易变形。

通常当材料硬度高时，耐磨性也高；抗弯强度高时，冲击韧性也高。但材料硬度越高，其抗弯强度和冲击韧性就越低。高速钢因具有很高的抗弯强度和冲击韧性，以及良好的可加工性，现代仍是应用最广的刀具材料，其次是硬质合金。

聚晶立方氮化硼适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等；聚晶金刚石适用于切削不含铁的金属，及合金、塑料和玻璃钢等；碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥等工具。

硬质合金可转位刀片现在都已用化学气相沉积法涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层。正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具，也可用于高速钢刀具，如钻头、滚刀、丝锥和铣刀等。硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁，使刀具在切削时的磨损速度减慢，涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1～3倍以上。

由于在高温、高压、高速下，和在腐蚀性流体介质中工作的零件，其应用的难加工材料越来越多，切削加工的自动化水平和对加工精度的要求越来越高。为了适应这种情况，刀具的发展方向将是发展和应用新的刀具材料；进一步发展刀具的气相沉积涂层技术，在高韧性高强度的基体上沉积更高硬度的涂层，更好地解决刀具材料硬度与强度间的矛盾；进一步发展可转位刀具的结构；提高刀具的制造精度，减小产品质量的差别，并使刀具的使用实现最佳化。

刀具材料大致分如下几类：高速钢、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼以及聚晶金刚石。
我主要提下陶瓷，陶瓷用于切削刀具的时间比硬质合金早，但由于其脆性，发展很慢。但自上世纪70年代以后，还是得到了比较快的发展。陶瓷刀具材料主要有两大系，即氧化铝系和氮化硅系。陶瓷作为刀具，具有成本低、硬度高、耐高温性能好等优点，有很好的前景。

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