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Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.工 具钢的一类，以钨、钼、铬、钒，有时还有钴为主要合金元素的高碳高合金莱氏体钢，通常用作高速切削工具，简称高速钢,俗称锋钢。1740年英国亨茨曼 (B.Huntsman)用坩埚法冶炼含碳0.75～1.5％的碳钢以切削熟铁、铸铁和铜合金（切削速度≤5m/min）。1868年英国马希特 (R.F.Mushet)发明Mn-W系自硬钢(C2％，W7％，Mn2.5％)，切削低碳钢（切削速度≤8m/min）。美国泰勒 (F.W.Taylor)于1898年发明接近熔点的高温淬火工艺，用于Cr-W系自硬钢，这是早期的高速钢，高速钢的发展见表1。20世纪30年代出现 了硬质合金刀具，但高速钢工艺性能优越，尤其是强度和韧性匹配良好,用来制造复杂刀具、薄刃和受冲击的刃具,是硬质合金难以比拟的。长期以来二者并列为最 主要的刃具材料，粉末冶金高速钢出现较晚，但将成为今后发展的一个重要方面。
高速钢按所含合金元素可分为：①钨系高速钢(W 9～18％)、②钨钼系高速钢(W5～12％，Mo 2～6％)、③高钼系高速钢(W 0～2％，Mo 5～10％)。各系又可按含钒量的多少分为一般含钒量(V 1～2％)和高含钒量（V 2.5～5％）。任何高速钢如含钴 (Co 5～10％)时，又归入钴高速钢。
　　高速钢按用途可分为综合性通用型高速钢和特种用途高速钢两类。通用高速钢广泛用于制作各种金属切削普通刀具 （如钻头、丝锥、锯条）和精密刀具（如滚刀、插齿刀、拉刀）。被切削材料一般硬度 HB≤300。特种用途高速钢又可分为高钒高速钢，一般含钴高速钢和超硬型(HRC 68～70)高速钢(表2)。
高速钢主要用途是制造高速切削工具，除具有高硬度（一般大于HRC 63,高的可达HRC 68～70）,高耐磨性和足够韧性外，还要有在高速切削下刀刃不因发热而软化的耐热性。耐热性通常用红硬性衡量,也就是在580～650℃把钢先后加热4 次，每次保温 1小时后空冷，然后在室温下测定其硬度值。高速钢的韧性通常用弯曲强度和冲击值来衡量。近年来，高速钢应用于制造冷作模具，在使用性能上主要要求有高的抗 压屈服强度，高的耐磨性和高韧性，而对耐热性则要求不高，因此可采用较低的温度淬火。
　　高速钢的合金元素 主要有碳、钨、钼、铬、钒、钴等，其作用分述如下：
　　碳 一般含碳量为0.70～1.65％，以保证足够的碳与各种碳化物形成元素相配合。通常采用平衡碳(Cs)近似计算公式求得最佳的二次硬化效果的含碳量：
Cs％=0.033W％+0.063Mo％+0.060Cr％+0.200V％
式中Cs是假设W、Mo、Cr、V与C形成W2C(或Fe4W2C)、Mo2C(或Fe4Mo2C)、Cr26C6、V4C3时碳与各元素的定比关系而定 出的。随着钢中含碳量逐渐接近Cs，二次硬化效果(硬度和红硬性)也逐步上升到最高值，而韧性则随之下降。因此只在超硬高速钢中含碳量采用接近Cs的成 分,为了保持通用型高速钢的高韧性,含碳量一般比Cs低0.15～0.30％。至于用于载荷较低的低合金高速钢，实际含碳量可能还超过Cs。
　　 钨和钼 高速钢回火时产生二次硬化最基本的合金元素。钨和钼作用相似，Mo的原子量约为W的一半,一般可用 1％Mo取代2％W。高速钢中最主要的碳化物M6C（M代表金属）是以Fe、Mo、W为主的复合碳化物,它在淬火时部分固溶，回火时又以M2C碳化物弥散 析出,使钢强化，提高硬度和耐磨性,剩下未溶的M6C碳化物（主要来自共晶碳化物）可阻止淬火加热时的晶粒长大和增加耐磨性。含钼的高速钢铸态共晶碳化物 网较细薄，易于加工破碎，分布较均匀，颗粒较小，热塑性和韧性也较高；但含钼的钢易脱碳，淬火过热敏感性也较大，而钨钢在此方面正与之相反。因此钨和钼适 当配合，能获得综合性能更好的钢种。
　　铬 为保证钢的高淬透性,各种高速钢都含铬4％左右。钢中形成以铁铬为主的M26C6碳化物，铬也可溶于M6C与MC中形成合金碳化物,促使这些难溶碳化物淬 火时较多地固溶。使淬火马氏体具有足够的碳和合金元素,有利于回火时大量析出 M2C与MC。所以铬对二次硬化也有间接作用。此外，含 4％铬对高速钢的抗氧化性起重要作用。
　　钒 所有高速钢都含钒 1％以上。碳化钒淬火加热时可部分固溶，回火时析出弥散的MC型碳化钒，有力地增强二次硬化作用；未溶的碳化钒有助于阻止淬火加热时晶粒长大，而且由于硬 度极高，能显著提高钢的耐磨性；但降低了可磨削性。高钒钢中如能采取措施细化一次碳化物MC的颗粒，可改善磨削性。目前，最有效的办法是用雾化法快速冷却 钢液得到合金粉末，制成粉末冶金高速钢，使一次碳化物得到细化。
　　钴 钴本身不形成碳化物，其作用主要是增加回火时析出 MC、M2C的形核率，减缓其聚集长大速度。此外，钴可提高高速钢晶界熔化温度，因而提高钢的淬火温度，使奥氏体内的合金度增大。这些作用都有效地提高了高速钢的耐热性，但钴含量过高时也会降低钢的韧性。
工艺性能 工艺性能也是高速钢的重要指标。首先，要有良好的热塑性，以便充分破碎共晶碳化物和加工成形；其次，要有低的退火硬度，以便在生产过程中进行冷成形和切削 加工。其他工艺性能如过热不敏感性，脱碳不敏感性，低的淬火变形性，在电阻焊和摩擦焊中与柄部碳钢结合的良好焊接性能等也很重要，尤其是磨削性，对于制造 复杂刀具是极其重要的。
　　保证碳化物充分破碎、细化并均匀分布（见图），历来是高速钢生产工艺和提高质量的关键问题。为此，高速钢应采用低温浇 铸工艺，选择良好锭型，并根据钢材规格选用足够大的压缩比。中国自1965年以来采用扁锭生产高速钢，其优点为显著加快钢锭凝固速度，从而改善了钢材的碳 化物不均匀度和低倍组织。大尺寸钢材多采用电渣重熔钢锭。锻造开坯、轧制成材的工艺有利于提高质量。高速钢的热加工温度、变形量和退火制度,对钢材的热处 理性能,尤其是对淬火后的晶粒度有明显的影响，须严加控制。热加工中如终锻(轧)温度过高，变形量不足或已经过一次淬火，但未经充分退火又进行第二次淬 火，会出现特殊闪光的萘状断口（见金属宏观检验），从而显著降低钢的韧性，使刀具脆崩。近年来还采用快锻液压机开坯、精锻机成材的新工艺。
　 高速钢需通过特殊的热处理才能获得所需的性能。一般淬火温度均接近这种钢的熔化温度，例如高钨钢为1270～1290℃,钨钼钢为1210～1240℃, 高钼钢为1180～1210℃，一般采用540～560℃回火三次，以得到二次硬化的最佳效果。对韧性和红硬性有不同要求时，可适当调整淬火温度。
　 　粉末冶金高速钢可保证碳化物细小和均匀分布，对改善高碳高钒高速钢的磨削性、改进热加工性，减少淬火变形以及提供碳化物质量优异的大尺寸钢材确有独特优 点；可以生产出合金含量更高和切削能力较大的高速钢。近年来高速钢刀具的真空热处理获得广泛应用；刀具的氧氮化、碳氮氧共渗等表面化学热处理，也正在普遍 采用，尤其是化学气相沉积法和物理气相沉积法的发展，可进一步提高刀具的使用寿命。 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、BW捨棄式鑽石V卡刀’BW捨棄式金屬圓鋸片、木工捨棄式金屬圓鋸片、PCD木工圓鋸片、醫療配件刀具設計、汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、全鎢鋼V卡刀-電路版專用’全鎢鋼鋸片、焊刃式側銑刀、焊刃式千鳥側銑刀、焊刃式T型銑刀、焊刃式千鳥T型銑刀、焊刃式螺旋機械鉸刀、全鎢鋼斜邊刀電路版專用、鎢鋼焊刃式高速鉸刀、超微粒鎢鋼機械鉸刀、超微粒鎢鋼定點鑽、焊刃式帶柄角度銑刀、焊刃式螺旋立銑刀、焊刃式帶柄倒角銑刀、焊刃式角度銑刀、焊刃式筒型平面銑刀、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！！

Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet. 工具钢的一类，以钨、钼、铬、钒，有时还有钴为主要合金元素的高碳高合金莱氏体钢，通常用作高速切削工具，简称高速钢,俗称锋钢。1740年英国亨茨曼(B.Huntsman)用坩埚法冶炼含碳0.75～1.5％的碳钢以切削熟铁、铸铁和铜合金（切削速度≤5m/min）。1868年英国马希特(R.F.Mushet)发明Mn-W系自硬钢(C2％，W7％，Mn2.5％)，切削低碳钢（切削速度≤8m/min）。美国泰勒(F.W.Taylor)于1898年发明接近熔点的高温淬火工艺，用于Cr-W系自硬钢，这是早期的高速钢，高速钢的发展见表1。20世纪30年代出现了硬质合金刀具，但高速钢工艺性能优越，尤其是强度和韧性匹配良好,用来制造复杂刀具、薄刃和受冲击的刃具,是硬质合金难以比拟的。长期以来二者并列为最主要的刃具材料，粉末冶金高速钢出现较晚，但将成为今后发展的一个重要方面。

Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.1 .单项选择（第1题~第160题。选择一个正确的答案，2 将响应的字母填入题被的括号中。每题0.2分，3 满分80。）
2. 职业道德的内容不 包括（ ）。 A、职业道德意识 B、职业道德行为规范 C、从业者享有的权利 D、职业守则 3. 职业道德基本规范不
4. 包括（ ）。 A、 遵纪守法廉洁奉公 B、公平竞争，B、 依法办事 C、爱岗敬业忠于职守 D、服C、 务群众奉献社会
5. 爱岗敬业就是对从业人员（ ）的首要要求。 A、 工作态度 B、工作精神 C、工作能力 D、以上均可
6. 遵守法律法规不7. 要求（ ）。 A、 遵守国家法律和政策 B、遵守劳动纪律 C、遵守安全操作D、延长劳动时间
8. 具有高度责任心应做到（ ）。 A、 责任心强，B、 不C、 辞辛苦，D、 不E、 怕麻烦 B、不F、 徇私情，G、 不H、 谋私利 C、讲信誉，重形象 D、光明磊落，表里如一
9. 违反安全操作规程的是（ ）。 A、执行国家劳动保护政策 B、可使用不熟悉的机床和工具 C、遵守安全操作规程 D、执行国家安全生产的法令、规定 7 不8 爱护设备9 的做法是（ ）。 A 保持设备清洁 B正确使用设备 C、自己修理设备 D、及时保养设备
8．不符和着装整洁 文明生产要求的是（ ）。 A、 按规定穿戴好防护用品 B、遵守安全技术规定 C、优化工作环境 D、在工作中吸烟
9．圆柱被倾斜于轴线的平面切割后产生的截交线为（ ）。 A、 圆形 B、矩形 C、椭圆 D、直线
10．具有互换性的零件应是（ ）。 A、相同规格的零件 B、不同规格的零件 C、相互配合的零件 D、形状和尺寸完全相同的零件
11．QT900—2的硬度范围在（　）ＨＢＳ。　　Ａ、１３０～１８０　　Ｂ、１７０～２３０　　Ｃ、２２５～３０５　　Ｄ、２８０～３６０
１２.高温回火主要适用于（　）。Ａ、各种刃具　　Ｂ、各种弹簧　　Ｃ、各种轴　　　Ｄ、各种量具
13.属于防锈铝合金的牌号是（ ）。 .Ａ、５Ａ０２（ＬＦ２１）　Ｂ、2A119110 C、7A04（LC4） D、2A70（LD7）
14.普通黄铜H68平均含锌量为（ ）% A、6 B、8 C、68 D、32
15.V带的截面形状为梯形，与轮槽相接的（ ）为工作面。 A、所有表面 B、低面 C、两侧面 D、单侧面
16.切削时切削刃会受到很大的压力忽然冲击力，因此刀具必须具备足够的（ ）。 A、硬度 B、强度和韧性 C、工艺性 D、耐磨性
17.（ ）是在钢中加入较多的钨、钼、钒等合金元素，用于制造形状复杂的切削刀具。 A、 硬质合金 B、高速钢 C、合金工具钢 D、碳素工具钢
18.高速钢的特点是高硬度、高耐磨性、高热硬度，热处理（ ）等。 A、变形大 B、变形小 C、变形严重 D、不变形
19.硬质合金的特点是耐热性（ ），切削率高，但刀片强度、韧性不及工具钢，焊接刃磨工艺交差。 A、好 B、差 C、一般 D、不确定
20.表示主运动及进给运动大小的参数是（ ）。 A、切削速度 B、切削用量 C、进给量 D、切削深度
21.游标量具中，主要用于测量工作的高度尺寸和进行划线的工具叫（ ）。 A、游标深度尺 B、游标高度尺 C、游标齿厚尺 D、外径千分尺
22.（ ）上装有活动量爪，并装有游标和金固螺钉。 A、尺框 B、尺身 C、尺头 D、微动装置
23.不能用游标卡尺去测量（ ），因为游标卡尺存在一定的示值误差。 A、齿轮 B、毛坯件 C、成品件 D、高精度件
24.千分尺微分筒转动一周，测微螺杆移动（ ）mm. A．0.1 B，0.01 C.1 D.0.5
25.千分尺读数时（ ）。 A、不能取下 B、必须取下 C、最好不取下 D、先取下，再锁紧，然后读数
26.（ ）由百分表和转用架组成，用于测量孔的直径和孔的形状误差。 A 外经百分表 B、杠杆百分表 C、内经百分表 D、杠杆千分尺
27.车床主轴的生产类型为（ ）。 A、单件生产 B、成批生产 C、大批量生产 D、不确定
28.轴类零件孔加工应安排在调制（ ）进行。 A、以前 B、以后 C、同时 D、前或后
29.减速器箱体加工过程第一阶段完成（ ）、连接孔、定位孔的加工。 A、侧面 B、端面 C、轴承孔 D、主要平面
30.箱体重要加工表面要划分（ ）两个阶段。 A、 粗、精加工 B、基准非基准 C、大与小 D、内与外
31.圆柱齿轮传动的精度要求有运动精度、工作平稳性（ ）等几个方面精度要求。 A、几何精度 B、平行度 C、垂直度 D、接触精度
32.车床主轴齿轮精车前热处理方法为（ ）。 A、正火 B、淬火 C、高频淬火 D、表面热处理
33.润滑剂的作用有润滑作用、冷却作用、（ ）、密封作用等。 A、防锈作用 B、磨合作用 C、静压作用 D、稳定作用
34.润滑剂有润滑油、润滑脂和（ ）。 A、液体润滑剂 B、固体润滑剂 C、冷却液 D、润滑液
35.常用固体润滑剂有石墨、二流化铝、（ ）。 A、润滑脂 B、聚四氟乙烯 C、钠基润滑脂 D、锂基润滑脂
36.錾削时的切削角度，应使后角在（ ）之间，以防錾子扎入或滑出工件。 A、10°~15° B、12°~18° C、15°~30° D、5°~8°
37. 伸缝锯削时，当锯缝的深度超过锯弓的高度应将锯条（ ）。 A、从开始连续锯到结束 B、转过90°从新装夹 C、装的松一些 D、装的紧一些 38.锉削外圆弧面时，采用对着圆弧面锉的方法适用于（ ）场合。 A、粗加工 B、精加工 C、半精加工 D、粗加工和精加工
39.后角刃磨正确的标准麻花钻，其横刃斜角为（ ）。 A、 20°~30° B、30°~45° C.50°~55° D、55°~70°
40.关于转换开关叙述不正确的是（ ）。 A、组合开关结构较为紧凑 B、倒顺开关手柄只能在90度范围内旋转 C、组合开关常用于机床控制线路中 D.倒顺开关多用于大容量电机控制线路中。
41.熔断器的种类分为（ ）。 A、 瓷插式和螺旋式两种 B、瓷保护式和螺旋式两种 C、瓷插式和卡口式种 D、瓷保护式和卡口式两种
42.接触器分类为（ ）。 A、交流接触器和支流接触器 B、控制接触器和保护接触器 C、主要接触器和辅助接触器 D、电压接触器和电流接触器 43.使用万能表不正确的是（ ）。 A、测支流时注意正负极 B、测量档位要适当 C、可带电测量电阻 D、使用前要调零
44.符合钳型电流表工作特点的是（ ）。 A、必须在断电时使用 B、可以带电使用 C、操作较复杂 D、可以测量电压
45.电动机的分类不正确的是（ ）。 A、交流电动机和直流电动机 B、异步电动机和同步电动机 C、三相电动机和但相电动机 D、控制电动机和动力电动机
46.不符合安全生产一般常识的是（ ）。 A、按规定穿戴好防护用品 B、清楚切屑要使用工具 C、随时清除油污积水 D、通道上下少放物品
47.环境保护法的基本任务不包括（ ）。 A、促进农业开发 B、保障人民健康 C、 维护生态平衡 D、合理利用自然资源
48.不属于岗位质量要求的内容（ ）。 A、对各种岗位质量工作的具体要求 B、市场需求走势 C、工艺规程 D、各项质量记录
49.主轴零件图的键槽采用局部剖和（ ）的方法表达，这样有利于表注尺寸。 A、移出剖面 B、剖面图 C、旋转剖视图 D、全剖视图
50.图样上符号⊥是（ ）公差叫（ ）。 A、位置，垂直度 B、形状，直线度 C、尺寸，偏差 D、形状，圆柱度
51.偏心轴的结构特点是两轴线平行而（ ）。 A、重合 B、不重合 C、倾斜30° D、不相交
52.平行度、同轴度同属于（ ）公差。 A、尺寸 B、形状 C、位置 D、垂直度
53.两拐曲轴颈的（ ）清楚地反映出两曲轴颈之间互成180夹角。 A、俯视图 B、主视图 C、剖视图 D、半剖视图
54.齿轮零件的剖视图表示了内花键的（ ）。 A、几何形状 B、相互位置 C、长度尺寸 D、内部尺寸
55.齿轮的花键宽度8 0.065 0.035 ，最小极限尺寸为（ ）。 A、7.935. B、7.965 C、8.035 D、8.065
56.画零件图的方法步骤是：1.选择比例和图幅；2.布置图面，完成底稿；3.检查底稿后，再描深图形；4.（ ）。 A、填写标题栏 B、布置版面 C、标注尺寸 D、存档保存
57.C630型车床主轴全剖或局部剖视图反映出零件的（ ）和结构特律。 A、 表面粗糙度 B、相互位置 C、尺寸 D、几何形状
58.CA6140型车床尾座的主视图采用（ ），它同时反映了顶尖、丝杠、套筒等主要结构和尾座体、导板等大部分结构。 A、 全部面 B、阶梯剖视 C、局部剖视 D、剖面图
59.识读装配图的方法之一是从标题栏和明细表中了解部件的（ ）和组成部分。 A、比例 B、名称 C、材料 D、尺寸
60.若蜗杆加工工艺规程中 工艺路线长、工序多则属于（ ）。 A、 工序基准 B、工序集中 C、工序统一 D、工序分散
61.采用两顶尖偏心中心孔的方法加工曲轴轴颈，关键是两端偏心中心孔的（ ）保证。 A、尺寸 B、精度 C、位置 D、距离
62.（ ）与外圆的轴线平行不重合的工件，称为偏心轴。 A、 中心线 B、内径 C、端面 D、外圆
63.相邻两牙在中径线上对应两点之间的（ ），称为螺距。 A、 斜线距离 B、角度 C、长度 D、轴线距离
64.增大装夹时的接触面积，可采用特制的（ ）和开缝套筒，这样可使夹紧力P布均匀，减小工件的变形。 A、 夹具 B、三爪 C、四爪 D、软卡爪
65.数控车床采用（ ）电动机经滚珠杠传到滑板和刀架，以控制刀具实现纵向（Z向）和横向（X向）进给运动。 A、 交流 B、伺服B、 C、异步 D、同C、 步
66.伺服驱动系统由伺服驱动电路和驱动装置组成，驱动装置主要有（ ）电动机，进给系统的步进电动机或交、支流伺服电动机等。 A、 异步 B、三相 C、主轴 D、进给
67.数控车床切削用量的选择，应根据机床性能、（ ）原理并结合实践经验来确定。 A、 数控 B、加工 C、刀具 D、切B、 削
68.编制数控车床加工工艺时，要求装夹方式要有利于编程时数学计算的（ ）性和精确性。 A、 可用 B、简便 C、工艺 D、辅助
69.空间直角坐标系中的自由体，共有（ ）各自由度。 A、七 B、五 C、六 D、八
70．长方体工件的侧面*在两个支撑点上，限制个自由度。 A、三 B、两 C、一 D、四
71.欠定位不能保证加工质量，往往回产生废品，因此（ ）允许的。 A、 特殊情况下 B、可以 C、一般条件下 D、绝对不B、
72.重复定位能提高工的（ ），但对工件的定位精度有影响，一般是不允许的。 A、 塑性 B、强度 C、刚性 D、韧性
73.夹紧力的（ ）应与支撑点相对，并尽量作用在工件刚性较好的部位，以减小工件变形。 A、 大小 B、切B、 点 C、作用点 D、方向 74.螺钉夹紧装置，为防止螺韧拧紧时对主工件造成压痕，可采用（ ）压块装置。 A、滚动 B、滑动 C、摆动 D、振动
75.偏心夹紧装置中心轴的转动中心与几何中心（ ）。 A、 垂直 B、不B、 平行 C、平行 D、不C、 重合
76.偏心工件的装夹方法有：两顶尖装夹、四爪卡盘装夹、三爪卡盘装夹、偏心卡盘装夹、双重卡盘装夹、（ ）夹具装夹等。 A、组合 B、随行 C、专用偏心 D、气动
77.高速钢具有制造简单、刃磨方便、（ ）韧性好和耐冲击等优点。 A、 安装方便 B、刃口锋利 C、结构简单 D、重量轻
78.硬质合金含钨量多的（ ），含钴秒量多的强度高、韧性好。 A、 硬度高 B、耐磨性好 C、工艺性好 D、制造简单
79.钨钛钴类硬质合金是由碳化钨、碳化钛和（ ）组成 A、钒 B、铌 C、钼 D、钴
80.负前角仅适用于硬质合金车刀车削锻件、铸件毛坯和（ ）的材料。 A、 硬度低 B、硬度很高 C、耐热性 D、强度高
81.高速钢车刀加工中碳钢和中碳合金钢时前角一般为（ ）。 A、6度～８度　Ｂ、３５度～４０度　Ｃ、-１５度　　Ｄ、２５度～３０度
82.车刀的后角可配合前角调整好刀刃的（ ）和强度。 A、 宽度 B、锐利程度 C、长度 D、高度
83.主偏角影响刀尖部分的强度与（ ）条件，影响切削力的大小。 A、 加工 B、散热 C、刀具参数 D、几何
84.刀头宽度粗车刀的刀头宽度应为1/3螺距宽，精车刀的刀头宽应（ ）牙槽底宽。 A、 小于 B、大于 C、等于 D、为1/2
85.刀具的（ ）要符合要求，以保证良好的切削性能。 A、 几何特性 B、几何角度 C、几何参数 D、尺寸
86.高速钢刀具的刃口圆弧半径最小可磨到（ ）。 A、10～１５um　Ｂ、１～２mm　　Ｃ、０.１～０.３mm　Ｄ、５０～１００um
87.高速钢梯形螺纹精车刀的牙形角（ ）。 A、 15度正负10分 B、30度正负10分 C、30度正负20分 D、29度正负10分
88.工件的精度和表面粗糙度在很大长上决定与主轴部件的刚度和（ ）精度。 A、测量 B、形状 C、位置 D、回转
89.当纵向机动进给接通时，开合螺母也就不能合上，（ ）接通丝杠传动。 A、 开机 B、可以 C、通电 D、不B、 会
90.CA6140车床开合螺母机由半螺母、（ ）、槽盘、锲铁、手柄、轴、螺钉和螺母组成。 A、圆锥销 B、圆柱销 C、开口销 D、丝杠
91.中滑板丝杠与（ ）部分由前螺母、螺钉、中滑板、后螺母、（ ）和锲块组成。 A、圆锥销 B、丝杠 C、圆柱销 D、光杠
92.进给运动则是将主轴箱的运动交换（ ）箱，再经过进给箱变速后由丝杠和光杠驱动溜板箱、床鞍、滑板、刀架，以实现车刀的进给运动。 A、 齿轮 B、进给 C、走刀 D、挂轮
93.主轴上的滑移齿轮Z=50向右移，使（ ）式离合器M2接合时，使主轴获得中、低转速。 A、摩擦 B、齿轮 C、超越 D、叶片
94.当卡盘本身的精度较高，装上主轴后圆跳动大的主要原因是主轴（ ）过大。 A、 转速 B、旋转 C、跳动 D、间隙
95.主轴轴承间隙过小，使（ ）增加，摩擦热过多，造成主轴温度过高。 A、 应力 B、外力 C、摩擦力 D、切B、 削力
96.参考点与机床原点的相对位置由Z向X向的（ ）挡块来确定。 A、测量 B、电动 C、液压 D、机械
97.细长轴工件图样上的（ ）画法用移出剖视表示。 A、外圆 B、螺纹 C、锥度 D、键槽
98.加工细长轴一般采用（ ）装夹方法。 A、 一夹一顶 B、两顶尖 C、鸡心夹 D、专用夹具
99.车削细长轴时一般选用45度车刀、75度左偏刀、90度左偏刀、切槽刀、（ ）刀和中心钻等。 A、 钻头 B、螺纹 C、挫 D、铣
100.测量细长轴（ ）公差的外径时应使用游标卡尺。 A、 形状 B、长度 C、尺寸 D、自由
101.为避免中心架支撑直接和（ ）表面接触，安装中心架之前，应先在工件中间车一段安装中心架支撑爪的沟槽，这样可减小中心架支撑爪的磨损。 A、光滑 B、加工 C、内孔 D、毛坯
102.在整个加工过程中，支撑爪与工件接触处应经常加润滑油，以减小（ ）。 A、 内应力 B、变形 C、磨损 D、粗糙度
103.跟刀架固定在床鞍上，可以跟着车刀来抵消（ ）切削力。 A、主 B、轴向 C、径向 D、横向
104.调整跟刀架时，应综合运用手感、耳听、墓测等方法控制支撑爪，使其轻轻接触到（ ）。 A、顶尖 B、机床 C、刀架 D、工件
105.伸长量与工件的总长度有关，对于长度较短的工件，热变形伸长量（ ），可忽略不计。 A、一般 B、较大 C、较小 D、为零
106.加工细长轴时，如果采用一般的顶尖，由于两顶尖之间的距离不变，当工件在加工过程中受热变形伸长时，必然会造成工件（ ）变形。 A、 挤压 B、受力 C、热 D、弯曲
107.偏心工件的安装夹方法有：两顶尖装夹、四爪卡盘装夹、三爪卡盘装夹、偏心卡盘装夹、双重卡盘装夹、（ ）夹具装夹等。 A、专用偏心 B、随行 C、组合 D、气动
108.两顶尖装夹的优点是安装时不用找正，（ ）精度较高。 A、 定位 B、加工 C、位移 D、回转
109．垫片的厚度近似公式计算中△e表示试车后，（ ）偏心距与所要求的偏心距误差既：（△e=e-e测） A、实测 B、理论 C、图纸上 D、计算
110．偏心卡盘分两层，底盘安装在（ ）上，三爪定心卡盘安装上偏心体上，偏心体与底盘燕尾槽配合。 A、 刀架 B、尾坐 C、卡盘 D、主轴
111．双重卡盘装夹工件安装方便，不需调整，但它的刚性叫差，不宜选择较大的（　），适用于小批量生产。Ａ、车床　Ｂ、转速　Ｃ、切身　Ｄ、切削用量
112．车削偏心轴的专用偏心夹具，偏心套做成（ ）形，外圆夹在卡盘上。 A、 矩形 B、圆柱 C、圆锥 D、台阶
113．曲轴车削中除保证各曲柄（ ）对主轴径的尺寸和位置精度为，还要保证曲柄轴承间的角度要求。 A、机构 B、遥杆 C、滑块 D、轴颈
114．为了减小曲轴的弯曲和扭转变形，可采用两端传动或中间传动方式进行加工。并尽量采用有前后刀架的机床使加工过程中产生的（ ）互相抵消。 A、切削力 B、抗力 C、摩擦力 D、夹紧力
115．测量曲轴量具有游标卡尺、千分尺、万能角度尺、（ ）、螺纹环规等。
A钢直尺 B、测微仪 C、卡规 D、秒表
116. 车削曲轴前应先将其进行划线，并根据划线（ ）。
A、 切B、 断 B、加工 C、找正 D、测量
117. 用花盘车非整圆孔工件时，先把花盘盘面精车一刀，把V形架轻轻固定在（　）上，
把工件圆弧面*Ｖ形+架上用压板轻压。
Ａ刀架　　Ｂ角铁　　Ｃ主轴　　Ｄ花盘
１１８。车削非整圆孔工件时注意在花盘上加工时。工件。定位件.（　）等要装央牢固。
Ａ　平衡块　　　Ｂ垫铁　Ｃ螺钉　　Ｄ螺母
１１９.工件图样中的梯形螺纹（　）轮廓线用出实线表示。
Ａ刨面　　Ｂ中心　　Ｃ牙形　　　Ｄ小径、
１２０.车削梯形螺纹的刀具有.４５.９０.车刀.切槽刀.（ ）螺纹刀.中心钻等。
A矩形 B 梯形 C 三角形 D 菱形
121.梯形螺纹的测量一般采用（ ）测量大发测量螺纹的中径。
A.辅助 B.法向 C.圆周 D.三针
122.低速车削螺距小于4mm的梯形螺纹时，可以一把梯形螺纹刀并用少量（ ）进给车削成型。
A.横向 B.直接 C.间接 D.左右
123.梯形螺纹分米制梯形螺纹和（ ）梯形螺纹两种。
A.英制 B.公制 C.30° D.40°
124.梯形螺纹的代号用“Tr”表示及公称直径和（ ）表示。
A.牙顶宽 B.导程 C.角度 D.螺距
125.加工Tr36×6的梯形螺纹时，它的牙高为（ ）mm。
A.3.5 B.3 C.4 D.3.25
126粗车螺距大于4mm的梯形螺纹时，可采用（ ）切削法或车直槽法。
A.左右 B.直进 C.直进 D.自动
127.精车矩形螺纹时，应采用（ ）法加工。
A.直进 B.左右切削 C.切削槽 D.分度
128.加工矩形42×6的内螺纹时/其小径D1为（ ）mm。
A.35 B.38 C.37 D.36
129.蜗杆的法向齿厚应单独画出（ ）抛视，并标注尺寸及粗糙度。
A.螺旋 B.半 C.局部移出 D.全
130.粗车是，使涡杆牙形基本成型；精车是，保证齿形螺距的（ ）尺寸。
A.角度 B.外径 C.公差 D.法向齿厚
131.涡杆的齿形和（ ）螺纹的相似，米制我感的牙型角为（ ）度。
A.锯齿形 B.矩形 C.方牙 D梯形
132.法向直廓涡杆又称ZN涡杆，这种涡杆在法向平面内齿形为直线，而在垂直于轴线（ ）的内齿形为延长线渐开线，所以又称延长线开线涡杆/
A.水平面 B.基面 C.剖面 D.前面
133.涡杆的齿顶圆直径用字母“（ ）”表示。
A.da B.df C.sn D.h
134.涡杆的齿形角是在通过涡杆的剖面内，轴线的面与（ ）之间的夹角。
A.端面 B.大径 C.齿侧 D.齿根
135.根据多线涡杆在轴向个圆周上等距分布的特点，分线方法有轴向线和（ ）。
A.圆周 B.角度 C.齿轮 D.自动
136.车削轴向模数mx=3的双线涡杆，如果车床小滑板刻度盘每格为0.05mm，小滑板应转过的格数为（ ）。
A.123.528 B.188.496 C.169.12 D.147.321
137.利用百分表和量块分线时，把百分表固定在刀架上，并在床鞍上装一（ ）拦块。
A.横向 B.可调 C.滑动 D.固定
138.在一般情况先，角换齿轮Z1到主轴之间的传动比是1：1，Z1转过的角度（ ）工件转国的角度。
A.不等于 B.大于 C.小于 D.等于
139.利用三爪卡盘分线时，只需把后顶尖松开，把工件连同（ ）夹头转动一个角度，由卡盘的另一炸拔动，在顶好后顶尖，就可以车削第二天的罗螺纹槽。
A.鸡心 B.钻 C.浮动 D.弹簧
140.多孔插盘装在车床的主轴上，转盘上有12个等份的，精度很高的（ ）插孔，它可以对2、3、4、6、8、12线涡杆进行分线。
A.安装 B.定位 C.圆锥 D.矩形
141.车削法向直廓涡杆时，采用垂直装刀法。即装夹打时，应使车刀两侧刀刃组成的平面与赤面（ ）。
A.相交 B.平行 C.垂直 D.重合
142.粗车涡杆时，背刀量过大，会发生：啃刀“现象，所以在车削过程中，应控制切削用量，防止“（ ）”。
A.啃刀 B.扎刀 C.加工硬化 D.积屑瘤
143.加工飞轮量具有：（ ）及一般游标卡尺个一把、125~150mm千分尺、内径百分表等。
A.中型 B.大型 C.小型 D微型
144.车削飞轮时，将工件支顶在工作台上，找正夹牢并粗车一个端面为（ ）面。
A.基 B.装夹 C.基准 D.测量
145.测量连接盘的量具有：游标卡尺、钢直尺、千分尺、塞尺、（ ）尺、内径百分表等。
A.深度 B.高度 C.万能角度 D.直角
146.当检验高精度轴向尺寸是量具应选择：检验（ ）、量快、百分表及活动架等。
A.弯扳 B.平板 C.量块 D.水平仪
147.选好量块组合尺寸后，将量块*近工件放置在检验平板上，用百分表在量块校正对准（ ）。
A.尺寸 B.工件 C.量块 D.零位
148.量块是精密量具，使用时要注意防腐浊，防（ ），切不可撞击。
A.划伤 B.烧伤 C.撞 D.潮湿
149.圆锥齿轮的零件图中，锥度尺寸计算属于（ ）交点尺寸计算。
A.理论 B圆弧 C.直线 D.实际
150.若齿面锥度为26°、33′54〃，背锥角为（ ），此刻背锥面与齿面之间的夹角是86·56′23¨。
A.79·36′45 ″ B66·29′23″ .C.84· D.90·25′36″
151.测量两平行非完整孔的中心距时，用内径百分表或杆式内径千分尺直接侧出两孔间的最大距离，然后减去两孔得失机半径之（ ），所得的差即为两孔的中心距。
A.积 B差 C.和 D.商
152.用正弦规检验锥度的方法：应先从有关表查出莫氏圆锥的圆锥角a，算出圆锥的（ ）2/a.
A.斜角 B.全角 C.补角 D.半角
153.正弦规有工作台、两个直径相同的精密圆柱、（ ）挡板和后挡板等零件组成。
A.下 B.前 C.前 D.侧
154.使用正弦规测量时，在正弦规的一个圆柱下垫上一组量块，量块组的高度可根据被侧的工件的圆锥通过（ ）获得。
A.计算 B.测量 C.校准 D.查表
155.使用中心距为200mm的正弦规，检验圆锥角为（ ）的莫式圆锥塞规，起圆柱下应垫量块组尺寸是5.19mm。
A.2°29′36″ B.2°58′24″ C.3°12′24″ D.3°02′33″
156.测量外圆锥时，将工件的小端立在检验板上，两量棒放在平板上紧*工件，用千分尺侧出两量棒之间的距离，通过（ ）即可见解侧出工件小端直径。
A.换算 B.测量 C.比较 D.调整
157.把直径D1的大钢球放入锥孔内，用高读尺侧出钢球D1最高点到工件的距离，通过计算侧出工件（ ）的大小。
A. 圆锥角 B.小径 C.高度 D.孔径
158.梯形螺纹（ ）测量中径的方法与测量普通螺纹中径的方法相同，只市千分尺（ ）值M的计算公式不同。
A.绝对 B.读数 C.理论 D.相对
159.三针测量涡杆分度圆直径时千分尺读数值M的计算公式：M=2d+3.924dD-( )m。
A.1.866 B.4.414 C3.966 D.4.316
160.测量法向齿后时，先把齿高卡尺调正到齿顶尺寸，同时使齿后卡尺(的 )面与齿侧平行，这时厚卡尺侧得的尺寸就是法向齿厚的实际尺寸。
A.侧 B.基准 C.背 D.测量
二判断题（第161~第200题。将判断结果填在括号中。正确的填：“√”，错误的填“×”。每体0.5分，满分20分。）
（ ）161.职业道德的实质内容是建设全新的社会主义劳动关系。
（ ）162.工作长地的合理布局，有利于提高劳动生产率。
（ ）163.基准孔的公差带可以在零线下侧。
（ ）164.标注配合公差代号是分子表示孔的公差带号，分母表示轴的公差代号。
（ ）165.带传动是由带轮和带组成。
（ ）166.按齿轮形状不同可将齿轮传动分为值齿传动和圆锥齿轮传动两类。
（ ）167.螺旋传动主要是由螺秆、螺母和螺栓组成。
（ ）168.碳素工具钢和合金工具钢用于制造中、低速成型刀具。
（ ）169.有较低的魔擦系数，能在200℃高温内工作，常用于重载滚动轴承的是石墨润滑脂。
（ ）170.锯削时，手锯推出为切削过程，应施加压力，返回行程不切削，不加压力做自然拉回。
（ ）171.扩孔时的进给量为钻孔的1.5~2倍，切削速度为钻孔的1/2。
（ ）172.不要在起重机掉臂下行走。
（ ）173.曲轴颈的偏心距是以另一个曲轴颈的轴心线为基准。
（ ）174。CA6140型车床尾座压紧在车床上，扳动受柄带动偏心轴转动，可使拉杆带动杠杆和压板升降，这样就可以压紧或松开尾座，
（ ）175.画装配图要根据零件图的实际大小和复杂程度，确定合适的比例和图幅。
（ ）176.深孔加工的关键是如何解决深孔钻的几何形状和冷却、排屑问题。
（ ）177.操作方便，安全省力，夹紧速度快。
（ ）178.加工细长轴时，三爪跟刀架比两爪跟刀架底使用效果好。
（ ）179.钨钛钽钴类硬质合金主要用手加工高温合金、高锰钢、不锈钢、合金金铸铁等难加工材料。
（ ）180.X轴位于与工件测量面相平行的一面内，垂直于工件旋转轴线的方向。
（ ）181.增量编程格式如下：U— W—。
（ ）182.数空车床在编制加工程序的时候，有直径与半径变成法两种方式。
（ ）183.外圆与内孔偏心的零件叫偏心轴。
（ ）184.四炸卡盘车偏心时，只要按已划好的偏心找正，就能使偏心轴线与车床主轴轴线重合。
（ ）185.在花盘上加工非正圆孔时，花盘平面只准凸。
（ ）186.精车非正言孔时切削用量要小、防止因端绪车削时孔的形状精度超差。
（ ）187.矩形螺纹的各部分尺寸一般标注再左视图上。
（ ）188.车削大螺距的矩形螺纹时先用只进法车至槽低尺寸，再用类似左、右偏刀的精车刀分别精车螺纹的两侧面。
（ ）189.
（ ）190.锯齿型螺纹车刀的刀尖角对称且相等。
（ ）191.连接盘类零件图的剖面线用醋实线画出。
（ ）192.大型和重型壳体类零件要在立式车床上加工。
（ ）193.立式车床分单柱式和双柱式。
（ ）194.立式车床由于工件及工作台的重力，因而不能长期保证机床精度。
（ ）195.操作立式车床时只饿能在主传动机构停止运转后测量工件。
（ ）196.量块主要用来进行相对测量的量具
（ ）197.偏心工件图样中，偏心距为5±0.05，其公差为0.05mm。
（ ）198.测量偏心机是，应把V形架放在检验平板上，工件V形架中检测。
（ ）199.内径千分尺可用来测量两平行完整孔的心距]
（ ）200.Tr36×12（6）表示公称直径为36的梯形双头螺纹，螺距为6mm。

Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.
三 分工藝，七分刀具。磨刀不負砍柴功。對於技工學校的學生特別重 要。學生能夠根據實際生產情況刃磨出好刀，不僅切削時輕快省力，工件光潔，刀具耐用且斷屑有規律，切屑流出順暢；否則切削時笨重吃力，工件粗糙，刀具不耐 用，不斷屑，切屑流出無規律。那麼關鍵問題在於刀具的幾何角度。刀具的幾何角度既是重點，它是

Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.モーターサイクルが走り、速度を上げてゆくためには、エンジンの力がモーターサイクルの走行を阻止しようとする種々の力に打ち勝たなければなりません。
この走りを阻止しようとする力は、例えば、モーターサイクルがある一定の速度で走っている状態から、クラッチ・オフまたはニュートラルにした時に、自然に走りを停止させようとする力で、一般的に走行抵抗といいます。

この走行抵抗の中には	(1)	空気抵抗
	(2)	転がり抵抗
	(3)	勾配抵抗
	(4)	その他	などがあります。

この4項目からなる走行抵抗の内容を要約すると、次のようになります。

Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.accurate die casting 精密压铸 powder forming 粉末成形 calendaring molding 压延成形
powder metal forging 粉末锻造 cold chamber die casting 冷式压铸 precision forging 精密锻造
cold forging 冷锻 press forging 冲锻 compacting molding 粉末压出成形 rocking die forging 摇动锻造 compound molding 复合成形 rotary forging 回转锻造 compression molding 压缩成形
rotational molding 离心成形 dip mold 浸渍成形 rubber molding 橡胶成形 encapsulation molding 注入成形 sand mold casting 砂模铸造 extrusion molding 挤出成形 shell casting 壳模铸造 foam forming ?泡成形 sinter forging 烧结锻造 forging roll 轧锻 six sides forging 六面锻造 gravity casting 重力铸造 slush molding 凝塑成形 hollow(blow) molding 中空(吹出)成形 squeeze casting 高压铸造
hot chamber die casting 热室压铸 swaging 挤锻 hot forging 热锻 transfer molding 转送成形
injection molding 射出成形 warm forging 温锻 investment casting 精密铸造 matched die method 对模成形法 laminating method 被覆淋膜成形 low pressure casting 低压铸造 lost wax casting 脱蜡铸造 matched mould thermal forming 对模热成形模

Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.繰り返し負荷応力が作用し、ある繰り返しの後にき裂が発生し、成長、伝播し、最終破断が生ずる破壊を疲労破壊という。
　 4.4.1 疲労破壊の一般的特徴 ■ 変動する応力によって生ずる破壊である。 ■ 応力振幅Ｓが静的破壊応力，あるいは降伏応力以下であってもある繰り返し数の後に破壊が起こる。 ■ 巨視的変形を生ずることなくクラックのみが進行し，破面はきわめて滑らかである。
　塑性変形領域は、き裂の極近傍にしか生じない。 ■ 応力振幅Ｓに対してある繰り返し数Ｎ_fの後に破断する。Ｎ_fを疲労寿命(Fatigue life) と言う。応力振幅Ｓが大きいほど、破断までの繰り返し数Ｎ_fは短くなる。 ■ 応力振幅ＳとＮの関係はある曲線によって表すことができ，これをＳーＮ曲線という。 ■ 鉄鋼の場合は，ある応力振幅以下では，無限の繰り返し数に耐える。この応力振幅を耐久限度（endurance limit ）と言う。 ■ 疲労破壊に関する膨大な数の研究が報告されているが、そのメカニズムについては不明な点が多い。

(a) 繰返し応力、正弦波	(b) 変動応力
(c) 繰返し変動応力	(d)重複繰返し応力

図4.20 変動する荷重
　
図4.20(a)～(d)に変動する荷重の代表例を示す。図4.21(a)～(d)にＳーＮ曲線の実例を示す。

(a)	(b)	(c)	(d)

　
(e) S-N曲線の作成
　
　図4.21　S-N曲線の形状
　
　図4.21(e)はS-N曲線の作成例を示したもので，応力振幅σ_a1で，繰返し荷重を与え，破断した繰返し数N_f1を求め，繰返し数Nを対数にとりプロットする。同様に応力振幅を変え，破断繰返し数Nを求めてプロットしてS-N曲線を得る。繰り返し荷重を与えても破断しない応力振幅の大きさを耐久限度(endurance limit)と呼ぶ。
　図4.22はガラス短繊維と高分子材料AS,PMMA(ｱｸﾘﾙ)との複合材のＳ－Ｎ曲線である。高分子材料も疲労破壊を生ずる。
　

　
図4.22 S-N曲線の形状 微少量のガラス短繊維と高分子材料
AS,PMMA(ｱｸﾘﾙ)との複合材のＳ－Ｎ曲線
　 ■ 実験における負荷応力の例
　
　繰り返しの周波数は、高サイクルの場合、数十Hz、低サイクル疲労の場合は、1Hz以下の場合が多い。σ_meanは常に試験片に作用している荷重であり、静引張荷重としの効果を与え、繰り返しには影響しない。最大応力は σ_max =σ_a + σ_mean であるが、この値の影響も小さく、応力振幅σ_aが大きな影響を与えることから、S-N曲線をはじめ、疲労に関するデータの整理は、すべて応力振幅を用いている。
　
　　　　　　　　　　　　　
　
σ_a :応力振幅、σ_mean :平均応力 ， 制御波形:正弦波の場合
　

　
図4.23 正弦波の場合
　 4.4.2. 繰り返し荷重の例 ■ 橋桁は，自動車が通る度に変動する曲げ荷重を受ける。 ■ 航空機の機内は常に一定の気圧に保っている。地上では何等変形を受けないが，上空 では，外部の気圧が低いため，胴体は膨張する。離着陸の度に繰り返しの荷重を受け る。 ■ 新幹線等の車軸は車体の重量を受けながら回転している。繰り返しの回転曲げの変形を 受ける。

(a) 航空機の場合	(b) 車両の車軸　回転曲げの繰り返し荷重

　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　図4.24 繰り返し荷重の例
　　 4.4.3. 疲労破壊の過程

(1)	組織の変化 　 　局部的な応力集中による転位の発生、増殖、障害物に止められることによる応力集中、応力集中域における繰り返しひずみ硬化・軟化により材料内部に変化が生ずる。 すべり線の発生→すべり線の数の増加→すべり線が太くなり、ひずみが集中
	図4.25　繰り返しひずみ硬化、軟化　繰り返し数と共に変化する応力 (ひずみ制御試験の場合、低サイクル疲労で解説 )
	(a) 表面近傍のすべり (b) 表面近傍のすべりからき裂発生 図4.26　突き出し（extrusion ）と疲労き裂の発生から伝播へ
(2)	疲労き裂の発生
・	作用する繰り返し応力は，降伏応力よりも小さいのであるから，局部的に塑性変形　を生じるような応力集中箇所（傷，欠陥，介在物等）が存在する。
・	かなりの繰り返し数の後に，試料表面に局部的なすべり変形の不可逆性による入り込み（intrusion）と突き出し（extrusion ）の発生(図4.26)，入り込みが表面き裂 に成長
・	切欠きが最初からある場合は，切欠き底の応力集中部にき裂が発生
・	発生したき裂は、最初、引張り荷重と４５゜方向、さらに成長すると荷重方向と垂直に進展するようになる
・	疲労き裂の発生源 炭素鋼では、すべり帯内、結晶境界、非金属介在物へり、フェライトとパーライトの境界，延性の少ない高張力鋼などはほとんど非金属介在物へり
・	き 裂が発生する時期は、低炭素鋼では破断寿命の約30%、高張力鋼では、非金属介 在物へり発生する場合、約5%、他の組織から発生する場合、約20%であり、かなり寿命の初期に発生する。切り欠きがない平滑材では、全寿命のほとんどが 伝播期間が占める。しかし、低応力振幅では、き裂発生までの期間が大きくなる。

図4.27　〇き裂発生、●破断	図4.28　き裂成長曲線 SS400

(3)	疲労き裂の伝播
・	平滑材の疲労き裂の伝播の過程は、図に示すよう に３段階に、分類される。
・	第１段階 　き裂伝播の最初の段階であり、転位密度の高いすべり面に沿って進み、せん断形式である。
・	第２段階 第１段階が終了してから破壊までの段階である。 　　き裂は、巨視的垂直応力方向とほぼ垂直に進む。
	図4.29　巨視的破断様式
・	き裂伝播の不連続性 き裂先端におけるき裂成長実験における詳細な観察結果によれば、き裂は、ある繰り返し数後に成長し、一旦停止し、また、数サイクル後、成長するような形態をとる。すなわち、図4.30のように、N1、N2,N3･･･ のような潜伏期間を伴って不連 続的に成長する。潜伏期間は、き裂先端塑性領域内での組織変化、すなわち、ひず み硬化、空孔の発生、連結が生じ、主き裂が成長するための準備期間である(低サイ クル疲労の項で述べる)。
	図4.30　疲労き裂伝播の不連続性 図4.31　き裂伝播試験の平滑試験片 　　　　　中央に切り欠き ao: 初期き裂長さ
・	荷重と直角方向にき裂は伝播する。き裂先端の微小領域、繰り返しの荷重による組織変化が生ずる塑性変形領域が形成される。
・	き裂伝播速度（１回の繰り返しでき裂が成長する平均長さ）は 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ΔK：応力拡大係数　Stress intensity factor 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　σａ：応力振幅， 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ａ，ｍ：材料定数 で表すことができる。
	図4.32　き裂伝播速度dc/dNと応力拡大係数ΔKの関係 SS400, m=3.9. A=0.05210-10
・	き裂の発生を防ぐことは難しいので，き裂が伝播する速度が小さくなるように材料を改良し，疲労に対する抵抗，強度を上げる。
(4)	疲労破面
	板幅50mm，板厚3mmの試験片の中央に図4.31の寸法・形状の切欠きを有する場合の疲労破面を図33に示す。比較的平滑な破面と凹凸の激しい最終破面が見られる。疲労破面は板厚の変化が無くほとんど大きな塑性変形していないことがわかる。
	図4.33　巨視的疲労破面
	拡大写真を図34に示す。右上部は切欠き部で，続く，わずかであるが初期き裂の傾いた面，疲労破面特有の平滑な破面が観察され，の領域には筋状の不連続成 長帯が観察される。最終破断部は延性破面で，最後の1サイクルの引張りによって，破断し，引張り試験の破面と同様な板の場合のカップアンドコーンを示し， 疲労破面とは全く様相が異なる。図4.35は疲労破面の拡大写真で疲労破面に特有な縞模様，ストライエーションが観察される。
	図4.34 疲労破面SS400材、右上、中央切り欠き、 　　　　　左下　延性破面 図4.35 ストライエーションき裂伝播方向は右上から左下方向
■	ストライエーション(striation)形成のモデル
	き裂先端での不可逆的なすべり変形により、き裂内部に新たに新生面が出現②。この面が引き伸ばされ③、圧縮変形により、押しつぶされ、前方にき裂が進展④。このすべり部が縞模様となって残り、ストライエーションを形成。
	図4.36 ストライエーション(striation)形成のモデル
	この理論は、き裂は、１cycle毎に必ずある長さだけ進展する場合であり、図4.32で示した実験結果と合わない部分がある。
■	特殊なＳ－Ｎ曲線の形状 　 　室温におけるPC材(ポリカーボネイト)に微少量のガラス短繊維を含む材料のＳ－Ｎ曲線を図4.37に示す．この程度のガラス短繊維含有率の範囲では，疲労強度に及ぼす影響はほとんどないようである．応力振幅σa=15MPaにおいて，実験結果はかなりばらつき，通常のＳ－Ｎ曲線と幾分異なった逆Ｓ字形を持つ（図中の破線）ように思われる．この逆Ｓ字形については，ＰＣ材単体の場合に，T.Takemori1）は，高応力側ではせん断応力支配形，低応力側ではクレイズ支配形となる機構の相違として報告している.
	図4.37　ＰＣ材のＳ－Ｎ曲線

　
　参考文献
1) M.T.Takemori，"Advances in Polymer Sci.", 91/92,1990,Edited by　H.H.Kausch,Springer-Verlag.

Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.真空(しんくう、vacuum)とは、物理学の概念で、大気圧より低い空間状態のこと。意味的には、古典論と量子論で大きく異なる。

Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet. 聚晶立方氦化硼(PCBN)是继人造金刚石之后，人工合成的一种新型超硬刀具切削材料，其硬度仅次于金刚石，在切削和磨销加工中得到广泛应用。
一、立方氦化硼(CBN)在切削加工中的应用
用PCBN刀片精车淬硬钢
加工硬铸铁和灰口铸铁
高速镗削铸件孔
铰削淬硬钢或硬铸件小孔
用于难加工材料的切削加工
采 用PCBN刀具精车淬硬钢，其工件硬度高于45HRC，效果最好。其切削速度一般为80～120m/min，工件硬度越高，切削速度宜取低值，如车硬度 为70HRC的工件，其切削速度宜选60～80m/min。精车的切深在0.1～0.3mm，进给量在0.05～0.025mm/r，精车后的工件表面粗 糙度为Ra0.3～0.6μm，尺寸精度可达0.013mm。若能采用刚性好的标准数控车床加工，PCBN刀具的刚性好和刃口锋利，则精车后的工件表面粗 糙度可达Ra0.3μm，尺寸精度可达0.01mm，可达到用数控磨床加工的水平。 如果机床刚性好，选用的切削速度较低，则选用PCBN复合刀片可精车断续表面。 精车加工余量一般为0.3mm左右，尽可能提高工件淬火前的尺寸精度和减少热变形，以保证精车时切削余量均匀，延长PCBN刀具的使用寿命。 精车一般不用切削液，因为在较高的切削速度下，大量的切削热由切屑带走，很少会停留在工件表面而影响加工表面质量和精度。 精车刀片宜选用强度和韧性高的80°菱形刀片，刀尖半径在0.8～1.2mm之间，为保护刀具刃口，使用前需用细油石倒棱。 精车淬硬工件是一门新工艺，实施前需做工艺试验，可用与工件材料、硬度和大小相同的棒料，在同类机床上进行精加工或粗加工试验，关键是要试验刀具与切削参 数的选择及工艺系统是否有足够的刚性。该工艺目前国内已经采用，如一汽集团用PCBN刀具加工渗碳淬火(58～63HRC)的20CrMnTi变速箱齿轮 拨叉槽，采用的工艺参数为Vc=150m/min,f=0.1mm/r，ap=0.2～0.3mm，实现了以车代磨。
加工硬铸铁
用PCBN 刀具车削淬硬钢时，要求工件淬火硬度高于45～55HRC，加工硬铸铁时，只要硬度达到中等硬度水平(45HRC)，就会取得良好的加工效果。 如汽车发动机缸盖上的排气阀座，该阀座是采用含铜、钼的高铬合金铸铁材料，其硬度一般约为44HRC，其阀座上孔采用锪(铰)、车两种工艺，大多是在专用 自动线上加工，与枪铰导管孔一道进行。所采用的切削用量为：Vc=71.6m/min，Vf=26.5mm/min，ap=1.0mm，采用BC拉削油， 自采用PCBN刀具加工后，与以往采用的各种硬质合金刀片加工相比，刀具平均耐用度为1200件，加工表面粗糙度为Ra0.4μm，阀座面摆差 ≤0.05mm。东风汽车公司发动机厂自1988年使用PCBN刀具后，其效果一直保持稳定，较好地解决了引进设备的刀具国产化问题。随着中国汽车制造业 的高速发展，国内刀具行业也异常活跃，蓬勃发展，国内外的刀具公司都看中了中国这个大市场，国际上著名的刀具和刀辅具公司及其产品几乎都进入了中国，如瑞 典的Sadvik携旗下Coroman、Titex、Walter,等公司, 德国的Mapal、laitz、Guhring,以色列的Iscar、日本的OSG，大昭和等，美国的Valinite、Ingosoll,等。这些外国 刀具公司在刚进入中国时，对中国超硬刀具市场的发展估计并不足，有的仅是委托中国代理商销售一部分刀具，售后服务等工作还未能有力跟上，逐渐地他们认识到 这个市场的重要性，开始在中国设立办事处，并进而在中国进行直接销售，原来实行的单一代理方式也开始变化，近两年更有了新的本质的变化，很多国外刀具公司 开始在中国设厂，直接在中国当地制造刀具、提供各种服务，如山高公司在上海设立了制造工厂，山特维克在廊坊设立了工厂，住友电气在天津设立了工厂，肯纳、 欧士机等在上海都设有工厂，蓝帜公司最近在南京新扩建了其工厂，增加了刀具制造和刃磨设备，格林公司在上海的具有珩磨刀具制造和修磨功能的工厂也即将正式 开业。专门制造和修磨各种客户需求的特殊刀具，其特点是反应快，不管批量大小，且能及时到现场进行直接技术支持。另外以舒伯哈特公司为首的专业做超硬刀具 的公司也同样在上海设立了生产工厂，专门进行超硬刀具如金刚石刀具和CBN刀具的加工和修磨工作，其业务量也很大，帮助不少客户解决了超硬刀具的修磨工 作。
高速铣削灰口铸铁高速铣削灰铸铁时，一般粗加工当然可以使用K类硬质合金，精加工可用氦化硅陶瓷刀片。如在一个装有8块刀片的端铣刀上改用只 装对称式的两 片PCBN刀片，并将切削速度提高4倍，其结果是金属切除率相同，而切削力却下降3/4，刀具寿命与加工质量超过前者。 对珠光体铸铁与冷硬铸铁，也宜采用PCBN刀具进行高速加工，与其它刀具材料比较，可提高切削速度、延长刀具寿命、降低了表面粗糙度。在高速镗杆上采用成 对镶片PCBN镗刀与单片镗刀相比，其平衡性好，从而增加了镗杆的刚性，在给定的进给量下，采用PCBN双刀片镗孔可获得高的金属切除率与表面质量。 目前国内已有较多的发动机制造厂，对气缸体的缸孔(或缸套)精加工已使用PCBN刀具。如上海大众和一汽集团的发动机厂，缸孔精镗均采用PCBN刀片并可 自动补偿(υc=500m/min，f=0.2mm/r，ap=0.1mm)。所以加工出的缸孔精度高、尺寸稳定，而且生产效率高，刀具寿命长。 对于小孔镗削，虽可使用陶瓷或涂层刀片，但刀片应带有负前角，这将增加切削和排屑的阻力，易使细长镗杆产生振动。若用PCBN刀具进行高速镗削，其孔的表 面质量好、生产效率高。对这类工件的孔加工宜采用CBN电镀铰刀。这种铰刀是以其硬度为42HRC的45号钢或9CrSi钢作为基体，具有前后导向和切削 部分，其基体制造精度要高，设计要合理。如其铰刀的前导向部分直径要小于切削刃部分直径0.04mm，切削区的长度要大于工件孔深，后导向的长度要大于切 削区长度，其直径应小于切削刃部直径0.02mm。为了在铰削中能用切削液冲洗切屑和冷却润滑加工表面，其铰刀基体上开有两条较深的螺旋槽。 如某厂加工淬火钢工件孔f12.06±0.05mm，硬度为45HRC，底孔尺寸为f12±0.01mm，要求孔的圆柱度为0.005mm，表面粗糙度为 Ra0.2μm。采用一组五把的电镀CBN铰刀加工后，取得较好的经济效果。有的发动机制造厂采用金刚石或CBN电镀铰刀对气缸体的主轴承孔进行珩铰，代 替原来的珩磨加工，使加工效率提高了数倍，且质量稳定。采用带正前角的PCBN刀具，选用适当的切削参数，即Vc=100m/min,f= 0.05～0.2mm，ap=0.1～0.2mm，采用极压型乳化液或油冷却液，可加工奥氏体不锈钢(45HRC)、高温合金钢、高锰钢、高强度钢及高镍 合金钢等材料，可获得较高的加工效率和表面质量。
二、CBN砂轮在磨削加工中的应用
CBN材料除用来制作刀具外，其最大的应用领域还是制成CBN磨具，用于高速高效磨削和珩磨加工，可使磨削效率大大提高，其磨削精度和质量提高一个等级。
磨削汽车零件——凸轮轴和曲轴
CBN砂轮在内孔磨削中的应用
采用CBN砂轮磨削齿轮
应用CBN磨具加工难加工材料及难加工面
汽 车发动机上的凸轮轴具有多个凸轮，淬火后的凸轮粗磨及精磨是影响凸轮质量的关键工序。一般都是采用靠模仿形磨削，工件速度的提高受到限制，工件易产生磨 削烧伤裂纹，采用靠模仿形磨削，其凸轮表面的轮廓曲线要受砂轮直径大小的影响，所以很难保证凸轮轮廓曲线的正确。生产实践证明，当砂轮直径大时，磨出的凸 轮瘦，当砂轮直径小时，磨出的凸轮胖，只有当砂轮直径接近或等于磨削靠模凸轮的滚轮直径时(一般为f570mm)，其仿形误差接近于零，即磨出的凸轮表面 轮廓曲线接近于靠模凸轮。在实际生产中，所用的砂轮直径一般都是从D600(或610)用到D500，与理想的砂轮直径(570)相差甚多，所以生产中总 有大部分凸轮轴的凸轮曲线超标。为解决这个问题，我们在靠模仿形凸轮磨床上采用CBN砂轮磨削，可把CBN砂轮直径制成D575，CBN磨料层厚为 4～5mm，其磨轮的磨削最小直径是D565，磨削直径范围虽然只有10mm，但磨削零件数却相当于几十片普通砂轮，不仅可保证凸轮曲线正确，而且也不会 产生磨削烧伤现象。 如Liton工业自动化公司用CBN砂轮磨削凸轮轴，其成本降低了50%，凸轮表面的疲劳强度提高了30%；东风汽车公司襄樊柴油发动机厂用陶瓷结合剂 CBN砂轮粗磨冷激铸铁凸轮轴，其凸轮磨削余量t=4～5mm，V砂=60m/s，工件转速n=100r/min,Vf=0.1mm/s，采用高速磨削 液，CBN砂轮的寿命基本相当于20片刚玉磨料砂轮。内圆磨削的效率一直很低，其主要原因就是磨削速度、砂轮材质及磨杆的刚性问题。生产过程中用在修整砂 轮、更换砂轮的时间几乎占了单件工时的1/3～1/5。如果内圆或沟槽磨削采用CBN电镀砂轮，并把砂轮速度提高，增大磨杆直径，便可适当提高工件转速与 进给速度，不仅可保证孔(弧)径、槽宽尺寸与形位精度，表面粗糙度和避免烧伤，而且还可以成倍地提高加工效率，降低加工成本。 如国内某厂加工一个年产60万件的纺机滚动轴承套，磨f15.5+0.04的孔及相邻的弧槽，过去用铬刚玉(GG)砂轮，需用两道工序分别在两台M224 内圆磨床上加工，其槽(弧)径差及尺寸与孔的同轴度很难保证，且效率低，采用CBN砂轮后，加粗了磨杆，提高了进给量，节约了修整和更换砂轮的时间，彻底 解决了原有问题。后又改为孔、沟同时磨，即在磨杆上装两个砂轮，使磨削效率提高1倍，节省了一台磨床。所加工的工件表面粗糙度为Ra0.63μm采用的磨 削工艺参数：V砂=36m/s，V2=19m/min，f粗切=1μm/r,f精切=0.5μm/r，光磨时间t=bs，采用10%浓度的乳化值。齿轮磨 削以往是采用单齿面与多齿面磨削，单齿面磨削虽然可获得较高的加工精度，但效率低，成本高，多齿面磨削虽生产效率高，但其加工质量比单齿磨削差。若采用 CBN砂轮磨削，无论采用单齿面磨削还是采用多齿面磨削，采用电镀CBN砂轮或陶瓷结合剂砂轮进行磨削，其效果极为显著：
CBN砂轮可以制成精度较高的齿形，由于耐用度高，不频繁修整，不需经常调整机床，可获得稳定的齿廊、导程和节距精度。
可实现高速磨削与高进给率磨削齿面，粗糙度低且不会烧伤，可在提高磨削效率的条件下获得较高的齿轮精度(6～7级)。
CBN砂轮寿命长，磨削性能好，节约了砂轮更换修整、机床调整和工件检测等许多辅助时间。
对淬硬钢件或冷硬铸铁件孔的珩磨，可采用CBN珩磨油石，对高强度、高硬度和高热敏性的合金钢、不锈钢、耐热钢与合金，宜采用高硬度、高强度的CBN砂轮，采用极压乳化液或高速磨削液进行冷却。对较长的导轨面或复杂型面、凸轮磨床的靠模轴等均宜采用CBN砂轮。
三、大力推广CBN材料在机械加工关键工序中的应用
CBN 材料无论制作刀具或制作磨具，应用于高速切削或磨削，都可收到提高产品质量、提高加工效率、缩短加工周期和降低加工成本等显著效果。因此，在加工 中，大力推广CBN刀(磨)具是提高制造技术的有力措施。但若普遍推广使用，尚有许多问题。 为了在生产中更好地推广使用CBN刀(磨)具，应做以下几方面的工作：
发挥CBN刀(磨)具研究院(所)的主导作用
实现三点一线联合开发，即CBN——工具制造——用户或CBN与工具制造——机床——用户共同开发CBN的应用
积极开展CBN刀(磨)具制造与使用技术的研究
用户需要提高产品质量意识，勇于提高制造技术
目 前国内CBN材料生产厂家很多，产量也不少，但高质量的不多，CBN刀(磨)具的稳定用户更少。究其原因主要是机械加工部门对价格昂贵的CBN刀(磨) 具缺乏选择与使用的知识，采购来的CBN工具实效不多，在其经济紧缩的条件下，不敢轻易投资进行工艺试验。要想解决这个问题，只有CBN刀(磨)具研究院 (所)主动深入机械制造的生产单位，选择生产效率与质量的薄弱环节，且已具有或易于创造CBN加工条件的点，与用户协商签订共同开发CBN应用合同。由工 具研制单位负责免费提供试验用的CBN刀(磨)具，用户负责提供试验所需条件下组织生产试验。这就发挥了多方积极性，从CBN质量选择到工具制造，都会以 最优、最快的速度进行，用户从准备试验条件到使用，见到了达到合同目标值的成果，不花试验费便解决了生产难题，很容易推广。而工具院(所)亦可在以后的供 货中逐步回收利润，只要双方保持互惠、互利，协作关系便会更加巩固。我厂就是利用这种方式与多家研究院校开发了很多新技术。在机械加工中的许多加工难点， 虽然可用CBN工具来解决，但就目前条件，不是国内哪家所能单独做到的，因为并非凡是CBN工具都有奇特的和万能的加工能力。我们也曾用过CBN刀片精镗 硼缸套，其效果并不比新型陶瓷刀片好。其原因是多方面的，如CBN质量、含量、品牌规格及结合剂等是否适合硼铸铁的加工。至于CBN磨具影响的磨削效果的 因素就更多了，除自身原材料的质量、配比和磨具制造技术外，还有使用条件与技术。如磨削速度(应用高速磨削速度)、磨床刚性好、无振动、有自动精细进给及 修整补偿机构、适当的磨削参数和冷却液等，这些都是相辅相成的重要因素，靠有关方面共同努力，各自提高自家产品的质量，相互促进，才能使CBN工具与专用 设备成功地用于生产。用户希望使用具有实效的CBN工具，为此，要求工具制造单位，除了尽快提高CBN工具的制造技术外，还应对产品的质量建立明确的鉴定 标准与方法，分布某些性能参数，如刀具的CBN含量与品牌、磨具的硬度与CBN精度、浓度等，在此基础上进行生产使用试验，以便充分发挥用户的生产经验， 对不同的切削参数与冷却液所取得的加工结果进行对比分析，使CBN工具得到质的提高。CBN工具的适用范围、使用条件和应用的技术配套(如设备和冷却液 等)，用户可正确选用和使用CBN工具。21世纪是高科技时代，产品必须是有高性能、高质量才有市场，企业才有生命力。为此，应尽快提高制造技术水平，而 推广使用CBN工具提高制造技术是一种有力措施，这不仅需要有关主管部门的有力资助和支持，有组织、有计划地逐步推广CBN工具的技术配套与使用，同时也 要求用户勇于接受新材料、新技术，改变过去陈旧的生产观念与管理方法，即刀(磨)具均消耗费用指标很低，只许占产品成本的1/100左右，而不是以提高生 产效率和保证产品质量为准，这样会限制优质高效的刀(磨)具应用与先进设备生产能力的发挥。实践证明，CBN刀(磨)具的成效不仅可提高产品的加工质量， 而且也可提高经济效益。
PCBN刀具的制造工艺
PCBN刀具的制造主要通过CBN粉末和结合剂经超高压高温烧结而成.大致步骤有;混合粉末--模压成型/与硬质合金底层组装成整体--超高压高温烧结--深加工.
关键技术在于CBN与结合剂的选择与配比,超高压高温烧结工艺参数的确定.

Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet. 1．聚晶金刚石（PCD）刀具概述
1.1 PCD刀具的发展
金 刚石作为一种超硬刀具材料应用于切削加工已有数百年历史。在刀具发展历程中，从十九世纪末到二十世纪中期，刀具材料以高速钢为主要代表；1927年德国 首先研制出硬质合金刀具材料并获得广泛应用；二十世纪五十年代，瑞典和美国分别合成出人造金刚石，切削刀具从此步入以超硬材料为代表的时期。二十世纪七十 年代，人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石（PCD），解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题，使金刚石刀具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电 子、石材等多个领域。
1.2 PCD刀具的性能特点
金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性，可在高 速切削中获得很高的加工精度和加工效率。金刚石刀具的上述特性是由金刚石晶体状态决定 的。在金刚石晶体中，碳原子的四个价电子按四面体结构成键，每个碳原子与四个相邻原子形成共价键，进而组成金刚石结构，该结构的结合力和方向性很强，从而 使金刚石具有极高硬度。由于聚晶金刚石（PCD）的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体，虽然加入了结合剂，其硬度及耐磨性仍低于单晶金刚石。但由于 PCD烧结体表现为各向同性，因此不易沿单一解理面裂开。
PCD刀具材料的主要性能指标：①PCD的硬度可达8000HV，为硬质合金的 80～120倍；②PCD的导热系数为700W/mK，为硬质合金的 1.5～9倍，甚至高于PCBN和铜，因此PCD刀具热量传递迅速；③PCD的摩擦系数一般仅为0.1～0.3（硬质合金的摩擦系数为0.4～1），因此 PCD刀具可显著减小切削力；④PCD的热膨胀系数仅为0.9×10
-6～1.18×10
-6，仅相当于硬质合金的1/5，因此PCD刀具热变形小，加工精度高；⑤PCD刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小，在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。
1.3 PCD刀具的应用
工业发达国家对PCD刀具的研究开展较早，其应用已比较成熟。自1953年在瑞典首次合成人造金刚石以来，对PCD刀具切削性能的研究获得了大量成果，PCD刀具的应用范围及使用量迅速扩大。目前，国际上著名的人造金刚石复合片生产商主要有英国De
Beers 公司、美国GE公司、日本住友电工株式会社等。据报道，1995年一季度仅日本的PCD刀具产量即达10.7万把。PCD刀具的应用范围已由初 期的车削加工向钻削、铣削加工扩展。由日本一家组织进行的关于超硬刀具的调查表明：人们选用PCD刀具的主要考虑因素是基于PCD刀具加工后的表面精度、 尺寸精度及刀具寿命等优势。金刚石复合片合成技术也得到了较大发展，De
Beers公司已推出了直径74mm、层厚0.3mm的聚晶金刚石复合片。
国 内PCD刀具市场随着刀具技术水平的发展也不断扩大。目前中国第一汽车集团已有一百多个PCD车刀使用点，许多人造板企业也采用PCD刀具进行木制品加 工。PCD刀具的应用也进一步推动了对其设计与制造技术的研究。国内的清华大学、大连理工大学、华中理工大学、吉林工业大学、哈尔滨工业大学等均在积极开 展这方面的研究。国内从事PCD刀具研发、生产的有上海舒伯哈特、郑州新亚、南京蓝帜、深圳润祥、成都工具研究所等几十家单位。目前，PCD刀具的加工范 围已从传统的金属切削加工扩展到石材加工、木材加工、金属基复合材料、玻璃、工程陶瓷等材料的加工。通过对近年来PCD刀具应用的分析可见，PCD刀具主 要应用于以下两方面：①难加工有色金属材料的加工：用普通刀具加工难加工有色金属材料时，往往产生刀具易磨损、加工效率低等缺陷，而PCD刀具则可表现出 良好的加工性能。如用PCD刀具可有效加工新型发动机活塞材料——过共晶硅铝合金（对该材料加工机理的研究已取得突破）。②难加工非金属材料的加工： PCD刀具非常适合对石材、硬质碳、碳纤维增强塑料（CFRP）、人造板材等难加工非金属材料的加工。如华中理工大学1990年实现了用PCD刀具加工玻 璃；目前强化复合地板及其它木基板材（如MDF）的应用日趋广泛，用PCD刀具加工这些材料可有效避免刀具易磨损等缺陷。
2．PCD刀具的制造技术
2.1 PCD刀具的制造过程
PCD 刀具的制造过程主要包括两个阶段：①PCD复合片的制造：PCD复合片是由天然或人工合成的金刚石粉末与结合剂（其中含钴、镍等金属）按一定比例在 高温（1000～2000℃）、高压（5～10万个大气压）下烧结而成。在烧结过程中，由于结合剂的加入，使金刚石晶体间形成以TiC、SiC、Fe、 Co、Ni等为主要成分的结合桥，金刚石晶体以共价键形式镶嵌于结合桥的骨架中。通常将复合片制成固定直径和厚度的圆盘，还需对烧结成的复合片进行研磨抛 光及其它相应的物理、化学处理。②PCD刀片的加工：PCD刀片的加工主要包括复合片的切割、刀片的焊接、刀片刃磨等步骤。
2.2 PCD复合片的切割工艺
由于PCD复合片具有很高的硬度及耐磨性，因此必须采用特殊的加工工艺。目前，加工PCD复合片主要采用电火花线切割、激光加工、超声波加工、高压水射流等几种工艺方法，其工艺特点的比较见表1。
表1 PCD复合片切割工艺的比较
工艺方法－工艺特点
电火花加工－高度集中的脉冲放电能量、强大的放电爆炸力使PCD材料中的金属融化，部分金刚石石墨化和氧化，部分金刚石脱落，工艺性好、效率高
超声波加工－加工效率低，金刚石微粉消耗大，粉尘污染大
激光加工－非接触加工，效率高、加工变形小、工艺性差
在 上述加工方法中，电火花加工效果较佳。PCD中结合桥的存在使电火花加工复合片成为可能。在有工作液的条件下，利用脉冲电压使靠近电极金属处的工作液形 成放电通道，并在局部产生放电火花，瞬间高温可使聚晶金刚石熔化、脱落，从而形成所要求的三角形、长方形或正方形的刀头毛坯。电火花加工PCD复合片的效 率及表面质量受到切削速度、PCD粒度、层厚和电极质量等因素的影响，其中切削速度的合理选择十分关键，实验表明，增大切削速度会降低加工表面质量，而切 削速度过低则会产生“拱丝”现象，并降低切割效率。增加PCD刀片厚度也会降低切割速度。
2.3 PCD刀片的焊接工艺
PCD 复合片与刀体的结合方式除采用机械夹固和粘接方法外，大多是通过钎焊方式将PCD复合片压制在硬质合金基体上。焊接方法主要有激光焊接、真空扩散焊 接、真空钎焊、高频感应钎焊等。目前，投资少、成本低的高频感应加热钎焊在PCD刀片焊接中得到广泛应用。在刀片焊接过程中，焊接温度、焊剂和焊接合金的 选择将直接影响焊后刀具的性能。在焊接过程中，焊接温度的控制十分重要，如焊接温度过低，则焊接强度不够；如焊接温度过高，PCD容易石墨化，并可能导致 “过烧”，影响PCD复合片与硬质合金基体的结合。在实际加工过程中，可根据保温时间和PCD变红的深浅程度来控制焊接温度（一般应低于700℃）。国外 的高频焊接多采用自动焊接工艺，焊接效率高、质量好，可实现连续生产；国内则多采用手工焊接，生产效率较低，质量也不够理想。
2.4 PCD刀片的刃磨工艺
PCD 的高硬度使其材料去除率极低（甚至只有硬质合金去除率的万分之一）。目前，PCD刀具刃磨工艺主要采用树脂结合剂金刚石砂轮进行磨削。由于砂轮磨料 与PCD之间的磨削是两种硬度相近的材料间的相互作用，因此其磨削规律比较复杂。对于高粒度、低转速砂轮，采用水溶性冷却液可提高PCD的磨削效率和磨削 精度。砂轮结合剂的选择应视磨床类型和加工条件而定。由于电火花磨削（EDG）技术几乎不受被磨削工件硬度的影响，因此采用EDG技术磨削PCD具有较大 优势。某些复杂形状PCD刀具（如木工刀具）的磨削也对这种灵活的磨削工艺具有巨大需求。随着电火花磨削技术的不断发展，EDG技术将成为PCD磨削的一 个主要发展方向。
3．PCD刀具的设计原则
3.1 刀具材料的选择
（1）合理选择PCD粒度
PCD 粒度的选择与刀具加工条件有关，如设计用于精加工或超精加工的刀具时，应选用强度高、韧性好、抗冲击性能好、细晶粒的PCD。粗晶粒PCD刀具则可 用于一般的粗加工。PCD材料的粒度对于刀具的磨损和破损性能影响显著。研究表明：PCD粒度号越大，刀具的抗磨损性能越强。采用De
Beers 公司SYNDITE 002和SYNDITE
025两种PCD材料的刀具加工SiC基复合材料时的刀具磨损试验结果表明，粒度为2μm的SYNDITE
002PCD材料较易磨损。
（2）合理选择PCD刀片厚度
通常情况下，PCD复合片的层厚约为0.3～1.0mm，加上硬质合金层后的总厚度约为2～8mm。较薄的PCD层厚有利于刀片的电火花加工。De
Beers公司推出的0.3mm厚PCD复合片可降低磨削力，提高电火花的切割速度。PCD复合片与刀体材料焊接时，硬质合金层的厚度不能太小，以避免因两种材料结合面间的应力差而引起分层。
3.2 刀具几何参数与结构设计
PCD 刀具的几何参数取决于工件状况、刀具材料与结构等具体加工条件。由于PCD刀具常用于工件的精加工，切削厚度较小（有时甚至等于刀具的刃口半径）， 属于微量切削，因此其后角及后刀面对加工质量有明显影响，较小的后角、较高的后刀面质量对于提高PCD刀具的加工质量可起到重要作用。
PCD复合片与刀杆的连接方式包括机械夹固、焊接、可转位等多种方式，其特点与应用范围见表2。
表2 PCD复合片与刀杆连接方式的特点与应用
连接方式－特点－应用范围
机械夹固－由标准刀体及可做成各种集合角度的可换刀片组成，具有快换和便于重磨的优点－中小型机床
整体焊接－结构紧凑、制作方便，可制成小尺寸刀具－专用刀具或难于机夹的刀具，用于小型机床
机夹焊接－刀片焊接于刀头上，可使用标准刀杆，便于刃磨及调整刀头位置－自动机床、数控机床
可转位－结构紧凑，夹紧可靠，不需重磨和焊接，可节省辅助时间，提高刀具寿命－普通通用机床
4．PCD刀具的切削参数与失效机理
4.1 PCD刀具切削参数对切削性能的影响
（1）切削速度
PCD 刀具可在极高的主轴转速下进行切削加工，但切削速度的变化对加工质量的影响不容忽视。虽然高速切削可提高加工效率，但在高速切削状态下，切削温度和 切削力的增加可使刀尖发生破损，并使机床产生振动。加工不同工件材料时，PCD刀具的合理切削速度也有所不同，如铣削Al2O3强化地板的合理切削速度为 110～120m/min；车削SiC颗粒增强铝基复合材料及氧化硅基工程陶瓷的合理切削速度为30～40m/min。
（2）进给量
如PCD刀具的进给量过大，将使工件上残余几何面积增加，导致表面粗糙度增大；如进给量过小，则会使切削温度上升，切削寿命降低。
（3）切削深度
增加PCD刀具的切削深度会使切削力增大、切削热升高，从而加剧刀具磨损，影响刀具寿命。此外，切削深度的增加容易引起PCD刀具崩刃。
不同粒度等级的PCD刀具在不同的加工条件下加工不同工件材料时，表现出的切削性能也不尽相同，因此应根据具体加工条件确定PCD刀具的实际切削参数。
4.2 PCD刀具的失效机理
刀 具的磨损形式主要有磨料磨损、粘结磨损（冷焊磨损）、扩散磨损、氧化磨损、热电磨损等。PCD刀具的失效形式与传统刀具有所不同，主要表现为聚晶层破 损、粘结磨损和扩散磨损。研究表明，采用PCD刀具加工金属基复合材料时，其失效形式主要为粘结磨损和由金刚石晶粒缺陷引起的微观晶间裂纹。在加工高硬 度、高脆性材料时，PCD刀具的粘结磨损并不明显；相反，在加工低脆性材料（如碳纤维增强材料）时，刀具的磨损增大，此时粘接磨损起主导作用。
5．结语
PCD 刀具因其良好的加工质量和加工经济性在非金属材料、有色金属及其合金材料、金属基复合材料等切削加工领域显示出其它刀具难以比拟的优势。随着PCD 刀具的理论研究日益深入及其应用技术的进一步推广，PCD刀具在超硬刀具领域的地位将日益重要，其应用范围也将进一步拓展。

Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.曾經堆滿了工作任務的製造廠家們如今卻開始努力，並且這種努力隨著大量製造業作業轉向國外比較廉價的資源而變得愈發困難。
這種對美國製造商們的總體論斷對與硅谷相關的半導體行業甚至更加突出。位於加利福尼亞州Fremont的FM Industries-NGK的一家子公司-正是從事這種行業。
David Miller是FM Industries的總裁。他說，他發現那些國外製造商們一直在填補技術方面的缺口。他說：「唯一的防禦措施是提高效率和生產力。」對他的公司而言，這一點意味著不僅是加速，同時還要集成。
該公司主要為半導體生產中所用的處理腔體製造水蒸汽小管。組裝是在Fremont工廠中心的一間淨化間完成的。
為了對其產品需求下降這種情況作出響應，公司探索了增加客戶業務份額的途徑。公司自問：如果FM Industries不僅生產內部組件，同時生產成套腔體模塊會是什麼樣的情景？
這種變化將簡化客戶供應鏈。還將擴充FM Industries作為重要技術技能資源的作用。而公司意識到這方面的主要挑戰，不僅存在於潔淨間，同時存在於CNC機加工車間。
該工廠認為接觸式測頭是刀庫中最重要的工具。採用測頭進行測量，
可以少用限制性的工夾，從而可以進行金屬去除率較高的銑削而不至於使零件變形
本體零件
工廠必須著手加工這些成套腔體的本體。
這 些零件，由實心鋁材彎曲而成，不僅製作精巧，同時還規格較大。典型的腔體本體尺寸為30英吋見方，14英吋厚。它具有大量複雜的細節，從一個腔體到另一個 腔體存在很大差別。為了成為一個外協式腔體製造商，FM Industries要求自己的工廠不僅要在經濟實惠的情況下加工這些具有挑戰意味的零件，同時還要將生產時間控制在很短的範圍內-這是半導體供應鏈中一 種典型的現象。
第一步是獲得正確的設備。該公司內部沒有足夠大的機床可以加工這些零件。它購買了一個馬扎克（Mazak）Palletech單元，包括10個托盤和兩台CAT-50#錐度、50馬力、主軸轉速為15,000 rpm的加工中心。
第二步比較困難。工廠必須開發一種可以高效使用該設備的工藝。
在 第一個加工腔體本體的機會到來時，該工廠從其功率較低的機床上借用了高速加工技術。工程主任Mark Filice說，結果沒有發揮新設備的潛力。儘管滿足了客戶的最後交貨日期連同其它要求，但Filice先生和其他人都明白如果公司要成功成為腔體供應 商，則必須將腔體本體加工的時間減少到這次加工時間的幾分之一。
該工廠意識到，50#錐度機床可以調用它自己的所有高速加工工藝。這種發 現使得公司大大更改了工藝以獲得更加高效的生產。公司最近借調的Kurt Sanfilippo先生在切割加工時間降低到一半之後也投入了這種努力過程。現任馬扎克中心經理的Sanfilippo先生正用他自己在50#錐度方面 所擁有的一些經驗來進一步促進工藝改善，從而將剩餘的加工時間再降低2/3。
他指出，該工藝工程很多都是在切削以外發生的。
他說，在切削內，優化加工很可能發生在最高主軸轉速以下。這是高功率和低功率機床之間最大的一個差異。
轉速與金屬去除率的對比
比切削速度更重要的是金屬去除率。這也正是Sanfilippo先生關注的方面。
他 說，在40#錐度機床上，生產率最高的切削很可能發生在最高轉速上。但是在50#錐度機床上，特別是在功率為50馬力的機床上，最高金屬去除率可能發生在 功率曲線上功率保持較高的某個點上。儘管該工廠一般確實採用最高轉速用1英吋刀具進行精加工，但在粗加工或採用較大刀具時，該工廠更有可能採用 10,000 r/min的速度。低速使得該車間可以更多地利用主軸功率。通過對刀具和高速切削過程中的刀具路徑進行戰略性的選擇，該工廠可以實現較高的進給速度，對每 單元主軸功率，實現6立方英吋/分鐘的金屬去除率。
但是用如此之快的速度去除如此多的材料存在工件表面質量差的風險。隨著材料的內部應力 釋放，存在變形的危險。因此，在高功率切削過程中，該工廠沒有將太多的加工集中在一個部位，而是小心讓刀具頻繁離開工件，讓它在零件上距離遠的特徵之間跳 動。通常刀具在兩個對立面之間前後移動。
為了讓刀具以這種方式從一個地方移到另一個地方，要對CAM軟件自動產生的刀具路徑進行嚴格的控制。它還對工件所保持的方式具有影響。
工夾
至今為止，腔體本體是用墓碑式夾具夾持到位的。也就是說，它們的夾持方式與臥式加工中心上大多數零件的夾持方式一樣。
但 是墓碑式夾具限制了刀具的接近，因此限制了工廠獲得更高金屬去除率的能力。墓碑式夾具使得刀具無法達到零件的「後」面，即使托盤可以在B軸分度也是如此。 刀具在單次循環中唯一可以接觸的兩個對立面是兩個「側」面，在實踐中墓碑式夾具甚至還會妨礙這兩個面。因此，墓碑式夾具使得車間無法實現刀具在零件周圍區 域之間頻繁移動這樣一種銑削策略。
因此該工廠現在轉而採用這樣一種過程，其中零件在底部固定，讓零件四個面可以自由接近。完成該功能的工 夾採用公司自己開發的一種特殊設計。工夾不僅允許進行高金屬去除率加工，同時還減少了裝夾次數。以前需要10道工序的加工現在只需要5道。所採用的托盤數 也減少，從每個零件8個降低到了4個。
但是夾緊零件並非墓碑式夾具所完成的所有工作。它還將零件精確定位在三維空間內。例如，頂著墓碑式 夾具的方形面夾緊零件可以確保零件定位準確。而對於諸如腔體本體這樣的彎曲件，在將被加工掉的原材料區域內鑽的夾緊孔等會使原材料尺寸方面的差異不那麼重 要。該車間通過什麼方式保證對大零件僅通過其底邊而實現同樣精確的定位？
Sanfilippo先生說這個問題的答案來自測量。腔體本體的加工循環包括大量測量過程。他說：「測頭是我們最重要的工具。」
測量
採用測頭通過消除錯誤節省了時間。安裝在機床主軸上的雷尼紹（Renishaw）接觸式測頭可以驗證裝入了正確的托盤，托盤上裝的是正確的工件，工件已經正確定位。甚至進行頻繁移動來證實測頭本身在進行正確測量。
測 量還減少了裝夾時間，因為操作員無須對零件的定位保證如此精準。無須操作員時刻移動和調節零件以配合加工程序的某些固定坐標系，CNC可以移動該坐標系而 配合由測頭測出的工件位置。如果零件與托盤旋轉軸相比定位偏心，則CNC可以用同樣的量將其坐標系移動偏心，甚至補償在托盤轉動時產生的三角函數偏置。事 實上，如果工件本身沒有正確地找正，則CNC可以在B軸中添加一個角度偏置，以補償這種差異。
該工廠通過測量可以避免的一步是原材料的預加工。通過測量，CNC可以測量現有餘量為多少，並依據相應要求而規定切深或加工的道數。
許多工廠要看到所有這些測量都會遇到困難。機床比較昂貴；它的時間很昂貴，因此一般認為該機床應該是用於加工的。相對較慢而安靜的測量過程看起來是一種非生產過程。
但是通過降低裝夾時間，這些測量過程對生產而言確實是需要的。借助測量，以前包括裝夾時間在內需要2.5小時的一個工序降低到了1.5小時。此外，還可以降低加工誤差，這樣就可以創造更多的節省。
測量還對FM Industries公司所具備的高金屬去除率切削多樣性產生直接作用。在機床完成特別快的重負荷切削後，工件是否移位？通過測量可以檢查出來。這樣可以更加接近其工夾夾緊力運行，而不必將過程限制在過輕而過於謹慎的切削參數上。
其它方面
本 討論中沒有談及所用的刀具、刀夾、轉速和進給速度、刀具路徑策略等，即各大車間在試圖提高高速加工生產率方面一般要應付的工藝成分。FM Industries採用客戶切削刀具和客戶刀夾，因此太詳細地討論這些過程細節將會洩露一些專有秘密。但是同時，進行這樣一種討論將忽略與其它高速加工 應用相比，FM Industries過程中最重要的方式。將工藝設計為在切削中實現高效是大多數實踐者探討高速加工的方式。而圍繞切削進行高效加工則提供了進一步改善工 藝的機會，而這些機會通常是在沒有進行仔細研究的情況下就被放過了。
180把刀具
FM Industries的馬扎克單元中的兩台加工中心每台都帶有180把刀具。這個數字聽起來似乎很多。工程主任Mark Filice說：「對它的裝刀速度之快，您會感到驚訝。」
對於早先在該單元上加工的零件，該工廠通常採用專用刀具，可以在零件的某些特徵上節省循環時間。不同的零件號在這些刀具中調用不同的選擇。公司不大欣賞的是存放和跟蹤所有這些刀具所花費的成本太高，更不用說將它們從刀庫中移進移出了。
現在重點是標準化。該公司想給兩台機床配備同樣標準化的180把刀具陣列-一種從來不需要改變的陣列。這種標準的刀具陣列已經在一台機床上到位，並且將很快轉移到另一台機床上。
限 制該公司編程員密切而無限選擇刀具意味著某些特徵無法盡可能高效地加工。以前只需要一把刀具的場合現在可能需要4把刀具。但是這種差異只會導致加工中心上 額外時間很細微的增加。相比而言，管理數量更大且不斷增長的刀具庫存將意味著增加勞動力小時成本、人員精力分散以及錯誤機會-其代價比這種額外時間的成本 要大得多。

Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.1．数控加工刀具的种类 数控加工刀具可分为常规刀具和模块化刀具两大类。模块化刀具是发展方向。发展模块化刀具的主要优点：减少换刀停机时间，提高生产加工时间；加快换刀及安 装时间，提高小批量生产的经济性；提高刀具的标准化和合理化的程度；提高刀具的管理及柔性加工的水平；扩大刀具的利用率，充分发挥刀具的性能；有效地消除 刀具测量工作的中断现象，可采用线外预调。事实上，由于模块刀具的发展，数控刀具已形成了三大系统， 即车削刀具系统、钻削刀具系统和镗铣刀具系统。