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一、技术概述
超高速加工技术是指采用超硬材料的刃具，通过极大地提高切削速度和进给速度来提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代加工技术。
超高速加工的切削速度范围因不同的工件材料、不同的切削方式而异。目前，一般认为，超高速切削各种材料的切速范围为：铝合金已超过1600m/min，铸 铁为1500m/min，超耐热镍合金达300m/min，钛合金达150~1000m/min，纤维增强塑料为2000~9000m/min。各种切削 工艺的切速范围为：车削700~7000m/min，铣削300~6000m/min，钻削200~1100m/min，磨削250m/s以上等等。
超高速加工技术主要包括：超高速切削与磨削机理研究，超高速主轴单元制造技术，超高速进给单元制造技术，超高速加工用刀具与磨具制造技术，超高速加工在线自动检测与控制技术等。
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当今社会的科技要求不断发展消费品的质量,在能源技术和生产力的发展中, 增加更高标准的材料的使用的比率.在超强作业的情况下,材料变得更加坚硬.因此,过去使用的工具,原则上讲已经过时了.取而代之的是新型技术的设备.
Microbor微硼—专业生产立方氮化硼高效刀具的生产商,在俄罗斯立方氮化硼产业的领头人，也是世界上相关产业的主要企业之一。在从立方氮化硼微粉合成到成品工具加工的每个过程都拥有自己独立的专利技术。
立方氮化硼的优点是显而易见的－它的硬度可媲美金刚石，拥有非常好的耐磨性。其特点是在高温下分散固化，具有独特的耐热性和冲击韧性
采用Microbor微硼的立方氮化硼材料所制造的切割刀具，更广泛地应用于金属，石头，合金，塑料的加工。完美的特性使其在工作中可以承载更大的负荷，这样以来，它不仅可以满足精加工的生产需要，还可以通过改善生产状态对超硬材料进行粗加工。
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数控系统技术的突飞猛进为数控机床的技术进步提供了条件。为了满足市场的需要，达到现代制造技术对数控技术提出的更高的要求，当前，世界数控技术及其装备的发展主要体现为以下几方面技术特征：
1、高速、高效
机床向高速化方向发展，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且还可提高零件的表面加工质量和精度。超高速加工技术对制造业实现高效、优质、低成本生产有广泛的适用性。
20世纪90年代以来，欧、美、日各国争相开发应用新一代高速数控机床，加快机床高速化发展步伐。高速主轴单元(电主轴，转速15000－ 100000r/min)、高速且高加/减速度的进给运动部件(快移速度60~120m/min，切削进给速度高达60m/min)、高性能数控和伺服系 统以及数控工具系统都出现了新的突破，达到了新的技术水平。随着超高速切削机理、超硬耐磨长寿命刀具材料和磨料磨具，大功率高速电主轴、高加/减速度直线 电机驱动进给部件以及高性能控制系统(含监控系统)和防护装置等一系列技术领域中关键技术的解决，为开发应用新一代高速数控机床提供了技术基础。
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为了方便读者阅读相关数控资料和国外数控产品的相关手册，在此选择了常用的数控词汇及其英语对应单词，所选用的数控术语主要参考国际标准ISO 2806和中华人民共和国国家标准GB 8129—1987 以及近年新出现的一些数控词汇。
1）计算机数值控制 （Computerized Numerical Control, CNC） 用计算机控制加工功能，实现数值控制。
2）轴（Axis）机床的部件可以沿着其作直线移动或回转运动的基准方向。
3）机床坐标系（ Machine Coordinate Systern ）固定于机床上，以机床零点为基准的笛卡尔坐标系。
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现在我们常用的材料标准件有：
ISO(国际性的)
GB(中国
DIN(德国)
AISI/SAE(美国)
JIS(日本)
螺栓等外螺纹用材料
一 些没有机械性能要求的或是ISO Class 4.8 SAE Grade 1-2 等低碳钢紧固件，用Q235A SAE 1015 DIN C15 足以，根本不要什么热处理，直接冷加工制成，而级别稍高一点的紧固件如： ISO Class 6.8 SAE Grade 3-4 则要用含碳量在0.2%以上的钢，如 C1020 C1022 Ml20 ML35 等，此类螺丝也不需要什么热处理的，冷加工强度完全可以满足要求。实际上含碳量越高，冷成型就越困难，也没有必要为6.8级的螺丝大材小用，特殊情况另当 别论了。
我们最常用的就是ISO Class 8.8 SAE Grade 5 的螺丝， 一般使用中碳钢，ML35 SAE 1035 DIN 35 JIS SWRCH35K 经过热处理(淬火+回火)，也可以使用SAE5140 40Cr等，合金元素的增加对热处理的淬透性有很大的帮助，所以规格大的螺丝可以选择使用合金钢，不致于用中碳钢导致我们常说的中心部位“淬不透”现象的 存在。
ISO Class 9.8 10.9 SAE Grade 8 则要用低到中合金钢材料，经过热处理(淬火+回火)，用合金材料在材料机械性能方面有一个很好的结合，常用的材料为40Cr 35CrMo SAE5140 SCM435 SAE4135 SAE4137 JIS SCr440(H) DIN 41Cr4等， 实际上45#也可以达到要求的机械性能，不过在综合机械性能方面要比合金钢稍有逊色。
ISO Class12.9 SATM A574 是一个对机械性能要求很高的高强度螺栓，则要用中碳合金钢经过热处理(淬火+回火)，如SCM435 35CrMo SAE 4137 SAE4135 DIN 34CrMo4，此种高强度螺栓如果表面处理要经过酸洗这一工序时，会产生氢脆现象，所以一定要有去氢这一工序(特别是存在尖角的紧固件)，要不然会死的 很惨。
螺母等内螺纹用材料
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螺纹
螺纹是指在圆柱或圆锥表面上，沿螺旋线所形成的，具有相同剖面的连续凸起和沟槽。在圆柱外表面上形成的螺纹，称为外螺纹；在圆柱内表面上形成的螺纹，称为内螺纹。内外螺纹成对使用，可用于各种机械连接，传递运动和动力。
螺纹的有关素语和结构要素
牙型
在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状，称为螺纹牙型。常见的螺纹牙型有三角形、梯形、锯齿形等。直径
1) 大径 螺纹的最大直径，又称公称直径，即与外螺纹的牙顶或内螺纹的牙底相重合的假想圆柱面的直径。外螺纹的大径用“d”表示，内螺纹的大径用“D”表示。
国家标准中统一规定了螺纹的画法，螺纹结构要素均已标准化，故绘图时不必画出螺纹的真实投影。
外螺纹的画法外 螺纹大径用粗实线表示，小径用细实线表示，螺杆的倒角和倒圆部分也要画出，小径可近似地画成大径的0.85倍，螺纹终止线用粗实线表示。在投影为圆的视图 上，表示牙底的细实线只画约3／4圈，螺杆端面的倒角圆省略不画。螺尾一般不画，当需要表示螺尾时，表示螺尾部分牙底的细实线应画成与轴线成30°的夹 角。
内螺纹的画法当内螺纹画成剖视图时，大径用细实线表示，小径和螺纹终止线用粗实线表示，剖面线画到粗实线处。螺孔应将钻孔深度和螺孔深度分别画出，底部的锥顶角应画成120°。内螺纹不剖时，在非圆视图上其大径和小径均用虚线表示。
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一、判断题（第1～20题。将判断结果填入括号中。正确的填“√”，错误的填“×”。每题1.0分。满分20分）
1. 精车削应选用刀尖半径较大的车刀片。 （ ）
2． 车刀的后角愈大，愈适合车削较软的材料。 （ ）
3． 编制加工程序应注意工件的形状、夹持状况、加工刀具及精度要求等。 （ ）
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文通过粉末冶金成形基础、粉末冶金成形及粉末冶金材料的介绍，可使大家掌握粉末冶金材料及成形工艺的特点，了解它们与传统材料工艺的不同。了解粉末冶金材料的种类及应用。
粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混合物制成制品的加工方法，既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料，又可制 造各种精密的机械零件，省工省料。但其模具和金属粉末成本较高，批量小或制品尺寸过大时不宜采用。粉末冶金材料和工艺与传统材料工艺相比，具有以下特点：
1．粉末冶金工艺是在低于基体金属的熔点下进行的，因此可以获得熔点、密度相差悬殊的多种金属、金属与陶瓷、金属与塑料等多相不均质的特殊功能复合材料和制品。
2．提高材料性能。用特殊方法制取的细小金属或合金粉末，凝固速度极快、晶粒细小均匀，保证了材料的组织均匀，性能稳定，以及良好的冷、热加工性能，且粉末颗粒不受合金元素和含量的限制，可提高强化相含量，从而发展新的材料体系。
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一、科学选择数控刀具
1、选 择 数控刀具的原则
刀具 寿 命 与切削用量有密切关系。在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。
选择 刀 具
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引言
随着超精密加工技术的飞速发展，特别是计算 机辅助制造(CAM)技术在超光滑表面加工领域 的广泛应用，人们现在已经把主要精力瞄准发展可 靠的数据模型系统，以便加工前能够对切削参数进 行优选。这里我们用回归分析的方法，在大量的试 验和观察中寻找隐藏在随机性后面的统计规律性， 最终来达到加工前设计、预测和控制表面粗糙度的 目的。回归分析法是一种常用的数学方法，随着正 交多项式回归和逐步回归分析等方法的引入，它在 表面粗糙度预测领域中的应用越来越广泛。为寻求 最佳切削参数以控制表面粗糙度，人们越来越希望 以较少的实验建立精度较高的表面粗糙度预测模 型，从而摆脱古典回归分析的被动局面，主动地把 试验的安排、数据的处理和回归方程的精度统一起 来加以考虑。根据实验目的和数据分析来选择实验 点，这样不仅使得在每个实验点上获得的数据含有 大量的信息，而且实验次数少，建立的数学模型效 率高，为切削参数的优选以及超光滑表面粗糙度预 测和控制开辟了新路。
l 数学模型的设定
2 实验规划和变量编码设计
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表 面粗糙度仪的工作原理表面质量的特性是零件最重要的特性之一，在计量科学中表面质量的检测具有重要的地位。最早人们是用标准样件或样块，通过肉眼观察或用 手触摸，对表面粗糙度做出定性的综合评定。1929年德国的施马尔茨(g.schmalz)首先对表面微观不平度的深度进行了定量测量。1936年美国的 艾卜特(e.j.abbott)研制成功第一台车间用的测量表面粗糙度的轮廓仪。1940年英国taylor-hobson公司研制成功表面粗糙度测量仪 “泰吕塞夫(talysurf)”。以后，各国又相继研制出多种测量表面粗糙度的仪器。目前，测量表面粗糙度常用的方法有：比较法、光切法、干涉法、针描 法和印模法等，而测量迅速方便、测值精度较高、应用最为广泛的就是采用针描法原理的表面粗糙度测量仪。本文将详细讨论表面粗糙度测量仪的原理及其改进方 案。1 传统表面粗糙度测量仪的工作原理1.1 针描法针描法又称触针法。当触针直接在工件被测表面上轻轻划过时，由于被测表面轮廓峰谷起伏，触针将在垂直于被测轮廓表面方向上产生上下移动，把这种移通 过电子装置把信号加以放大，然后通过指零表或其它输出装置将有关粗糙度的数据或图形输出来。1.2 仪器的工作原理采用针描法原理的表面粗糙度测量仪由传感器、驱动器、指零表、记录器和工作台等主要部件组成。电感传感器是轮廓仪的主要部件之一，其工作原 理见图2，在传感器测杆的一端装有金刚石触针，触针尖端曲率半径r很小，测量时将触针搭在工件上，与被测表面垂直接触，利用驱动器以一定的速度拖动传感 器。由于被测表面轮廓峰谷起伏，触状在被测表面滑行时，将产生上下移动。此运动经支点使磁芯同步地上下运动，从而使包围在磁芯外面的两个差动电感线圈的电 感量发生变化。图3为仪器的工作原理主框图。传感器的线圈与测量线路是直接接入平衡电桥的，线圈电感量的变化使电桥失去平衡，于是就输出一个和触针上下的 位移量成正比的信号，经电子装置将这一微弱电量的变化放大、相敏检波后，获得能表示触针位移量大小和方向的信号。此后，将信号分成三路：一路加到指零表 上，以表示触针的位置，一路输至直流功率放大器，放大后推动记录器进行记录；另一路经滤波和平均表放大器放大之后，进入积分计算器，进行积分计算，即可由 指示表直接读出表面粗糙度ra值。指零表的作用反映铁芯在差动电感线圈中所处的位置。当铁芯处于差动电感线圈的中间位置时，指零表指针指示出零位，即保证 处于电感变化的线性范围之内。所以，在测量之前，必须调整指零表，使其处于零位。噪声滤波的目的在于剔除一些干扰信号，如电气元件的噪声所引起的虚假信 号。大量的测试表明，高于400hz的信号即不是被测表面粗糙度所引的信号，必须从总信号中加以剔除。所以噪声滤波器是一种低通(低频能通过)滤波器，它 使400hz以下的低频信号顺利通过，而将400hz以上的高频信号迅速衰减，从而达到滤波的目的。波度滤波的目的则是用以滤掉距大于取样长度的波度，因 此它是一个高通(高频能通过)滤波器，使表面粗糙度所引起的高频(相对于波度引起的低频而言)信号能自由通过。经过噪声滤波和波度滤波以后，剩下来的就是 与被测表面粗糙度成比例的信号，再经平均表放大器后，所输出的电流i与被测表面轮廓各点偏离中线的高度y的绝对值成正比，然后经积分器完成的积计算，得出 ra值，由指零表显示出来。这种仪器适用于测定0.02-10μm的ra值，其中有少数型号的仪器还可测定更小的参数值，仪器配有各种附件，以适应平面、 内外圆柱面、圆锥面、球面、曲面、以及小孔、沟槽等形状的工件表面测量。测量迅速方便，测值精度高。2 传统表面粗糙度测量仪的不足传统表面粗糙度测量仪存在以下几个方面的不足：
(1)测量参数较少，一般仅能测出ra、rz、ry等少量参数；
(2)测量精度较低，测量范围较小，ra值的范围一般为0.02-10μm左右；
(3)测量方式不灵活，例如：评定长度的选取，滤波器的选择等；
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問題01． 金属を加工する場合には、金属が持つ性質、「可融性」「塑性」「被削性」を利用して行う。
［解答］ 正
［解説］ 金属には、「可融性」「塑性」「被削性」の３つの特性があります。
1. 可融性・・・金属をある温度以上に加熱、溶融して液体とし、鋳造や溶接等の加工を可能とする性質の事をいいます。
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