黑色金属因其具有良好的综合力学性能,在各工业领域中具有广泛的应用。尤其在机械、电子和航天军事等领域,对黑色金属器件的表面质量和加工精度要求越来越高,而金刚石刀具是公认的精密超精密切削刀具。但是常规条件下,金刚石刀具因磨损太快而不能用于精密超精密切削黑色金属。在实际生产中,有许多形状复杂的精密钢铁零件,目前仍采用传统的磨抛工艺,加工效率低、成本高。研究金刚石刀具切削黑色金属时的磨损机理、探讨减小刀具磨损的技术途径,对扩大金刚石精密超精密切削技术的应用领域具有重要意义。本文对金刚石切削不锈钢材料时的刀具磨损及超声波振动切削工艺效果进行了试验研究。首先选择了四种不同组份的不锈钢材料,进行金刚石精密切削刀具磨损试验。通过对金刚石刀具前后刀面的微观形貌进行检测和分析,研究了材料组份对金刚石刀具磨损的影响规律。另一方面从工件材料力学性能方面改变同种不锈钢材料硬度,研究了工件材料硬度对金刚石刀具磨损的影响规律。为进行超声振动切削试验,研制了安装超声振动切削系统的专用夹具,使整个超声振动切削系统能够比较稳定的工作和实现车刀刀尖高度微调,满足了试验要求。针对四种不锈钢材料和同种组份不同硬度不锈钢材料进行了超声振动车削试验,研究了超声振动车削在减缓金刚石刀具磨损、减小切削力和提高已加工表面质量方面的影响规律,研究了切削工艺参数如背吃刀量、进给量、振幅的变化对刀具磨损和已加工表面质量的影响。研究结果表明,超声振动切削提高了刀具寿命、减小了切削力、提高了已加工表面质量。