随着科学技术的发展，很多形状复杂、尺寸及表面精度要求较高的黑色金属零件应用越来越广泛。但是，由于加工黑色金属材料时，刀具磨损较快工件表面粗糙，被公认为“难加工”材料，限制了其应用。 本课题主要利用天然单晶金刚石对黑色金属材料进行微量切削，基于超声振动的基础之上，采用天然金刚石对黑色金属在碳饱和和非碳饱和的两种条件下进行切削可行性分析研究，根据实验数据总结金刚石刀具寿命与切削参数、工件材料、尺寸精度、表面质量等要素之间的关系及规律，开辟对黑色金属进行精密切削的可实用化途径。 论文提出一种新型加工方法：在碳饱和的情况下，超声振动加工黑色金属零件。设计制作一套高刚性压电陶瓷驱动装置、超声波发生器、变幅杆等关键零部件。切削实验在S₁—222精密机床上进行。实验结果表明：超声振动加工与普通加工相比，切削力低，可得到较好的已加工表面和较低的刀具磨损量，大大提高刀具寿命。在碳饱和下超声振动加工黑色金属与仅采用超声振动加工相比，得到的工件加工表面较好，刀具磨损小。