数控刀具的常用材料
数控刀具选用培训教程
数控刀具选用培训教程在现代机械加工领域，数控刀具的选用是一项至关重要的工作。
正确选用数控刀具不仅能够提高加工效率和质量，还能降低生产成本和减少设备损耗。
本教程将为您详细介绍数控刀具选用的相关知识和技巧。
一、数控刀具的分类数控刀具种类繁多，常见的有以下几种：1、车削刀具包括外圆车刀、内孔车刀、螺纹车刀等。
外圆车刀用于加工外圆柱面和外圆锥面；内孔车刀用于加工内圆柱面和内圆锥面；螺纹车刀用于加工各种螺纹。
2、铣削刀具如立铣刀、面铣刀、球头铣刀等。
立铣刀适用于加工平面、台阶、沟槽等；面铣刀主要用于大面积平面的铣削；球头铣刀常用于曲面的加工。
3、钻削刀具有麻花钻、中心钻、深孔钻等。
麻花钻是最常见的钻孔刀具；中心钻用于加工中心孔；深孔钻用于加工深孔。
4、镗削刀具包括粗镗刀、精镗刀等，用于镗削内孔。
二、数控刀具的材料数控刀具的材料对其性能有着重要影响，常见的刀具材料有：1、高速钢具有较高的强度和韧性，但其耐热性和耐磨性相对较差，适用于低速切削。
2、硬质合金硬度高、耐磨性好、耐热性强，是目前应用最广泛的刀具材料之一。
3、陶瓷刀具具有极高的硬度和耐磨性，适用于高速切削，但韧性较差。
4、立方氮化硼（CBN）和金刚石刀具这两种刀具材料硬度极高，适用于加工高硬度材料，但价格昂贵。
三、数控刀具选用的基本原则1、加工工艺要求根据加工零件的形状、尺寸、精度和表面质量要求，选择合适的刀具类型和规格。
2、被加工材料不同的材料具有不同的切削性能，例如，加工钢件通常选用硬质合金刀具，而加工铝合金则可以选用高速钢刀具。
3、机床性能考虑机床的功率、转速、刚性等因素，确保选用的刀具能够在机床上正常工作。
4、刀具寿命在保证加工质量的前提下，尽量选择寿命较长的刀具，以降低刀具成本。
四、数控刀具选用的具体步骤1、分析零件图纸了解零件的形状、尺寸、精度要求以及材料等信息，确定加工工艺和刀具类型。
2、选择刀具材料根据被加工材料和切削速度等因素，选择合适的刀具材料。
数控刀具方面比较常用的硬质合金材料及其牌号
数控刀具方面比较常用的硬质合金材料及其牌号YG3X 14.6-15.2 1320 92 适于铸铁、有色金属及合金淬火钢合金钢小切削断面高速精加工。
K01 YG3XYG6A 14.6-15.0 1370 91.5 适于硬铸铁，有色金属及其合金的半精加工，亦适于高锰钢、淬火钢、合金钢的半精加工及精加工。
K05 YG6AYG6X 14.6-15.0 1420 91 经生产使用证明，该合金加工冷硬合金铸铁与耐热合金钢可获得良好的效果，也适于普通铸铁的精加工。
K10 YG6XYK15 14.2-14.6 2100 91 适于加工整体合金钻、铣、铰等刀具。
具有较高的耐磨性及韧性。
K15K20 YK15YG6 14.5-14.9 1380 89 适于用铸铁、有色金属及合金非金属材料中等切削速度下半精加工。
K20 YG6YG6X-1 14.6-15.0 1500 90 适于铸铁，有色金属及其合金非金属材料连续切削时的精车，间断切削时的半精车、精车、小断面精车、粗车螺纹、连续断面的半精铣与精铣，孔的粗扩与精扩。
K20 YG6X-1YG8N 14.5-14.8 2000 90 适于铸铁、白口铸铁、球墨铸铁以及铬、镍不锈钢等合金材料的高速切削。
K30 YG8NYG8 14.5-14.9 1600 89.5 适于铸铁、有色金属及其合金与非金属材料加工中，不平整断面和间断切削时的粗车、粗刨、粗铣，一般孔和深孔的钻孔、扩孔。
K30 YG8YG10X 14.3-14.7 2200 89.5 适于制造细径微钻、立铣刀、旋转锉刀等。
K35 YG10XYS2T 14.4-14.6 2200 91.5 属超细颗粒合金，适于低速粗车，铣削耐热合金及钛合金，作切断刀及丝锥、锯片铣刀尤佳。
K30 YS2TYL10.1 14.9 1900 91.5 具有较好的耐磨性和抗弯强度，主要用为生产挤压棒材，适合做一般钻头、刀具等耐磨件。
K15-K25 YL10.1YL10.2 14.5 2200 91.5 具有很好的耐磨性和抗弯强度，主要用来生产挤压棒材，制作小直径微型钻头、钟表加工用刀具，整体铰刀等其它刃具和耐磨零件。
数控刀具材料及选用技巧归纳
数控刀具材料及选用技巧归纳数控加工技术自推出以来已得到广泛应用，并逐渐成为了现代制造业的重要基础技术。
数控刀具则是其中的重要组成部分，是数控加工过程中直接参与的切削工具。
为了确保数控加工的准确性和高效性，刀具的材料与选用技巧显得尤为重要。
本文将对数控刀具材料及选用技巧做一些归纳总结。
一、数控刀具的分类及特点1. 按切削方式分类：钻头、铣刀、车刀、螺纹刀等；2. 按材料分类：高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、普通钢刀具等；3. 按适用范围分类：铸铁刀具、钣金刀具、铜刀具等。
不同的数控刀具在使用时，具有不同的特点。
如高速钢刀具硬度较低，价格低廉，适合加工较易切削的材料；硬质合金刀具则硬度高、韧性好、适用于切削难加工的材料，但价格较高；陶瓷刀具的硬度最高，耐磨性好，但质量轻，容易折断等。
二、数控刀具材料的选择1. 选择耐磨系数高的材料，如硬质合金刀具与CBN刀片等；2. 选择好维护的材料，如钢铁类材料、碳化钨等；3. 选择体积小、质量轻的材料，能清晰观察加工过程，减小机床负重，如高温陶瓷刀具、钒钛合金刀具等。
在材料选择的过程中，需要综合考虑切削加工的条件、材料特点、成本以及最终的质量要求等因素。
同时还要考虑机床和数控系统的技术参数，以选择适合的刀具材料。
三、数控刀具的选用技巧1. 根据不同切削加工作业选择不同的刀具；2. 根据数控机床的技术参数，避免选择易断裂的刀具；3. 考虑刀具的耐磨性和切削性，以便达到较高的加工效率。
选用数控刀具时，还需要注意一些基础的技巧，如：1.刀具的表面质量是选择刀具的关键因素之一；2. 避免深入切削，从而减少工具磨损；3. 建立合理的数控程序，以充分发挥刀具的潜力。
四、正确保养数控刀具切削刃的钝化往往源于不正确的保养，对其的保养维护是切削刃的使用条件。
下面我们介绍正确的保养技巧。
1. 避免使用含砂粒、粗糙或刮擦物品的清洗方法；2. 分别存放钻、铣、刨等刀具，不要放在一个盒子里；3. 刀具表面应涂上保养油等防锈剂；4. 切削刃失效后，刀具应及时刀磨、选配新刀片。
数控车床常用刀具材质分类
数控车床常用刀具材质分类一、高速钢；高速钢是指含有较多钨、铬、钼、钒等合金元素的高合金工具钢。
高速钢按用途不同可分为一般高速钢和高性能高速钢。
通用高速钢具有肯定的硬度（63—66HRC）、耐磨、高强韧性。
加工一般钢材时，切削速度为50—60m/min，不适合高速切削和超硬材料加工。
W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2是重要品牌。
后者在强度和韧性上优于后者，但热稳定性较差。
二、硬质合金硬质合金；粉末冶金制品，由高硬度、高熔点的硬质合金（WC、TiC、TaC、NbC等）制成。
Co、Mo、Ni等元素作为结合剂。
其室温硬度可达78—82HRC，可在800—1000℃高温下使用，其切削速度是高速钢的4—10倍。
但其冲击韧性和弯曲强度远低于高速钢，因此很少用作整体工具。
在实践中，硬质合金刀块通常通过焊接或机械夹紧的方式固定在刀体上。
大型数控车床设备常用的硬质合金有以下三种；1、碳化钨钴（YG）由碳化钨和钴构成。
这种硬质合金韧性好，但硬度和耐磨性较差，适用于加工脆性材料（如铸铁等）。
碳化钨钴中的Co越多，韧性越好。
常用品牌有：YG8、YG6、YG3，其刀具依次为粗加工、半精加工和精加工。
2、碳化钨钛钴（YT）由碳化钨、碳化钛和钴构成。
这种硬质合金具有良好的耐热性和耐磨性，但冲击韧性较差，适用于切削带钢等塑性材料。
常用牌号有YT5、YTl5、YT30等，其中数字代表碳化钛的含量。
碳化钛含量越高，耐磨性越好，韧性越低。
钨、钛、钴三个品牌的刀具分别适用于粗加工、半精加工和精加工。
3、钨钛钽（铌）硬质合金（YW）是由钨钛钴硬质合金与少量碳化钽（TaC）或碳化铌（NbC）构成。
数控车削用刀具的常用分类
数控车削用刀具的常用分类数控车削是现代制造业中的一种重要加工技术，它的核心就是刀具。
数控车削用刀具是指用于数控车床上进行加工的工具。
根据加工材料的不同，数控车削用刀具可以分为硬质合金刀具、超硬刀具、高速钢刀具、陶瓷刀具等多种类型。
下面，本文将详细介绍数控车削用刀具的常用分类。
1.硬质合金刀具硬质合金刀具是数控车削中使用最为广泛的一种刀具。
它的主要成分是钨、钴、钛等金属元素，具有高硬度、高强度、高耐磨性等优点。
硬质合金刀具的切削速度相对较慢，但具有很好的耐磨性和耐高温性，适用于加工铸铁、钢、不锈钢等材料。
2.超硬刀具超硬刀具是指以金刚石、立方氮化硼等超硬材料为主要刀具材料的刀具。
它具有极高的硬度和耐磨性，可以高速切削各种难加工材料，如铝合金、钛合金、热塑性塑料等。
超硬刀具的切削速度快、切削效率高，但价格昂贵，需要进行精细的加工和保养。
3.高速钢刀具高速钢刀具是一种以高速钢为主要材料的刀具，具有一定的硬度和耐磨性。
它的切削速度相对较快，适用于加工较软的材料，如铝、铜、铁等。
高速钢刀具价格相对便宜，但需要定期进行磨刃和更换。
4.陶瓷刀具陶瓷刀具是指以氧化锆、碳化硅等陶瓷材料为主要材料的刀具。
它具有极高的硬度和耐磨性，可以用于高速切削各种难加工材料，如镁合金、钛合金等。
陶瓷刀具的切削速度快、寿命长，但价格昂贵，需要进行精细的加工和保养。
5.刀柄刀柄是刀具的支撑部分，也是数控车削中的重要组成部分。
根据使用方式的不同，刀柄可以分为直柄、切削柄、内螺纹柄、外螺纹柄等多种类型。
直柄适用于较小的切削力，切削柄适用于较大的切削力，内螺纹柄适用于内孔加工，外螺纹柄适用于外圆加工。
数控车削用刀具的分类有很多种，每种刀具都有其特点和适用范围。
在实际应用中，需要根据加工材料和工件形状等因素选择合适的刀具。
同时，需要注意刀具的保养和更换，以提高加工效率和质量。
简述现代数控刀具材料种类
简述现代数控刀具材料种类
一、引言
现代数控刀具是工业制造中不可或缺的重要工具。
随着科技的不断发展，数控刀具材料种类也在不断扩展和更新。
本文将对现代数控刀具材料种类进行全面详细的介绍。
二、高速钢
高速钢是一种常用的数控刀具材料，其主要成分为碳素、钨、钼、铬等元素。
高速钢切削性能优良，硬度高，耐磨性强，适用于加工各种金属材料。
三、硬质合金
硬质合金是一种由钨钴粉末和其他金属粉末混合而成的复合材料。
硬质合金硬度高，耐磨性强，适用于加工各种难加工材料。
四、陶瓷
陶瓷是一种新型的数控刀具材料，其主要成分为氧化铝和氮化硅等无机非金属物质。
陶瓷切削性能优良，硬度极高，耐磨性强，并且不易产生毛刺等缺陷。
五、超硬材料
超硬材料是一种由金刚石和立方氮化硼等材料制成的复合材料。
超硬
材料硬度极高，耐磨性强，适用于加工各种难加工材料。
六、晶粒度
晶粒度是指数控刀具中晶体颗粒的大小。
晶粒度越小，数控刀具的硬
度和耐磨性就越高。
晶粒度可以通过控制生产过程中的温度和压力来
调整。
七、表面涂层
表面涂层是指在数控刀具表面覆盖一层特殊涂层以增强其性能。
常见
的表面涂层包括氮化物、碳化物、TiAlN等。
表面涂层可以提高数控
刀具的硬度、耐磨性和抗腐蚀性。
八、总结
现代数控刀具材料种类多样，每种材料都有其特定的优点和适用范围。
在选择数控刀具时，需要根据加工对象和加工要求来选择合适的材料
和制造工艺。
数控刀具材料的种类、性能与特点
数控刀具材料的种类、性能与特点1、刀具材料的发展现状与趋势欲了解与使用好刀具材料，先来看一下刀具材料的发展史。
刀具材料的发展史，实际上就是不断提高刀具材料耐热性能的过程。
１８世纪中叶，欧洲出现工业革命后，采用碳素工具钢为刀具材料，其成分与现代的Ｔ１０、Ｔ１２相近，其切削温度在２００～２５０℃，加工普通钢材的切削速度为５～８ｍ／ｍｉｎ，切削铸铁的速度为３～５ｍ／ｍｉｎ。
１８６１年，英国的罗伯特·墨希特（ＲｏｂｅｒｔＭｕｓｈｅｔ）发明了含钨的合金工具钢，能承受３５０℃的切削温度，切削速度提高至８～１２ｍ／ｍｉｎ。
目前来说，基于碳素工具钢和合金工具钢的刀具材料已基本不用。
１８９８年，美国的机械工程师泰勒（ＷｉｎｓｌｏｗＴａｙｌｏｒ）和冶金师怀特（ＭａｕｎＷｈｉｔｅ）研制成功了高速工具钢，切削普通碳素钢的切削速度提高至２５～３０ｍ／ｍｉｎ。
随后，经过不断改进材料成分，耐热性能提高至５００～６００℃，加工钢的切削速度提高至３０～４０ｍ／ｍｉｎ，切削铸铁的速度达１５～２０ｍ／ｍｉｎ。
高速工具钢是目前为止仍然在使用的金属切削刀具材料之一，并不断得到改进，而且制备方式出现了变化，如粉末冶金高速工具钢和涂层高速工具钢等。
１９２５年，德国人史律泰尔发明了硬质合金，初期的ＷＣ℃Ｃｏ合金耐热性达８００℃，加工铸铁的效果较好，切削速度达到了４０ｍ／ｍｉｎ以上，但加工碳素钢的寿命较低。
１９３１年发明了ＷＣ℃ＴｉＣ℃Ｃｏ合金，耐热性达到了９００℃以上，加工碳素钢的切削速度达到了２２０ｍ／ｍｉｎ，二战中后期，随着使用范围的不断扩大，出现了添加熔点更高的ＴａＣ等的硬质合金ＷＣ℃ＴｉＣ℃ＴａＣ（ＮｂＣ）℃Ｃｏ合金。
２０世纪５０年代，出现了以ＴｉＣ为基本成分的ＴｉＣ℃Ｎｉ℃Ｍｏ合金，耐热性达到了１０００～１２００℃。
目前为止，硬质合金刀具材料仍然是数控加工刀具的主流材料之一。
人类探索新型刀具材料的步伐永不停止，新型工程材料的出现需要研制与其相适应的刀具材料，新型机床制造技术为耐热性更高的刀具材料应用提供了可能，新型超硬刀具材料不断出现，如下所述。
6种数控刀具的种类、性能、特点、应用专业知识
6种数控刀具的种类、性能、特点、应用专业知识先进的加工设备与高性能的数控刀具相配合，才能充分发挥其应有的效能，取得良好的经济效益。
随着刀具材料迅速发展，各种新型刀具材料，其物理、力学性能和切削加工性能都有了很大的提高，应用范围也不断扩大。
一.刀具材料应具备基本性能刀具材料的选择对刀具寿命、加工效率、加工质量和加工成本等的影响很大。
刀具切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动等作用。
因此，刀具材料应具备如下一些基本性能：(1)硬度和耐磨性。
刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。
刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。
(2)强度和韧性。
刀具材料应具备较高的强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动,防止刀具脆性断裂和崩刃。
(3)耐热性。
刀具材料的耐热性要好，能承受高的切削温度，具备良好的抗氧化能力。
(4)工艺性能和经济性。
刀具材料应具备好的锻造性能、热处理性能、焊接性能;磨削加工性能等，而且要追求高的性能价格比。
二.刀具材料的种类、性能、特点、应用1.金刚石刀具材料的种类、性能和特点及刀具应用金刚石是碳的同素异构体，它是自然界已经发现的最硬的一种材料。
金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性能，在有色金属和非金属材料加工中得到广泛的应用。
尤其在铝和硅铝合金高速切削加工中，金刚石刀具是难以替代的主要切削刀具品种。
可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具是现代数控加工中不可缺少的重要工具。
⑴金刚石刀具的种类①天然金刚石刀具：天然金刚石作为切削刀具已有上百年的历史了，天然单晶金刚石刀具经过精细研磨，刃口能磨得极其锋利，刃口半径可达0.002μm，能实现超薄切削，可以加工出极高的工件精度和极低的表面粗糙度，是公认的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。
②PCD金刚石刀具：天然金刚石价格昂贵，金刚石广泛应用于切削加工的还是聚晶金刚石(PCD)，自20世纪70年代初，采用高温高压合成技术制备的聚晶金刚石(Polycrystauine diamond，简称PCD刀片研制成功以后，在很多场合下天然金刚石刀具已经被人造聚晶金刚石所代替。
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2012.No7摘 要 随着科学技术日新月异地发展,机械制造加工在刀具材料、刀具结构与设计、刀具新产品科技领域也得到了猛速的发展。
近年来，数控机床(CNC)、加工中心(MC)、柔性制造单元(FMC)得到日益广泛的应用，使机械制造面貌发生了很大变化。
刀具作为加工系统的一个重要组成部分，刀具材料性能对提高生产效率及加工质量具有重要意义，刀具材料的发展对切削技术的进步起着决定性的作用。
关键词 刀具 材料 性能 种类特别是电子信息技术的急剧发展，加速了机械制造业的飞速发展。
数控机床已经成为现代加工车间中不可缺少的重要加工设备。
机床上一经采用现代电子信息新技术后就大大提高了数控机床的智能化程度。
其独特的优越性和智能化程度使数控机床具有强大的生命力。
然而，刀具是数控机床的最终执行部分。
也是整个零件加工过程中最关键的环节。
数控机床刀具的性能及材料的选用是零件加工工艺中的重要内容之一,它不仅影响机床的加工效率,而且直接影响加工的质量。
机床与刀具的发展是相辅相成、相互促进的。
刀具是由机床、刀具和工件组成的切削加工工艺系统中最活跃的因素，刀具切削性能的好坏取决于刀具的材料和刀具结构。
切削加工生产率和刀具寿命的高低加工成本的多少、加工精度和加工表面质量的优劣等，在很大程度上取决于刀具材料、刀具结构及切削参数的合理选择。
近几十年来，作为切削加工最基本要素的刀具材料得到了迅速发展，刀具的结构形式也得到了极大丰富。
1 刀具材料应具备的性能1.1 高的硬度和耐磨性硬度是刀具材料应具备的基本特性。
刀具要从工件上切下切屑，其硬度必须比工件材料的硬度大。
切削金属所用刀具的切削刃硬度，一般都在60HRC以上。
耐磨性是材料抵抗磨损的能力。
一般来说，刀具材料的硬度越高，其耐磨性就越好。
组织中的硬质点(碳化物、氮化物等)的硬度越高，数量越多，颗粒越小，分布越均匀，则耐磨性越好。
耐磨性还与材料的化学成分、强度、显微组织及摩擦区的温度有关。
可用公式表示材料的耐磨性WR：WR=KIC0.5E-0.8H1.43式中：H——材料硬度(GPa)。
硬度愈高，耐磨性愈好。
KIC——材料的断裂韧性(MPa瞭m)。
KIC愈大，则材料受应力引起的断裂愈小，耐磨性愈好。
E ——材料的弹性模量(GPa)。
E很小时，由于磨粒引起的显微应变，有助于产生较低的应力，耐磨性提高。
1.2 足够的强度和韧性要使刀具在承受很大压力，以及在切削过程经常出现的冲击和振动条件下工作，而不产生崩刃和折断，刀具材料就必须具有足够的强度和韧性。
1.3 高的耐热性(热稳定性)耐热性是衡量刀具材料切削性能的主要标志。
它是指刀具材料在高温条件下保持一定的硬度、耐磨性、强度和韧性的性能。
刀具材料还应具有在高温下抗氧化的能力以及良好的抗粘浅谈数控刀具的常用材料罗 斌（合川职教中心）结和抗扩散的能力，即刀具材料应具有良好的化学稳定性。
1.4 良好的热物理性能和耐热冲击性能刀具材料的导热性愈好，切削热愈容易从切削区散走，有利于降低切削温度。
刀具在断续切削或使用切削液时，常常受到很大的热冲击(温度变化剧烈)，因而刀具内部会产生裂纹而导致断裂。
刀具材料抵抗热冲击的能力可用耐热冲击系数R表示，R的定义是为：R=λσb/Eα 式中：λ——导热系数； σb——抗拉强度； E——弹性模量； α——热膨胀系数。
导热系数大，使热量容易散走，降低刀具表面的温度梯度；热膨胀系数小，可减少热变形；弹性模量小，可以降低因热变形而产生的交变应力的幅度；有利于材料耐热冲击性能的提高。
耐热冲击性能好的刀具材料，在切削加工时可以使用切削液。
1.5 良好的工艺性能为了便于刀具的制造，要求刀具材料具有良好的工艺性能，如锻造性能、热处理性能、高温塑性变形性能、磨削加工性能等。
1.6 经济性经济性是刀具材料的重要指标之一，优质刀具材料虽然单件刀具成本很高，但因其使用寿命长，分摊到每个零件的成本则不一定很高。
因此在选用刀具材料时要综合考虑其经济效果。
2 数控刀具主要材料种类2.1 高速钢高速钢是一种加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。
高速钢具有较高的强度和韧性，并且具有一定的硬度和耐磨性。
适合各类刀具的要求。
高速钢刀具制造工艺简单，容易磨成锋利切削刃，因此尽管各种新型刀具材料不断出现，高速钢刀具在金属切削中仍占较大的比例。
可以加工有色金属和高温合金。
由于高速钢具有以上性能，活塞加工中的铣浇冒口、铣横槽及铣膨胀槽用铣刀、钻油孔用钻头等刀具都为高速钢材料。
2.2 硬质合金硬质合金是由难熔金属碳化物(如WC、TiC、TaC、NbC等)和金属粘结剂(如Co、Ni等)粉末经粉末冶金的方法制成。
由于硬质合金中都含有大量的金属碳化物，这些碳化物都有熔点高、硬度高、化学稳定好、热稳定性好等特点，因此，硬质合金材料的硬度、耐磨性、耐热性都很高。
常用硬质合金的硬度为89～93HRA，比高速钢的硬度(83～86.6HRA)高，在800～1000℃时尚能进行切削。
在540℃时，硬质合金的硬度为82～87HRA，在760℃时，硬度仍能保持77～85HRA。
因此，硬质合金的切削性能比高速钢高得多，刀具耐用度可提高几倍到几十倍，在耐用度相同时，切削速度可提高4～10倍。
2.3 金刚石金刚石是目前已知矿物材料中硬度最高、热传导性最好的物质，与各种金属、非金属材料配对摩擦的磨损量仅为硬质合金的1/50～1/800，是制作切削刀具最理想的材料。
然而，天然单晶金刚石仅用于制作首饰及某些有色金属的超精密加工。
刀具用人造大颗粒单晶金刚石。
金刚石刀具的切削刃非常锋利(这对切下极小断面的切屑是很重要的)，刃部粗糙度很小，摩擦系数又低，切削时不易产生积屑瘤，加工表面质量高。
加工有色金属时，表面粗糙度可达到Ra0.012m，加工精度可达到IT5级以上。
金刚石刀具有三种：天然单晶金刚石刀具、整体人造聚晶金刚石刀具、金刚石复合刀具。
天然金刚石刀具由于成本较高等原因，在实际生产中应用较少。
人造金刚石是通过合金触媒的作用，在高温高压下由石墨转化而成。
金刚石复合刀片是在硬质合金基体上经过高温、高压等先进工艺烧结一层约0.5～1m厚的金刚石，这种材料是以硬质合金做基体，其机械性能、热传导性和膨胀系数都近似于硬质合金，基体上的人造多晶金刚石磨料中的金刚石晶体呈不规则排列，其硬度和耐磨性在各个方向都是均匀的。
聚晶金刚石(简称PCD)是由经过筛选的人造金刚石微晶体在高温高压下烧结而成。
在烧结过程中，由于添加剂的加入，使金刚石晶体间形成以TiC、SiC、Fe、Co和Ni等为主要成分的结合桥。
金刚石晶体以共价键的结合形成牢固地嵌于结构桥构成的坚强骨架中，使PCD的强度和韧性都大大提高，其硬度约为9000HV，抗弯强度为O.21～0.48GPa，导热系数为20.9J/cm瞭s℃，热膨胀系3.1×10-6/℃。
现在使用的聚晶金刚石刀具大多是PCD与硬质合金基体烧结形成的复合体，即在硬质合金基体上烧结上一层PCD。
PCD 的厚度一般为0.5mm和0.8mm，由于底层为硬质合金，焊接方便；又由于PCD结合桥的导电性，使得PCD便于切割加工成各种形状，制成各种刀具，成本远远低于天然金刚石。
聚晶金刚石(PCD)可加工各种有色金属和极耐磨的高性能非金属材料，如铝、铜、镁及其合金，硬质合金，纤维增强塑料，金属基复合材料，木材复合材料等。
PCD刀具材料中金刚石晶粒平均尺寸不同，对性能产生的影响也不同，晶粒尺寸越大，其耐磨性越高。
在相近的刃口加工量下，晶粒尺寸越小，则刃口质量越好。
选用晶粒尺寸为10～25m的PCD刀具，可以500～1500m/min的高速切削Si含量12～18%的硅铝合金，晶粒尺寸8～9m的PCD加工Si含量小于12%的铝合金。
超精密加工，则应选用晶粒尺寸小的PCD刀具。
PCD的耐磨性在超过700℃时会减弱，因其结构中含有金属Co，会促进“逆向反应”即由金刚石向石墨转变。
PCD有较好的断裂韧性，可以进行断续切削，可以以2500m/min的高速端铣Si含量10%的铝合金。
可利用金刚石材料的高硬度、高耐磨性、高导热性及低摩擦系数实现有色金属及耐磨非金属材料的高精度、高效率、高稳定性和高表面光洁度加工。
在切削加工有色金属时，PCD刀具的寿命是硬质合金刀具的几十倍甚至几百倍，是目前铝活塞精密加工的理想刀具。
2.4 立方氮化硼聚晶立方氮化硼(PCBN)是由CBN微粉与少量粘结相(Co，Ni 或TiC、TiN、Al203)在高温高压下加入催化剂烧结而成的。
它具有很高的硬度(仅次于金刚石)和耐热性(1300～1500℃)，优良的化学稳定性、比金刚石刀具高得多的热稳定性(达1400℃)和导热性，低的摩擦系数，但其强度较低。
与金刚石相比，PCBN的突出优点是热稳定性高得多，可达1200℃(金刚石为700～800℃)，可承受较高的切削速度；另一个突出优点是化学惰性大，与铁族金属在1200～1300℃下也不起化学反应，可用于加工钢铁。
因此，PCBN刀具主要用于高效加工黑色难加工材料。
PCBN刀具除了具有以上的特点外，还有以下几项优点：①硬度高，特别适合于加工从前只能磨削的HRC50以上的淬硬钢、HRC35以上的耐热合金和HRC30以下而其它刀具很难加工的灰口铸铁。
②与硬质合金刀具相比，切削速度高，可实现高速高效切削。
③耐磨性好，刀具耐用度高(为硬质合金刀具的10～100倍)，能获得较好的工件表面质量，实现以车代磨。
不足之处在于PCBN刀具的抗冲击性能较硬质合金差，因此，使用时应注意提高工艺系统的刚性，尽量避免冲击切削。
PCBN可制成整体的刀片，也可与硬质合金结合制成复合刀片。
PCBN复合刀片是在硬质合金基体上烧结一层0.5～1.0mm厚的PCBN，其性能兼有较好的韧性和较高的硬度及耐磨性。
PCBN的性能主要与CBN的粒度、CBN的含量及结合剂种类有关，按其组织大致可分为两大类：一类是由CBN晶粒直接结合而成，CBN含量高(70%以上)，硬度高，适用于耐热合金、铸铁和铁系烧结金属的切削加工；另一类是以CBN晶粒为主体，通过陶瓷结合剂(主要有TiN、TiC、TiCN、AlN、Al203等)烧结而成，这类PCBN中CBN含量低(70%以下)，硬度低，适用于切削加工淬硬钢。
立方氮化硼刀具被用于镶铸铁环活塞的车削铸铁环槽工序中，同时也应用于活塞立体靠模的加工中。
2.5 陶瓷陶瓷刀具材料的主要优点是：有很高的硬度与耐磨性，常温硬度达91～95HRC；有很高的耐热性，在1200℃高温下硬度为80HRC；而且高温条件下抗弯强度、韧性降低极少；有很高的化学稳定性，陶瓷与金属亲和力小，高温抗氧化性能好，即使在熔化温度下也不与钢相互作用。
因而刀具的粘结、扩散、氧化磨损较少；有较低的摩擦系数，切屑不易粘刀，不易产生积屑瘤。