高速切削刀具
高速切削刀具在数控加工中的应用
高速切削刀具在数控加工中的应用摘要：高速切削刀具在数控加工的过程中存在一定的技术优势，但是受技术和操作行为的影响仍然有着许多加工问题，必须要进行全面的可靠性分析，保证数控的模块化控制分析，实现数控加工技术的全面推广。
本文从制造业的发展现状出发，分析了高速切削刀具的优势所在，总结了高速切削刀具在数控加工中容易出现的问题，并提出了高速切削刀具在数控加工中的应用措施，为我国数控机械制造业提供了刀具应用的实效建议。
关键词：高速切削刀具数控应用中图分类号：tg659 文献标识码：a 文章编号：1674-098x （2012）08（c）-0103-0121世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争，这种竞争是全方位的，我国的数控加工技术起步虽晚，但是其发展前景广阔。
数控加工不但可以满足模具高精度制造的要求和形状的复杂变化；还能进行高速切削，提高生产效率、提高产品的竞争力。
本文从制造业的发展现状出发，分析了高速切削刀具的优势所在，总结了高速切削刀具在数控加工中容易出现的问题，并提出了高速切削刀具在数控加工中的应用措施，为我国数控机械制造业提供了刀具应用的实效建议。
1 高速切削刀具的优势机械加工发展总趋势高效率、高精度、高柔性强化环境意识。
机械加工领域，切（磨）削加工应用最广泛加工方法。
高速切削切削加工发展方向，已成为切削加工主流。
随着技术的发展，对工程材料提出了愈来愈高的要求，各种高强度、高硬度、耐腐蚀和耐高温的工程材料愈来愈多地被采用。
高速切削除了要求刀具材料具备普通刀具材料的一些基本性能之外，还突出要求刀具材料具备高的耐热性、抗热冲击性、良好的高温力学性能及高的可靠性。
而更为理想的刀具优势则要考虑到不同刀具的不同加工优势1。
例如：硬质合金刀具具有良好的抗拉强度和断裂韧性，但由于较低的硬度和较差的高温稳定性，使其在高速硬切削中的应用受到一定限制。
而如果进行了细晶粒和超细晶粒产品优化后，就可以使得其打磨加工的情况更为理想，获得更好地产品加工应用能力。
高速切削刀具系统的研究与试验分析
切 削参数 的预测 模 型 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
模具 、 空 航 天 等 制 造 业 领 域 。与 传 统 的 加 工 方 法 航
相 比 ， 速 加 工 的过 程 更 加 复 杂 ， 工 环境 恶 劣 ， 高 加 对
刀具 的要 求 比较 高 ， 具 系 统结 构 复 杂 。高速 切 削 刀 刀具系统 的研究 内容 主要 包 括刀 具材 料 、 具 寿命 、 刀 刀具磨损 检测 以及 刀具 系 统 动平 衡等 方 面 。高 速切 削时 ， 造成 刀 具 损 坏 的 主要 原 因是 在 切 削力 和 切 削 温度 作用 下 因机 械 摩擦 、 结 、 粘 化学 磨 损 、 刃 、 碎 崩 破
刀具使 用 寿 命 的 主 要 因 素 之 一 。 因此 ， 高速 切 削 刀
统 研 究 的 重 要 部 分 。 本 文 主 要 以 高 速 铣 削 加 工 为 例 ， 高速切 削刀 具 系 统 的 相关 参 数 （ 刀 具 材 料 、 对 如
刀 具耐用 度 、 削 用 量 及 刀 具 悬伸 量 等 ） 行 研 究 ， 切 进 结 合试 验分 析切削 用 量对 高 速切 削加工 刀 具 寿命 的
ｂｏ ｕ ｔｎ ｐｅ ｄ， ｅ ｄ ｒｔ ｔ ｒｔ ｏ ｅｒ ａ ｈ ｕ ｔｎ ｏ ｌｌ ｅ ｐａ ａｈｅ ａｉａ ｕｔｃ ｔｉｇ ｓ ｅ ｆ ｅ ａ ｅ ｅ ｃ ｆ ｏ ｌｗ ａ ｎｄ ｔ ｅ ｃ ｔｉｇ ｔ ｏ ｉ ｓ ｎ ｍ ｔ ｍ ｔｃ ｌｍｏｄ ｌｂ ｓ ｄ ｏ ｏ ｆ ｅ ａ ｅ ｎ
Ｈｉ ｈ－ ｐ ｅ ｔｉ ｇ Ｔｏ ｌＳ ｓ ｅ ｓ ａ ｃ ｎｄ Ｅｘ ｒ ｍ ｅ ｔ ｌＡ ｎ ｌ ｓｓ ｇ ｓ ｅ ｄ Ｃｕ ｔｎ ｏ ｙ ｔ ｍ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｐｅ ｉ ｎ ａ ａ ｙ ｉ ＬＩＺｈ ｎ — ａ ｏ ｇ ｙ ｈ，ＧＡＯ ｎ — ｉｎ Ｄｏ ｇ ｑ ａ ｇ
刀具高速切削加工技术特点
刀具高速切削加工技术特点
高速切削加工技术中的“高速”是一个相对概念，对于不同的加工方法和工件材料与刀具材料，高速切削加工时应用的切削速度并不相同。
通常把切削速度比常规高出5～10倍甚至以上的切削加工叫作高速切削或超高速切削。
以德国达姆施塔特工业大学H．Schulz教授提出的铣削速度范围比较具有代表性：铝合金1000～7000m/min，铸铁800～3000m/min，钢500～2000m/min，钛合金100～1000m/min，镍基合金50～500m/min。
传统硬质合金类刀具加工铝合金壳体切削速度一般在150～300m/min之间，而聚晶石（PCD）类刀具的切削速度能达到2000m/min以上，实现高速切削。
高速切削加工时，高切削速度在材料剪切区短时释放大量热能。
因此，随着切削速度的增加，切削的剪切区、切屑压缩区和变形区内材料的单位切削力反而下降。
总切削力和必需的切削功率同样下降。
高速切削工艺典型的小切削深度结合高进给速度和高主轴转速，将降低切削刃切入工件的时间，或称接触时间。
刀具监控系统在高速切削加工过程中还应该考虑的一个问题是刀柄与机床主轴锥孔的连接方式，常用的锥柄有BT、HSK、CAT及CAPITO等多种形式，但是在高速切削时HSK因其的双面接触过定位结构可以保证刀尖很高的跳动要求，，特别适合高转速工况。
第 1 页共 1 页。
高速切削加工工艺参数与刀具磨损机理
高速切削加工工艺参数与刀具磨损机理高速切削加工工艺参数与刀具磨损机理是现代制造业中的关键研究领域，它们直接影响到加工效率、产品质量以及生产成本。
本文将探讨高速切削加工工艺参数的优化以及刀具磨损机理的分析，以期为制造业提供理论指导和实践参考。
一、高速切削加工工艺参数概述高速切削加工技术是一种先进的金属切削技术，它通过提高切削速度来实现高效率和高质量的加工。
这种技术在汽车、航空、模具制造等行业中得到了广泛应用。
高速切削加工工艺参数的优化是实现高效加工的关键，包括切削速度、进给速度、切削深度、刀具材料选择等。
1.1 高速切削加工的优势高速切削加工技术具有以下优势：- 提高生产效率：由于切削速度的提高，单位时间内可以去除更多的材料，从而缩短加工时间。
- 改善加工表面质量：高速切削可以减少切削力和切削温度，从而减少加工表面的毛刺和烧伤。
- 提高加工精度：高速切削过程中的振动较小，有利于提高加工精度。
- 减少刀具磨损：高速切削可以减少刀具与工件的接触时间，从而降低刀具磨损。
1.2 高速切削加工工艺参数高速切削加工工艺参数主要包括以下几个方面：- 切削速度：切削速度是影响高速切削效率和质量的关键参数，需要根据材料特性和刀具材料进行合理选择。
- 进给速度：进给速度影响切削的连续性和表面粗糙度，需要与切削速度相匹配。
- 切削深度：切削深度影响切削力和刀具的耐用度，需要根据工件材料和刀具强度进行选择。
- 刀具材料：刀具材料的选择直接影响切削性能和刀具寿命，常见的刀具材料有硬质合金、陶瓷、石等。
二、刀具磨损机理分析刀具磨损是高速切削加工中不可避免的现象，它会影响加工质量、生产效率和刀具成本。
研究刀具磨损机理对于延长刀具寿命、提高加工效率具有重要意义。
2.1 刀具磨损的类型刀具磨损主要包括以下几种类型：- 磨料磨损：由于切削过程中工件材料中的硬质点与刀具表面接触，导致刀具表面逐渐磨损。
- 热磨损：高速切削过程中产生的高温会使刀具材料发生热软化，从而加速磨损。
高速数控切削加工中的刀具研究
第一 ， 输入漏电流及处理 。 当使用 双线式 传感 器 ， 如光 电 传感器 、接近开关或带氖灯的限位开关等作为输入装置 与 Ｐ Ｃ连接时 ， Ｌ 由于这些元件在关断时有较大的漏 电流 ， 会 引起输入信号错误接通 。 电流小于 １ Ａ时一般没 漏 ．ｍ ３ 有 问题 ； 如果大 于 １ Ａ， ． ｍ 为防止信号错误接通 的发生 ， ３ 可在 Ｐ Ｃ的相应输入端并联一个泻放 电阻 ，以降低输人 Ｌ 阻抗 ， 减少漏 电流的影 响。 第二 ， 输出漏电流及处理 ： 对晶 体管或可控硅输 出型 Ｐ Ｃ 其输出接上负载后 ， Ｌ， 由于输 出 漏 电流会造成设 备的误动作 。 了防止这种情况 ， 为 可在输 出负载两端并联旁路 电阻。
序编制 中增加软件容错技术 ，提高 Ｐ Ｃ控制系统的可靠 Ｌ 性设计水平 。 具体方法如下 ： 其一 ， 加程序复执技术 。 增 该 技术 的主要功能就是如果程序在执行的进程 中出现了错 误或者故障 ，将会对被干扰 的先行指令进行若干次的重 新执行。 假如复执成功 ， 则表示干扰 ； 假如复执失败 ， 则表
切 削相 适 应 的 刀具 材 料 、 具 结构 及 刀 具 监控 技 术 。 刀
关键词： 高速 切 削 ； 刀具 ； 数控 加 工 中图 分 类 号 ： Ｇ ５ Ｔ ６９ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６ ８３ （０ １２ — ０６ ０ １０ — ９７ ２ｌ） ２ ０９ — １
示软件失败 （ 通常显示为“ ａｌ ）其二 ， Ｆｕ ” 。 ｔ 处理死循 环。 由 程序确定导致死循 环的原因是主要故障还是次要故障 ， 如果是主要故障则要进行停机处理 ；如果是次要故 障则
要进行相应的子程序处理 。 其三 ， 设置软件延时。 对于控
高速切削刀具在数控加工中的应用
于 １ ９ ３ １年 ４月发表 了著名 的切削速度与切 削温度 的理论 。该理论 的 核 心是： 在 常规的切 削速度范围 内， 切 削温度 随着 切削速度 的增大而提 高， 当到达某 一速度 极限后， 切削温度 随着切 削速度 的提高反而降低。 此后 ， 高速切削技术的发展经历了以下 ４个阶段： 高速切削 的设想与理 论探 索阶段 （ １ ９ ３ Ｉ —Ｉ ９ ７１ 年） ， 高速切削的应用探索阶段（ １ ９ ７ ２ —１ ９ ７ ８ 年） ， 高速切 削实用 阶段 ｆ １ ９ ７ ９ 一一 １ ９ ８ ４年） ， 高速 切削成 熟阶段 （ ２ ０世纪 ９ ０年 代至今） 。 高 速切 削 加 工 与 常规 的 切 Ｎ） ］ ａ － ｒ ｔ Ｂ 比 具 有 以 下优 点 ： 第一， 生 产效率提高 ３～１ Ｏ倍。 第二， 切削力降低 ３ ０ ％以上 ， 尤其是径向切削分 力大幅度减少， 特别有利于提高薄壁件 、 细长件等刚性差的零件 的／ ］ Ｂ Ｔ 精度。 第三． 切 削热 ９ ５ ％被 切屑带走， 特别适合加工容易热变形的零件。 第 四， 高速切 削时， 机床 的激振频率远离 工艺系统的固有频率 ， 工作 平稳 振动较小， 适合加工精密零件。 高 速 切 削 刀 具 是 实 现 高 速 加 工 技 术 的 关 键 。刀 具技 术 是 实 现 高速 切削加工的关键技术之一， 不合适的刀具会使复杂、 昂贵 的机床 或加工 系统形 同虚设 ， 完全不起作用。 由于高速 切削的切削速度快， 而高 速加 工线速度主要 受刀具 限制， 因为在 目前机 床所 能达到的高速范围 内， 速 度越高， 刀具的磨 损越快。 因此， 高速 切削对刀具材料提 出了更 高的要 求， 除 了具备普通 刀具材 料的一些基本性 能之外 ， 还应突 出要求高速切 削 刀具 具 备 高 的 耐热 性 、抗 热 冲 击 性 、 良好 的高 温 力 学 性 能及 高 的可 靠 性。
高速切削刀具在数控加工中的应用
金属 、陶瓷 、玻 璃 、石墨 等非金 属材 料最 高速 切削措施 的运用 中 ，要 把硬质 采用 了 超 细 晶粒 的梯 度硬 质合金 基体 ，配以氮碳 ２ ． ２ 立 方氮化 硼刀 具材 料 化 钛 中温化 学 涂层 和 细 晶柱状 化 学 涂层 ， 和 金 刚 石 相 比，Ｃ Ｂ Ｎ是 人 工 合 成 表 面 则采 用 消 除表 面应 力 的后 处 理工 艺 ， 材 料 。它 的 生 产 加 工 技 术 和 金 刚 石 差 不 能 够提 升硬质 合金 的使用 能力 ，使其 硬度 多 ，其 硬度 仅次 于金 刚石 而远高 于其他 材 以及耐 磨性 能更 高 ，能够 普遍 的在 硬切 削 料 。一 样拥 有高硬 度 、高稳 固性 、高化 学 中运用 。实 际上最佳 的刀 具原 料不光 能够 稳 定性 等 特 点 。现 在 普 遍 适 用 于 钢 质 材 耐 磨 、 硬度 高 ， 还要 拥有 稳定 的化学 性能 ， 料 的切 割。 这 种 材 质 要 达 到 氧 化 程 度要 良好 的传 热功 能 以及 机械 功能 ，这样 才符 １ ３ ６ ０ ℃ ，能 够和钢 铁材 质 的原料相 容 ，并 合 高速 切削措 施对 刀具 的需求 。切 削过程 且Ｃ Ｂ Ｎ材 质 的 刀具 是 固结 体 的 结构 ，拥 中 ，对稳 定性 要求较 高 的 ，就 可 以使 用 陶 有 高耐 磨 的性能 。生产 这种 刀具要 在持 续 瓷 刀具 ， 更能 够达 到切削设 施 的工作 要求 。 高 温进行 加热 的方 式下 掺人催 化剂 转变来 降低 切 削的 困难 ，直 接受 影 响的就是 其效 的 ，它 的稳定 性 比金刚 石好 。在生 产制 造 率 以及失 误率 。不过 由于 陶瓷 刀具拥 有强 硬 度原料 的 时候适 合选择 这种 刀具 。此 刀 抗 断性 ，因此 在续切 工作 中得 到 了普遍 的 具 不光抗 高 温抗热 抗磨 ，并且 和铁 相 比 ， 运用。 其 惰性很 大 。随着 技术进 步 ，能够 代替 达 结语 不 到高 速切 削刀具 标准 的黑色 金属 ，或 者 高 速 切 削 加 工 工艺 的 出现 改 变 了 以 能 够在 高难度 加工 的材 料 中普 遍使 用 。它 往 传 式 的 切 削 模 式 ，在 很 大 程 度 上 提 高 适 合制作 铁 、高合 金钢 、高温 合金 或者表 了工 作 效 率 ，因 为 切 割 的 速 度 比 较快 ， 传 导 性 能 比较 优 越 ，大 大 缩 短 了工 作 时 面 具有 喷料 的工件 等 。在发达 国家 汽车 生 产 加工行 业 中就普 遍使用 立方 氮化 硼刀具 间 。 同 时 它可 以根 据 不 同 的施 工 工 艺 采 切 割铸铁 。立 方氮 化硼 刀具 已经成 为发达 取 不 同切 削 方 式 。 同 时 由于 加 工 产 生 热 国家汽 车生产 行业 中各个 生产 流水线 中普 量 的 ７ ０ ％～ ８ ０ ％ 都集 中在切 屑上 ，而切 屑 遍使 用 的刀具 。 的去 除 速 度 很 快 ，传 导 到 工 件 上 的热 量 ２ － ３ 陶瓷刀 具 大 大 减 少 ，提 高 了加 工 精 度 。高 速 切 削 陶瓷 刀 具 韧 度 不 够 、 比钢 刀 翠 ，限 加 工 是 一 种 不 增加 设 备 数 量 而 大 幅 度 提 制 了其普 遍使 用 ， 因为纳米 氧化 锆 的出现 ， 高 加 工 效 率 所 必 不 可少 的技 术 ，优 点 主 和 陶瓷 刀具结 合 ，为陶瓷 刀具 的普及 增加 要 在 于 ：提高 生产 效 率 ；提 高 加 工 精 度 了动力 。陶瓷 刀具有 高潜 力 的高速 切削使 和 表 面 质 量 ； 降低 切 削 阻力 。 高 速 切 削 用 的工具 ， 在加 工制 造业 中有着 美好远 景 ， 措 施 的 研 发 以及 运 用 转 变 了人 们 在 以 往 已经 受到 各 国关 注 。 切 削 工 作 中 的 思 想 以及 形 式 ，在 很 大 程 ２ ． ４ 涂 层刀 具 度 上 提 升 了 制 作 速 度 以及 制 作 品质 。 而 以往 的 涂 层 刀 具 通 过 了从 简单 到繁 且 高 速 切 削 措 施 运 用 到模 具 制 作 中 ，转 琐 的加工 技术 过程 。随着 技术进 步 ，涂层 变 了 以 往 模具 制作 的生 产 程 序 。 高 速 切 刀具 得 到普遍 应用 。在发 展起来 的硬 质涂 削措 施 中使用 的 刀具 是这 项 措施 的重点 ， 层 刀具 材 料 中 ，Ｔ ｉ ｎ措施 作 为一 种 新技 术 伴 随 着措 施 的 持续 改 善 ，会 推 动模 具 的 得 到了普 遍使 用 。金 属 陶瓷 的硬度 比陶瓷 加工 迈 向一个全 新 的发展模 式 。 原料 的刀 具差 ， 但 是 比硬质 合金 的硬度 强 ， 参考文 献 水平方 向的断 裂强度 比硬 质合金 小 ，但是 ［ １ 】 李 良才 ． 插 齿 刀 前 角对 刀 具 耐 用 度 及 比陶瓷原料的刀具好 ，其化学性能稳固， 齿形误 差 的影响 Ｄ １ ． 工具技 术 ，２ ０ ０ ２ ． 具有 强耐 氧化性 ， 拥有 比较 低 的粘 结性 能 ， ｆ ２ １ 张林 ． 刀具在数控 加 工 中的应 用 『 Ｚ １ ． 以及 比较 高的刀 刃强 度 。 ３ 高 速切削 刀具 的具体 应用 情况 硬 质 合 金 刀 具 具 有 硬 度 高 、耐磨 、
高速切削加工的刀具选择
Ｔｉ Ｎ＋ ２ ＋ Ｎ， Ｎ＋ ２ ， Ｔｉ Ｔｉ ， Ｃ ＡｌＯ３ Ｈｌ Ｔｉ Ａｌ Ｏ３ ＣＮ， Ｂ２
碳 纤 维塑 料等 非金 属材 料 的加工 。 如 在铝合 金 例
ＴＡｌ １Ｎ Ｉｉ Ｎ等 。最 新 发展 的ＴＮ， ｌ ｉ Ｎ， ｉ Ｔ Ａ１ ｒ ｉ Ａ Ｎ纳米
温性 能 ，适合 高速 加工合 金钢 和铸 铁 。
陶瓷 刀具 ：陶瓷 刀具分 为氧 化铝 陶 瓷、氮化
砖 陶 瓷和 复合陶 瓷三类 ， 具有 高硬度 、 高耐磨 性 、
热稳定性。其中Ａ２ ３ ｌ 基陶瓷约ｌ２３ Ｏ ／，这种陶瓷
刀 具适合 加工 钢件 ；Ｓ３ 基陶 瓷约 Ｉ １３ ｉ Ｎ４ ‘ ／ ，这 种
２ 刀具结构
弹性 夹紧式 、液 压夹 紧式和 热膨胀 式刀 杆示 意 图 。其 中热膨 胀式 结构 简单 ，夹 紧可 靠 、同心 度 高 ， 递扭矩 和径 向力火 ， 传 刚性足 ， 动平 衡性 好 ，
摘
要 作 为先进制造技术 ，高速切削加 工 已成为机械制造业的主流发展方向 ， 它的应 用将 大幅度
地提 高加 工效率和加 工质量 。高速切 削刀具技术是 实现 高速 切削的关键技术之一 。本文根据 高速切 削加工
对刀具 系统 的要求 ，分 别从 刀具材料 、结构和刀杆 结构及切削参数等 方面阐述 了 高速切 削加工 中如何合 在
证 刀 具动平 衡 ，在 高速 铣 削时不 宜采用 。图２ 为
金刚石： 分天然金刚石和聚晶金刚石， 高速
铣 削主要采 用 聚品金 刚石 ， 常用 于高速 加：＝ 通 Ｉ ＝ 有 色金 属和非 金属 材料 。 目前在 高速铣 削 加工 中 ， 应用最 多 的是整体
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高速切削刀具王平（沈阳理工大学机械工程学院 110159）摘要：刀具是实现高速切削加工的关键，本文阐述了高速切削刀具材料的要求、高速切削加工刀具材料的种类，以及高速切削不同材料时刀具材料的合理选用。
本文在分析传统BT (7∶24锥度)实心长刀柄基础上介绍国外HSK等新型工具系统, 指出高速加工工具系统中存在的主要问题及对策, 展望高速加工工具系统发展趋势和研究前景, 为选用高速工具系统提供了参考。
关键词：高速切削；刀具材料；高速加工; 工具系统。
High speed cutting tool materialsWANG ping(College of mechanical engineering ShenYang Ligong University 110159) Abstract:Realization of high speed cutting tool is the key, in this paper, the requirements of high speed cutting tool material of high-speed cutting tool materials in high speed cutting of different kinds, as well as the material of cutting tool material selection.Based on the analysis of traditional BT ( 7 ∶24 taper) solid knife handle based on introducing foreign HSK model tool tool system for high speed machining system, points out the main problems and countermeasures existed in high speed machining tool system, prospect of development tendency and research foreground, for selection of high speed tool system is provided for reference.Key words:High speed cutting;Cutting tool materials;High speed machining;Tool system.0前言在机械加工中，切削、磨削加工目前仍是零件最终形成的主要工艺手段。
切削加工的主要发展方向之一是高速切削(包括高速软切削、高速硬切削、高速干切削、大进给量切削等)。
高速切削时，随着切削速度的提高，切削力逐渐减小，切削温升逐渐趋缓，加工表面质量提高，加工成本降低。
为实现切削加工的高速化，必须研究及开发与高速切削相适应的刀具材料、刀具结构及刀具监控技术。
1高速切削刀具材料的要求1.1 刀具材料的基本性能要求刀具材料对刀具寿命、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HRC60以上。
一般来说，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或者其他成型性能、热处理性能、焊接性能、磨削加工性能等，并具有较高的性能价格比。
1.2 高速切削加工对刀具材料的要求刀具技术是实现高速切削加工的关键技术之一。
高速切削加工时切削温度很高，因此，高速切削刀具的失效主要取决于刀具材料的热性能（包括刀具的熔点、耐热性、抗氧化性、高温力学性能、抗热冲击性能等）。
高速干切削、高速硬切削和高速切削黑色金属时，最高切削速度主要受刀具材料耐热性的限制。
例如，高速加工钢、铸铁等黑色金属时，最高切削速度只能达到加工铝合金的1/5～1/3，其原因是切削热使刀尖发生热破损。
在高速切削加工低导热性和高硬度材料（如耐热镍基合金及高硬度合金钢等）时，易于形成锯齿状切屑，而高速铣削过程中则会产生厚度变化的断续切屑，它们都会导致刀具内热应力高频率地周期变化，加速刀具磨损。
因此，高速切削加工除了要求刀具材料具备普通刀具材料的一些基本性能之外，还特别要求刀具材料具备高的耐热性、热冲击性、良好的高温力学性能以及高的可靠性。
2适用于切削的刀具材料种类2.1 铝合金2.1.1易切削铝合金该材料在航空航天工业应用较多，适用的刀具有K10、K20、PCD，切削速度在2000～4000m/min，进给量在3～12m/min，刀具前角为12°～18°，后角为10°～18°，刃倾角可达25°。
2.1.2 铸铝合金铸铝合金根据其SI含量的不同，选用的刀具也不同，对SI含量小于12％的铸铝合金可采用K10、SI3N4刀具，当SI含量大于12％时，可采用PKD（人造金刚石）、PCD （聚晶金刚石）及CVD金刚石涂层刀具。
对于SI含量达16％～18％的过硅铝合金，最好采用PCD或CVD金刚石涂层刀具，其切削速度可在1100m/min，进给量为0.125mm／R。
2.2 铸铁对铸件，切削速度大于350m/min时，称为高速加工，切削速度对刀具的选用有较大影响。
当切削速度低于750m/min时，可选用涂层硬质合金、金属陶瓷：切削速度在510～2000m/min时，可选用SI3N4陶瓷刀具；切削速度在2000～4500m/min时，可使用CBN刀具。
铸件的金相组织对高速切削刀具的选用有一定影响，加工以珠光体为主的铸件在切削速度大于500m/min时，可使用CBN或SI3N4，当以铁素体为主时，由于扩散磨损的原因，使刀具磨损严重，不宜使用CBN，而应采用陶瓷刀具。
如粘结相为金属CO，晶粒尺寸平均为3μM，CBN含量大于90％～95％的BZN6000在V＝700m/min时，宜加工高铁素体含量的灰铸铁。
粘结相为陶瓷（ALN＋ALB2）、晶粒尺寸平均为10μM、CBN含量为90％～95％的AMBORITE刀片，在加工高珠光体含量的灰铸铁时，在切削速度小于1100m/min时，随切削速度的增加，刀具寿命也增加。
2.3 普通钢切削速度对钢的表面质量有较大的影响，据研究，其最佳切削速度为500～800m/min。
目前，涂层硬质合金、金属陶瓷、非金属陶瓷、CBN刀具均可作为高速切削钢件的刀具材料。
其中涂层硬质合金可用切削液。
用PVD涂层方法生产的TIN涂层刀具其耐磨性能比用CVD涂层法生产的涂层刀具要好，因为前者可很好地保持刃口形状，使加工零件获得较高的精度和表面质量。
金属陶瓷刀具目前占市场份额较大，以TiC-Ni-Mo 为基体的金属陶瓷化学稳定性好，但抗弯强度及导热性差，适于切削速度在400～800m/min的小进给量、小切深的精加工：用TICN作为基体、结合剂中少钼多钨的金属陶瓷将强度和耐磨两者结合起来，用TIN来增加金属陶瓷的韧性，其加工钢或铸铁的切深可达2～3mm。
2.4 高硬度钢高硬度钢（HRC40～70）的高速切削刀具可用金属陶瓷、陶瓷、TIC涂层硬质合金、PCBN等。
金属陶瓷可用基本成分为TIC添加TIN的金属陶瓷，其硬度和断裂韧性与硬质合金大致相当，而导热系数不到硬质合金的1／1O，并具有优异的耐氧化性、抗粘结性和耐磨性。
另外其高温下机械性能好，与钢的亲和力小，适合于中高速（在200m/min 左右）的模具钢SKD加工。
金属陶瓷尤其适合于切槽加工。
采用陶瓷刀具可切削硬度达63HRC的工件材料，如进行工件淬火后再切削，实现“以切代磨”。
切削淬火硬度达48～58HRC的45钢时，切削速度可取150～18Om/min，进给量在O.3～0.4MIN／R，切深可取2～4mm。
粒度在1μM，TIC含量在20％～30％的AL203-TIC陶瓷刀具，在切削速度为100m/min左右时，可用于加工具有较高抗剥落性能的高硬度钢。
当切削速度高于1000m/min时，PCBN是最佳刀具材料，CBN 含量大于90％的PCBN刀具适合加工淬硬工具钢（如55HRC的H13工具钢）。
2.5 高温镍基合金INCONEL718镍基合金是典型的难加工材料，具有较高的高温强度、动态剪切强度，热扩散系数较小，切削时易产生加工硬化，这将导致刀具切削区温度高、磨损速度加快。
高速切削该合金时，主要使用陶瓷和CBN 刀具。
碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷在100～300m/min时可获得较长的刀具寿命，切削速度高于500m/min时，添加TIC氧化铝陶瓷刀具磨损较小，而在100～300m/min时其缺口磨损较大。
氮化硅陶瓷（SI3N4）也可用于INCONEL718合金的加工。
一般认为，SIC 晶须增强陶瓷加工INCONEL718的最佳切削条件为：切削速度700m/min，切深为1～2mm，进给量为O。
1～0.18mm／Z。
氦氧化硅铝（SIALON）陶瓷韧性很高，适合于切削过固溶处理的INCONEL718（45HRC）合金，AL203－SIC晶须增强陶瓷适合于加工硬度低的镍基合金。
2.6 钛合金（TI6AL6V2SN）钛合金强度、冲击韧性大，硬度稍低于INCONEL718，但其加工硬化非常严重，故在切削加工时出现温度高、刀具磨损严重的现象。
实验得出，用直径10mm的硬质合金K10两刃螺旋铣刀（螺旋角为30°）高速铣削钛合金，可达到满意的刀具寿命，切削速度可高达628m/min，每齿进给量可取O.06～0.12mm／Z，连续高速车削钛合金的切削速度不宜超过200m/min。
2.7 复合材料航天用的先进复合材料，以往用硬质合金和PCD，硬质合金的切削速度受到限制，而在900℃以上高温下PCD刀片与硬质合金或高速钢刀体焊接处熔化，用陶瓷刀具则可实现300m/min左右的高速切削。
高速切削技术已成为切削加工的主流，加快其推广应用，将会创造巨大经济效益。
高速切削刀具材料对发展和应用高速切削技术具有决定性作用。
3刀具材料的性能和合理运用高速切削时对不同工件材料要选用与其合理匹配的刀具材料和适应的加工方式等切削条件，才能获得最佳的切削效果。
没有万能的刀具材料。
3.1刀具材料性能硬度大小：金刚石PCD>立方氮化硼PCBN>Al2O3基>Si3N4基>TiC(N)基硬质合金>WC基超细晶粒硬质合金>高速钢HSS。