加工刀具是機械加工業(yè)中不可缺少的工具，刀具的選擇不僅影響加工件的質(zhì)量，而且還會對加工效率產(chǎn)生影響。隨著超硬材料加工的日益增多，要保證加工的順利進行，就必須選擇合適的超硬料專用刀具。所以超硬料加工如何選擇超硬材料專用刀具？

目前超硬質(zhì)材料加工刀具主要包括單晶金剛石刀具、聚晶金剛石刀具、用于CVD的金剛石刀具、聚晶立方氮化硼刀具(PCBN)刀具等。既是加工高硬度材料的理想刀具，又可取代普通刀具，實現(xiàn)高速、高效率的鑄造、鍛毛坯加工，并可一次完成粗、精加工。超硬料刀具完全適合于高速、精密、自動加工。特別適合于成形、仿形、尺寸的精密研磨，并能顯著地提高磨削質(zhì)量，從而提高磨削質(zhì)量，從而獲得數(shù)倍甚至幾十倍的磨削。可有效地防止工件表面灼傷、微裂、缺口、變質(zhì)層過深等缺陷，提高工作效率，降低消耗及磨削成本。本發(fā)明具有高效率、低消耗、適應(yīng)能力強、生產(chǎn)周期短?，F(xiàn)廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車、航空、礦山、電子、玻璃工業(yè)的機械加工。

車削合金件：
用PCD刀具對鋁合金輪轂進行車削，切削速度可以達到V=500~1000m/min，推薦使用0.05~0.5mm/r,ap一般在0.5~3mm之間。
用PCBN刀具車削高鈷鉻鉬、耐腐蝕耐熱合金，切削速度達到160m/min，比硬質(zhì)合金刀具高8倍。
含硅含量不超過10%的鋁合金，使用硬質(zhì)合金切削刀具。而硅的含量超過10%，只能借助PCD。目前使用的高硅鋁合金硅含量都在12%以上，有的已經(jīng)超過了18%，所以車削高硅鋁合金汽車發(fā)動機活塞等非PCD產(chǎn)品莫屬。
車削FGH95粉末高溫合金時，還采用PCBN刀片。
車削其他物料：
密度為3.9g/cm3，硬度為HV2100~2300，抗彎強度300MPa,PCD刀具采用濕式切削，用于PCD刀具的濕切削，V=20~70m/min,？=0.025~0.10mm/r,ap=0.2mm；加工效率顯著提高，是金剛石砂輪研磨的3~5倍，刀具壽命可達10~30min[6]。
在電機整流子中，采用PCD刀具車削紫銅換向器，典型切削參數(shù)V=300m/min,？=0.08mm/r,ap≤0.15mm；加工表面粗糙度Ra0.1~0.2μm，刀具使用壽命>5,000件。但使用硬質(zhì)合金刀具只能加工少數(shù)零件。

本發(fā)明用于銑削加工。
采用PCBN刀具銑削灰鐵，磨削速度達到1000~000m/min；采用PCD刀具銑削鋁合金切削，可達到3000~4000m/min；
采用PCD面銑刀加工鋁合金氣缸蓋，轉(zhuǎn)速達到4,021m/min，進給速度為5670mm/min，比國內(nèi)20世紀90年代初引進的新產(chǎn)品多一倍。
利用CBN面銑刀加工灰鐵缸體，銑削速度達到2,000m/min，比硬質(zhì)合金銑刀提高10倍。
PCD螺旋型內(nèi)排液面銑刀用于銑削玻璃，直徑為10mm、12mm、16mm、20mm多種規(guī)格，廣泛用于玻璃深加工。
利用X53K立式銑床對Cr12MoV(HRc59~61)、45鋼(HRc50~53)材料進行PCBN立銑刀銑削加工，為此類刀具的實際應(yīng)用提供了有用的參考數(shù)據(jù)。
PCD刀具在石墨銑削加工過程中具有良好的耐磨性，許多專家已經(jīng)使用了瑞士MikronNidau高速切削機床進行PCD銑刀。加工20個牙刷電極，一次裝夾刀，形狀誤差不超過0.01mm的要求。PCBN刀具硬銑淋浴噴嘴柄鋼模，精密度高，銑削后僅需少量手工打磨。

本實用新型鉆具：
在上海大眾、一汽集團等大型發(fā)動機制造企業(yè)中，使用PCBN刀頭對氣缸V套進行精加工，其中缸孔精鏜所采用的默克精密工具PCBN刀片，可自動補償(V=500m/min,？=0.2mm/r,ap=0.1mm)。刀頭壽命長，加工精度高，尺寸穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高。
汽車公司PCD刀具精鏜硅鋁合金活塞銷孔(V=160m/min)？=0.08~0.10mm/r,ap=0.05mm。)，耐用性高達42,500件，比硬質(zhì)合金刀片高90倍；加工表面粗糙度的Ra值由原來的1.12降至0.15；每班可減少30min的裝調(diào)刀等輔助時間，比硬質(zhì)合金刀具降低約85%。
PCBN刀具耐磨性比硬質(zhì)合金刀具高50倍，比硬質(zhì)合金涂層刀具高數(shù)倍，比陶瓷刀具高25倍，是加工非金屬材料的唯一高效刀具。最大切割速度可達7,000m/min；效率顯著提高。
CVD刀具用于鏜削鎢硬質(zhì)合金(含25%Co)的缸體(內(nèi)徑20mm，長40mm)，加上冷卻液，切削速度0.5m/s，切削深度0.12mm，一次夾刀可加工8個零件[10]。
在Si7~8.6%、Cu1~2%、Mg0.25%~0.6%、Si7~Si7~8.6%的PCD刀具中，Mn值0.5%~0.8%；拉伸強度>230MPa，硬度110~130HB。伸長率>1%)制冷壓縮機連桿高速干鉆，切削速度140~180m/min，結(jié)果表明：Ra0.02~0.32微米的精確度可以達到5~7級[11]。

該技術(shù)在鉆床上的應(yīng)用：
PCD鉆頭用于玻璃、工程陶瓷、石材的加工，已經(jīng)很普遍。很多玻璃深加工企業(yè)和玻璃商店都用PCD鉆頭在玻璃和鏡面上打洞。目前市面上的鉆石鉆頭直徑為3~130毫米。玻璃鉆有鑲嵌鉆石和樹脂鉆石兩種。采用PCD鉆頭對工程陶瓷、石材進行加工，效率高，加工質(zhì)量好。
鉆石電解鉆可使各種難加工導(dǎo)電材料(大多數(shù)是燒結(jié)硬質(zhì)合金)的圓柱孔(通孔和盲孔)、錐孔和特殊孔。一臺機床可以使用相同的刀具，而不需要對刀具和坯料進行重新調(diào)整[13]。
在Z5125立式鉆床上進行了“凱芙拉復(fù)合材料-特殊陶瓷-鋁合金”復(fù)合層板通孔的鉆削，并采用釬焊金剛石套料進行鉆孔。它是近年來發(fā)展起來的一種新型輕質(zhì)復(fù)合材料，它以凱芙拉復(fù)合材料的高強斷裂韌性為特點，高吸能緩沖保護能力，又具有陶瓷的高硬度、高模量、高抗壓、耐磨損、耐腐蝕、耐高溫等優(yōu)異性能，兼有鋁板防銹、抗?jié)B透、高韌性等優(yōu)點。金剛石套料鉆采用釬焊鉆頭，有10個連續(xù)鉆孔，切削部位未發(fā)生明顯變化。
簡述：PCD刀具的壽命通常比硬質(zhì)合金刀具高10~500倍。PCBN刀具耐用性是硬質(zhì)合金刀具的10~100倍[9]。金屬刀具在加工某些工件時，會出現(xiàn)崩口、起皮、毛刺、燙傷等缺陷，用超硬材料加工不僅可以消除這些缺陷，而且速度快、效率高、綜合成本低。

上述有關(guān)超硬材料加工超硬材料專用刀具的有關(guān)內(nèi)容，總之，超硬材料專用刀具的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃谄囍圃鞓I(yè)、電腦及微電子元件、光電元件、通訊器材、家用電器制造業(yè)、新型陶瓷加工、礦鉆開采、宇航等行業(yè)得到了進一步的拓展。但愿上述內(nèi)容對讀者有用。