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摘 要：论述了快速发展的机加工工艺技术促进了数控刀具结构基础科研和新产品的研发。世界各大生产厂商生产的数控机床用刀具种类、规格居多，数量巨大，往往令人眼花缭乱。随着数控加工设备与高性能加工刀具技术的迅猛发展，要实现高效率、高稳定性、长寿命加工。超硬刀具的应用也日渐普及起来，同时引入了许多先进的切削加工概念，如高速切削、硬态加工、高稳定性加工、以车代磨、干式切削等。刀具可靠性已经成为评价刀具和其性能的主要指标。
关键词：刀具；刀具材料；金属切削
一、刀具材料发展
我国在金属切削方面历史悠久。今天金属加工的前期在古代是加工骨质、石质、木质、和其他非金属器物。在旧石器时代就有石砍砸器，到了新石器时代，人们在与大自然的生存斗争中不断的改进自己的工具，并且以能在坚固的石头上打孔孔。还能把坚硬的石头镶嵌在骨头把上制成夹固式石刃骨刀。我国的金属切削加工工艺，萌芽于青铜器时代，慢慢的形成和发展。到春秋时期已经出现了各种青铜器，青铜铸造业已有了很好的发展。据记载表明，在这个时期的生产的青铜和生活工具，在制做过程中大都要经过切削加工或研磨。我国的冶铸技术比西欧国家早将近1000年，炼钢技术、淬火、和渗碳的发明，为制作锋利的武器和工具提供了保障，当铁质工具出现是，金属切削加工进入了一个新的发展阶段。记载表明早商代就有了雕琢玉器的工具，这也就是金属切削机床的初期。在河北一汉墓出土的五铢钱，在外圆上，雕花均匀，切削振动波纹明朗，椭圆度精细，有经过车削的痕迹，有可能就是用手拿着工具进行切削。
到了明代，我国的手工业有了发展迅速，各种切削方法，有了明确的分工。如：车、铣、钻、磨等等。北京古天文台上的天文仪器的加工方法可以看出当时就有较高精度的磨、车、铣、钻削等。
晚清时间，由于政府的腐败，金属加工出于停滞不前的状态。
解放前，我国的工业也十分落后，没有自己的机床，工具制造业。就连麻花钻这样的普通工具都不能制造。
解放后，我国的机床才有了一定的发展。机床和工具制造业逐渐从无到有，从小到大。
70年代初80年代末，工具材料发展迅猛，硬质合金和高速钢的规格和品种获得突破。如：涂层硬质合金、立方碳化硼，陶瓷等。到了后来数控、数显设备也慢慢发展起来。由于受当时电子设备、微机、传输等影响，发展缓慢。后来随着电子设备等发展也逐渐壮大起来。
迄今，已使切削速度提高到每分钟一千米以上。历史事实表明，在切削加工的发展过程中 ，刀具材料始终是最积极的因素。同时，被加工材料的发展也大大地推动了刀具材料的发展。
二、刀具材料现状
1、概述：
近年来，刀具材料基础科研和新产品的成果集中应用在高速（超高速）、硬质（含耐热、难加工）、干式、精细（超精）数控机加工技术领域。刀具材料新产品的研发在超硬材料（金刚石、表面改性涂层材料、TIC基类金属陶瓷、立方氮化硼、Al203、Si3n4基类陶瓷），W、CO类涂层和细颗粒（超细颗粒）硬质合金基体及含Go类粉末冶金高速钢等领域进展速度较快。
2、超硬合金在刀具材料中占主要地位
随着硬质合金的工艺的改进，传统的硬质合金性能提高，和钛基硬质合金、细颗粒等合金等新品种的开发，硬质合金已经占领了一席之地，起着主导作用，与涂层技术相结合，为高速切割、干切削等工艺提供了有利保障。
车类行业：聚晶、人造单晶金刚石面铣刀、镗刀、车刀、铰刀、等数控刀具等正大量应用于高强度、高硬度Si--Al合金零部件自动生产线上；
装修行业：聚晶、CVD厚膜沉积金刚石）立铣刀、三面刃成形铣刀、面铣刀等类刀具正大量应用于高硬度复合竹木地板、家具及门窗等零部件自动生产线上；
交通行业及电子信息技术行业：金刚石CVD薄膜涂层数控刀具，应用于铣、车、钻削、铰、锪削加工高强度铝合金、金属层板、碳纤维热塑性复合材料、镁合金、石墨、陶瓷等零部件，满足高速、耐力、干式机加工技术要求。各厂商正不断地改进金刚石涂层工艺技术，提高金刚石薄膜与刀具基体的结合牢度和致密度；单晶金刚石刀具还被用于眼科角膜手术精細切割和印刷制板精细雕等行业。
各大生产商不停的改进金刚石各个种类刀具的刃磨工艺技术、刃磨精度和刃磨效率。
1）表面改性涂层材料主要有：TiN、TiCN、TiALN等，用计算机操控PVD、PCVD、CVD涂层工艺技术，用以上涂层材料用于对立铣刀、铰刀、钻头等及各种机夹可转位刀片的表面改性涂层处理，满足高速、高寿命切削加工高强度、高硬度铸铁（钢）、镁合金、铝合金、等材质工件的生产技术不同要求。刀具表面改性涂层工艺技术对于大幅度提高数控刀具的切削性能，具有低成本、见效快的特点，这种工艺技术可按照各种切削加工技术标准，灵活自如地改变涂层材料，工艺技术比较超前。
2）Ti基类金属陶瓷，各种机夹可转位车刀、镗刀、铰刀、等数控刀具和整体式立、铰刀等数控刀具现在正应用于在高强度、高硬度铸铁合金、锻钢合金以及粉末冶金零部件自动生产线上，满足高负荷、高运转、干（湿）式精细机加工技术要求。各生产厂家正运用往里加入各种的微量元素和烧结工艺技术，研制新型金属陶瓷材料产品，主要目的在于不断提高其抗弯强度、抗冲击韧性、耐磨性。
3）立方氮化硼聚晶复合片铣刀、镗刀、车刀、铰刀、复合（组合）孔加工等数控刀具大量应用于高强度、高硬度铸铁（钢）合金、锻钢合金、淬火钢合金、粉末冶金等零部件自动生产线上，满足高速、高效、硬质、精细机加工技术要求。
4）Al203、Si3N4基类陶瓷，各种机夹可转位车刀、铣刀等数控刀具应用于高强度、高硬度、耐磨铸铁（钢）、锻钢、高锰钢、淬火钢、粉末冶金、工程塑料、耐磨复合材料等零部件生产线上，满足高速、高效、硬质、干式机加工技术要求。目前，各厂商通过对Al203、Si3N4基类陶瓷材料添加不同微量元素及创新生产工艺技术，研发新型中、细颗粒陶瓷材料和功能梯度（多相）陶瓷材料产品，旨在不断提高其抗弯强度、抗冲击韧性。
关键词：刀具；刀具材料；金属切削
一、刀具材料发展
我国在金属切削方面历史悠久。今天金属加工的前期在古代是加工骨质、石质、木质、和其他非金属器物。在旧石器时代就有石砍砸器，到了新石器时代，人们在与大自然的生存斗争中不断的改进自己的工具，并且以能在坚固的石头上打孔孔。还能把坚硬的石头镶嵌在骨头把上制成夹固式石刃骨刀。我国的金属切削加工工艺，萌芽于青铜器时代，慢慢的形成和发展。到春秋时期已经出现了各种青铜器，青铜铸造业已有了很好的发展。据记载表明，在这个时期的生产的青铜和生活工具，在制做过程中大都要经过切削加工或研磨。我国的冶铸技术比西欧国家早将近1000年，炼钢技术、淬火、和渗碳的发明，为制作锋利的武器和工具提供了保障，当铁质工具出现是，金属切削加工进入了一个新的发展阶段。记载表明早商代就有了雕琢玉器的工具，这也就是金属切削机床的初期。在河北一汉墓出土的五铢钱，在外圆上，雕花均匀，切削振动波纹明朗，椭圆度精细，有经过车削的痕迹，有可能就是用手拿着工具进行切削。
到了明代，我国的手工业有了发展迅速，各种切削方法，有了明确的分工。如：车、铣、钻、磨等等。北京古天文台上的天文仪器的加工方法可以看出当时就有较高精度的磨、车、铣、钻削等。
晚清时间，由于政府的腐败，金属加工出于停滞不前的状态。
解放前，我国的工业也十分落后，没有自己的机床，工具制造业。就连麻花钻这样的普通工具都不能制造。
解放后，我国的机床才有了一定的发展。机床和工具制造业逐渐从无到有，从小到大。
70年代初80年代末，工具材料发展迅猛，硬质合金和高速钢的规格和品种获得突破。如：涂层硬质合金、立方碳化硼，陶瓷等。到了后来数控、数显设备也慢慢发展起来。由于受当时电子设备、微机、传输等影响，发展缓慢。后来随着电子设备等发展也逐渐壮大起来。
迄今，已使切削速度提高到每分钟一千米以上。历史事实表明，在切削加工的发展过程中 ，刀具材料始终是最积极的因素。同时，被加工材料的发展也大大地推动了刀具材料的发展。
二、刀具材料现状
1、概述：
近年来，刀具材料基础科研和新产品的成果集中应用在高速（超高速）、硬质（含耐热、难加工）、干式、精细（超精）数控机加工技术领域。刀具材料新产品的研发在超硬材料（金刚石、表面改性涂层材料、TIC基类金属陶瓷、立方氮化硼、Al203、Si3n4基类陶瓷），W、CO类涂层和细颗粒（超细颗粒）硬质合金基体及含Go类粉末冶金高速钢等领域进展速度较快。
2、超硬合金在刀具材料中占主要地位
随着硬质合金的工艺的改进，传统的硬质合金性能提高，和钛基硬质合金、细颗粒等合金等新品种的开发，硬质合金已经占领了一席之地，起着主导作用，与涂层技术相结合，为高速切割、干切削等工艺提供了有利保障。
车类行业：聚晶、人造单晶金刚石面铣刀、镗刀、车刀、铰刀、等数控刀具等正大量应用于高强度、高硬度Si--Al合金零部件自动生产线上；
装修行业：聚晶、CVD厚膜沉积金刚石）立铣刀、三面刃成形铣刀、面铣刀等类刀具正大量应用于高硬度复合竹木地板、家具及门窗等零部件自动生产线上；
交通行业及电子信息技术行业：金刚石CVD薄膜涂层数控刀具，应用于铣、车、钻削、铰、锪削加工高强度铝合金、金属层板、碳纤维热塑性复合材料、镁合金、石墨、陶瓷等零部件，满足高速、耐力、干式机加工技术要求。各厂商正不断地改进金刚石涂层工艺技术，提高金刚石薄膜与刀具基体的结合牢度和致密度；单晶金刚石刀具还被用于眼科角膜手术精細切割和印刷制板精细雕等行业。
各大生产商不停的改进金刚石各个种类刀具的刃磨工艺技术、刃磨精度和刃磨效率。
1）表面改性涂层材料主要有：TiN、TiCN、TiALN等，用计算机操控PVD、PCVD、CVD涂层工艺技术，用以上涂层材料用于对立铣刀、铰刀、钻头等及各种机夹可转位刀片的表面改性涂层处理，满足高速、高寿命切削加工高强度、高硬度铸铁（钢）、镁合金、铝合金、等材质工件的生产技术不同要求。刀具表面改性涂层工艺技术对于大幅度提高数控刀具的切削性能，具有低成本、见效快的特点，这种工艺技术可按照各种切削加工技术标准，灵活自如地改变涂层材料，工艺技术比较超前。
2）Ti基类金属陶瓷，各种机夹可转位车刀、镗刀、铰刀、等数控刀具和整体式立、铰刀等数控刀具现在正应用于在高强度、高硬度铸铁合金、锻钢合金以及粉末冶金零部件自动生产线上，满足高负荷、高运转、干（湿）式精细机加工技术要求。各生产厂家正运用往里加入各种的微量元素和烧结工艺技术，研制新型金属陶瓷材料产品，主要目的在于不断提高其抗弯强度、抗冲击韧性、耐磨性。
3）立方氮化硼聚晶复合片铣刀、镗刀、车刀、铰刀、复合（组合）孔加工等数控刀具大量应用于高强度、高硬度铸铁（钢）合金、锻钢合金、淬火钢合金、粉末冶金等零部件自动生产线上，满足高速、高效、硬质、精细机加工技术要求。
4）Al203、Si3N4基类陶瓷，各种机夹可转位车刀、铣刀等数控刀具应用于高强度、高硬度、耐磨铸铁（钢）、锻钢、高锰钢、淬火钢、粉末冶金、工程塑料、耐磨复合材料等零部件生产线上，满足高速、高效、硬质、干式机加工技术要求。目前，各厂商通过对Al203、Si3N4基类陶瓷材料添加不同微量元素及创新生产工艺技术，研发新型中、细颗粒陶瓷材料和功能梯度（多相）陶瓷材料产品，旨在不断提高其抗弯强度、抗冲击韧性。