加工刀具是机械加工业中不可缺少的工具，刀具的选择不仅影响加工件的质量，而且还会对加工效率产生影响。随着超硬材料加工的日益增多，要保证加工的顺利进行，就必须选择合适的超硬料专用刀具。所以超硬料加工如何选择超硬材料专用刀具？
目前超硬质材料加工刀具主要包括单晶金刚石刀具、聚晶金刚石刀具、用于CVD的金刚石刀具、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，实现高速、高效率的铸造、锻毛坯加工，并可一次完成粗、精加工。超硬料刀具完全适合于高速、精密、自动加工。特别适合于成形、仿形、尺寸的精密研磨，并能显著地提高磨削质量，从而提高磨削质量，从而获得数倍甚至几十倍的磨削。可有效地防止工件表面灼伤、微裂、缺口、变质层过深等缺陷，提高工作效率，降低消耗及磨削成本。本发明具有高效率、低消耗、适应能力强、生产周期短。现广泛应用于汽车、摩托车、航空、矿山、电子、玻璃工业的机械加工。
车削合金件：
用PCD刀具对铝合金轮毂进行车削，切削速度可以达到V=500~1000m/min，推荐使用0.05~0.5mm/r,ap一般在0.5~3mm之间。
用PCBN刀具车削高钴铬钼、耐腐蚀耐热合金，切削速度达到160m/min，比硬质合金刀具高8倍。
含硅含量不超过10%的铝合金，使用硬质合金切削刀具。而硅的含量超过10%，只能借助PCD。目前使用的高硅铝合金硅含量都在12%以上，有的已经超过了18%，所以车削高硅铝合金汽车发动机活塞等非PCD产品莫属。
车削FGH95粉末高温合金时，还采用PCBN刀片。
车削其他物料：
密度为3.9g/cm3，硬度为HV2100~2300，抗弯强度300MPa,PCD刀具采用湿式切削，用于PCD刀具的湿切削，V=20~70m/min,？=0.025~0.10mm/r,ap=0.2mm；加工效率显著提高，是金刚石砂轮研磨的3~5倍，刀具寿命可达10~30min[6]。
在电机整流子中，采用PCD刀具车削紫铜换向器，典型切削参数V=300m/min,？=0.08mm/r,ap≤0.15mm；加工表面粗糙度Ra0.1~0.2μm，刀具使用寿命>5,000件。但使用硬质合金刀具只能加工少数零件。
本发明用于铣削加工。
采用PCBN刀具铣削灰铁，磨削速度达到1000~000m/min；采用PCD刀具铣削铝合金切削，可达到3000~4000m/min；
采用PCD面铣刀加工铝合金气缸盖，转速达到4,021m/min，进给速度为5670mm/min，比国内20世纪90年代初引进的新产品多一倍。
利用CBN面铣刀加工灰铁缸体，铣削速度达到2,000m/min，比硬质合金铣刀提高10倍。
PCD螺旋型内排液面铣刀用于铣削玻璃，直径为10mm、12mm、16mm、20mm多种规格，广泛用于玻璃深加工。
利用X53K立式铣床对Cr12MoV(HRc59~61)、45钢(HRc50~53)材料进行PCBN立铣刀铣削加工，为此类刀具的实际应用提供了有用的参考数据。
PCD刀具在石墨铣削加工过程中具有良好的耐磨性，许多专家已经使用了瑞士MikronNidau高速切削机床进行PCD铣刀。加工20个牙刷电极，一次装夹刀，形状误差不超过0.01mm的要求。PCBN刀具硬铣淋浴喷嘴柄钢模，精密度高，铣削后仅需少量手工打磨。
本实用新型钻具：
在上海大众、一汽集团等大型发动机制造企业中，使用PCBN刀头对气缸V套进行精加工，其中缸孔精镗所采用的默克精密工具PCBN刀片，可自动补偿(V=500m/min,？=0.2mm/r,ap=0.1mm)。刀头寿命长，加工精度高，尺寸稳定，生产效率高。
汽车公司PCD刀具精镗硅铝合金活塞销孔(V=160m/min)？=0.08~0.10mm/r,ap=0.05mm。)，耐用性高达42,500件，比硬质合金刀片高90倍；加工表面粗糙度的Ra值由原来的1.12降至0.15；每班可减少30min的装调刀等辅助时间，比硬质合金刀具降低约85%。
PCBN刀具耐磨性比硬质合金刀具高50倍，比硬质合金涂层刀具高数倍，比陶瓷刀具高25倍，是加工非金属材料的唯一高效刀具。最大切割速度可达7,000m/min；效率显著提高。
CVD刀具用于镗削钨硬质合金(含25%Co)的缸体(内径20mm，长40mm)，加上冷却液，切削速度0.5m/s，切削深度0.12mm，一次夹刀可加工8个零件[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%；拉伸强度>230MPa，硬度110~130HB。伸长率>1%)制冷压缩机连杆高速干钻，切削速度140~180m/min，结果表明：Ra0.02~0.32微米的精确度可以达到5~7级[11]。
该技术在钻床上的应用：
PCD钻头用于玻璃、工程陶瓷、石材的加工，已经很普遍。很多玻璃深加工企业和玻璃商店都用PCD钻头在玻璃和镜面上打洞。目前市面上的钻石钻头直径为3~130毫米。玻璃钻有镶嵌钻石和树脂钻石两种。采用PCD钻头对工程陶瓷、石材进行加工，效率高，加工质量好。
钻石电解钻可使各种难加工导电材料(大多数是烧结硬质合金)的圆柱孔(通孔和盲孔)、锥孔和特殊孔。一台机床可以使用相同的刀具，而不需要对刀具和坯料进行重新调整[13]。
在Z5125立式钻床上进行了“凯芙拉复合材料-特殊陶瓷-铝合金”复合层板通孔的钻削，并采用钎焊金刚石套料进行钻孔。它是近年来发展起来的一种新型轻质复合材料，它以凯芙拉复合材料的高强断裂韧性为特点，高吸能缓冲保护能力，又具有陶瓷的高硬度、高模量、高抗压、耐磨损、耐腐蚀、耐高温等优异性能，兼有铝板防锈、抗渗透、高韧性等优点。金刚石套料钻采用钎焊钻头，有10个连续钻孔，切削部位未发生明显变化。
简述：PCD刀具的寿命通常比硬质合金刀具高10~500倍。PCBN刀具耐用性是硬质合金刀具的10~100倍[9]。金属刀具在加工某些工件时，会出现崩口、起皮、毛刺、烫伤等缺陷，用超硬材料加工不仅可以消除这些缺陷，而且速度快、效率高、综合成本低。
上述有关超硬材料加工超硬材料专用刀具的有关内容，总之，超硬材料专用刀具的应用领域将在汽车制造业、电脑及微电子元件、光电元件、通讯器材、家用电器制造业、新型陶瓷加工、矿钻开采、宇航等行业得到了进一步的拓展。但愿上述内容对读者有用。
