在金屬加工中，根據(jù)被加工工件的特點選擇合適的刀具，能夠充分發(fā)揮機(jī)床的性能，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。將單價、效率、壽命及縮短的輔助時間等因素綜合起來考慮，就會發(fā)現(xiàn)，選用高速、高效和高壽命的刀具，單件產(chǎn)品的綜合生產(chǎn)成本將會更低。
高速、高效加工中心的使用使金屬加工踏上了高速、高效之路，但能否行之有效，還要看刀具的選擇，因為刀具是實現(xiàn)高速、高效切削的最基本、最有效和最活躍的因素。我們接觸了世界著名刀具廠家，研究了發(fā)達(dá)國家平均刀具費用和生產(chǎn)成本等各種相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)降低30％的刀具費用，可降低1％的單件生產(chǎn)成本；提高50％的刀具壽命，可降低1％的生產(chǎn)成本；而提高20％的加工效率，則可降低15％的生產(chǎn)成本。這充分說明利用現(xiàn)代切削技術(shù)，選擇高速、高效刀具，充分發(fā)揮機(jī)床的性能和效率，實現(xiàn)高速、高效切削，才是加工中心柔性生產(chǎn)線組織生產(chǎn)提高效率、降低生產(chǎn)成本的正確之路。
先進(jìn)刀具特性
加工中心采用的高速、高效刀具除應(yīng)具備一般刀具應(yīng)具備的良好的硬度和耐磨性、高的強度和韌性等性能外，還應(yīng)該具備：
1. 更高的可靠性——切削穩(wěn)定，質(zhì)量一致，換刀次數(shù)少，壽命長。
2. 更高的安裝精度和重復(fù)定位精度，好的互換性和快換性。
3. 系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，盡量采用機(jī)夾可傳位刀具和多功能復(fù)合刀具。
4. 良好的斷屑、卷屑和排屑性能，確保切屑不纏繞在刀具和工件上，不破壞已加工表面，不妨礙切削液的澆注。
可供高速、高效加工中心選擇的刀具品種很多，下面幾種材料的刀具是常用的刀具：
1. 陶瓷刀具具有硬度高、耐磨性好、耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良的特點，加工中不易與金屬粘接，在數(shù)控加工中獲得廣泛應(yīng)用；其中氧化鋁基陶瓷刀具適用于碳鋼、合金鋼和鑄鐵材料的加工；氮化硅基陶瓷刀具更適用于合金鑄鐵、冷硬鑄鐵等高硬材料的加工，切削速度可達(dá)500～1000m/min。
2. 聚晶金剛石（PCD）刀具加工鋁及鋁合金材料有極高的壽命和良好的精度，切削速度可達(dá)1000～4000m/min，美國波音公司高速銑削鋁合金切削速度已高達(dá)5000～7500m/min。與PCD相比，CVD金剛石刀具硬度更高、耐磨性更好、摩擦系數(shù)更小、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性更強，壽命較PCD長2～3倍，缺點是韌性不如PCD。CVD金剛石刀具被認(rèn)為是汽車發(fā)動機(jī)產(chǎn)品加工中應(yīng)用前景廣闊的新一代刀具材料，尤其是鋁及鋁合金材料的加工。
3. 立方氮化硼（CBN）、聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具材料，同PCD、VCD相比有更高的熱穩(wěn)定性和優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，在1 200～1 300℃環(huán)境下也不與鐵系材料發(fā)生反應(yīng)；其硬度、耐磨性與金剛石接近，非常適用于加工鑄鐵和淬硬鋼，被加工材料的硬度越高越能體現(xiàn)立方氮化硼刀具的優(yōu)越性，由于在加工精度，切削效率，刀具壽命等各方面具有無可比擬的優(yōu)越性，立方氮化硼、聚晶立方氮化硼刀具材料越來越受到世界各國的重視。
4. 涂層刀具，按涂層方法不同可分為CVD和PVD涂層刀具，根據(jù)涂層材料的性質(zhì)又分為“硬”涂層刀具和“軟”涂層刀具，根據(jù)基體材料不同可分為硬質(zhì)合金涂層刀具、高速鋼涂層刀具及陶瓷和超硬材料涂層刀具，最近又開發(fā)了納米涂層刀具。涂層刀具可以靈活地選擇基體材料和涂層材料使刀具獲得需要的性能，提高加工效率、改善加工精度、延長刀具壽命和降低加工成本.
