目前市場上常用的刀具有硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具、人造金剛石刀具（PCD刀具）及立方氮化硼刀具（CBN刀具）等幾種。其中，硬質(zhì)合金刀具具有良好的抗沖擊性，硬度最高可達HRA92∽94，廣泛應(yīng)用于不銹鋼等易切削鋼件的精加工至粗加工，但類似于20CrMo的淬火鋼材質(zhì)，硬度可達HRC60以上，硬質(zhì)合金刀具就力不從心了。陶瓷刀具比硬質(zhì)合金刀具的硬度稍高一些，現(xiàn)在最高可以達到HRA93∽96，但其抗沖擊性較差，在加工HRC45以下的淬火鋼、冷硬鑄鐵、鎳鉻合金及其它材料時可以使用，但只可以用于連續(xù)加工，當(dāng)工件材料中含有砂眼、夾砂或加工面斷續(xù)時，陶瓷刀具容易打刀、崩刃。聚晶金剛石刀具（PCD刀具）的硬度是目前已知刀具中最高的，其硬度最高可達Hv8000，是硬質(zhì)合金的80∽120倍，且其抗沖擊性能優(yōu)良，但高溫時金剛石的碳原子會與鐵基金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而使刀具失效，因此金剛石刀具不能用來加工淬火鋼、鑄鐵等鐵基金屬，多用于加工銅及銅合金、金、銀等有色金屬。立方氮化硼刀具（PCBN刀具）的硬度略低于金剛石，可達Hv5000,遠高于陶瓷及硬質(zhì)合金（約為硬質(zhì)合金的50倍），其抗沖擊性能也很優(yōu)良，不易崩損；具有良好的紅硬性，在1000℃高溫時的硬度不低于常溫，其導(dǎo)熱性能優(yōu)于金剛石，是硬質(zhì)合金的20倍，常用于干切削，不用切削液，更節(jié)約、環(huán)保；化學(xué)性能穩(wěn)定，高溫下也不會與鐵基金屬反應(yīng)。因此CBN刀具是精加工至粗加工淬火鋼、鑄鐵等高硬鐵基材料首選刀具。值得注意的一點是，氮化硼在高溫下會與水發(fā)生水解反應(yīng)，因此，在不得不使用切削液時，切勿使用水基切削液。下面是CBN刀具的一個應(yīng)用實例：
加工對象：直的齒輪零件 工件材質(zhì)：20CrMo
材質(zhì)硬度：60HRC 加工工序：端面加工（斷續(xù)加工）
切削速度：V=100m/min 吃刀量：ap=0.4mm
進給速度：f=0.15mm/r 加工方式：干式切削
刀具型號：CNGA120412 刀尖樣式：0.10mm+20º（倒棱+珩磨）
刀具牌號：YBN245(鄭州元素工具技術(shù)有限公司生產(chǎn)) 刀片材質(zhì)：PCBN
由于此齒輪端面有8個孔，因此每一周刀具都要承受8此沖擊，屬于強斷續(xù)切削。CBN刀具YBN245的壽命可以達到200個/刃，且刀具失效形式90%為正常磨損。而某國外品牌的陶瓷刀具壽命僅為32個/刃，其刀具失效形式90%以上為崩損斷裂。
通過此加工實例可以看出CBN刀具在加工淬硬鋼方面的巨大優(yōu)勢，使用CBN刀具不僅可以直接降低刀具成本，更重要的是在生產(chǎn)過程中不必頻繁換刀，能夠保持生產(chǎn)的連續(xù)性，提高生產(chǎn)效率；提高產(chǎn)品的性能的穩(wěn)定性?，F(xiàn)在人力成本越來越高，客戶對產(chǎn)品質(zhì)量要求也近乎于苛刻，這就促使我們企業(yè)要不斷創(chuàng)新，不斷嘗試新的技術(shù)，新的生產(chǎn)工具，才能在殘酷的競爭環(huán)境中利于不敗之地。
