超硬材料刀具目前主要有單晶金剛石刀具，聚晶金剛石（PCD）刀具，化學(xué)氣相沉積（CVD）的金剛石刀具，聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具等。它不僅是加工高硬度材料的理想刀具，而且用超硬材料刀具替代普通刀具進(jìn)行切削，可以實(shí)現(xiàn)鑄、鍛毛坯件的高速、高效加工和／或一次性完成粗、精加工。超硬材料刀具是完全適用于高速、精密和自動(dòng)化加工的。尤其是在以車代磨、以銑代磨方面，它適用于成形、仿形及定尺寸的精密磨削，并使磨削質(zhì)量顯著提高、磨削效率得到數(shù)倍乃至數(shù)十倍的提高。它不但能防止工件表面燒傷、微裂紋、缺口、變質(zhì)層過(guò)深等缺陷，而且能提高工效、降低消耗和磨削成本。它具有高效、低耗、適應(yīng)性強(qiáng)、制造周期短等優(yōu)點(diǎn)。目前已在汽車、摩托車、航空、礦山、電子、玻璃等行業(yè)機(jī)械加工中得到廣泛應(yīng)用。
　　
　　
　　
　　1、在機(jī)械加工中的的應(yīng)用
　　
　　
　　1.1 在車削加工中的的應(yīng)用
　　
　　
　　1.1.1 車削鋼件
　　
　　
　　加工淬硬鋼時(shí)，超硬材料刀具能以車代磨。由于切削的深度比磨削高十幾倍，可提高效率4倍以上，加工成本下降到原來(lái)的1／5。
　　
　　
　　用PCBN刀具精車硬度高于45HRC的淬硬鋼效果最好，切削速度一般為80～120M／MIN。高硬度工件切削速度宜取低值，如硬度為70HRC的工件，切削速度宜選60～80M／MIN。精車的切削深度在0.1～0.3MM，進(jìn)給量在0.05～0.025MM／R，加工表面粗糙度為RA0.3～0.6μM，尺寸精度可達(dá)0.013MM。若采用剛性好的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控車床，且PCBN刀具的剛性好、刃口鋒利，則精車表面粗糙度可達(dá)RA0.3μM，尺寸精度0.01MM，可達(dá)到數(shù)控磨床加工的水平。
　　
　　
　　某廠原采用磨削工藝加工小齒輪，一班僅能加工100個(gè)；現(xiàn)采用PCBN刀具車削，切削參數(shù)采用：V＝60～120MM／MIN，F(xiàn)≤0.12MM／R，AP≤0.1MM，一班能加工400個(gè)小齒輪。此外，分?jǐn)偟矫總€(gè)齒輪的加工成本也有所下降。
　　
　　
　　如用PCBN刀具加工滲碳淬火的20CRMNTI汽車變速箱同步器套撥叉（HRC58～62），切削速度V＝150MM／MIN，進(jìn)給量？＝0.1MM／R，AP＝0.2～0.3MM，刀具切削行程達(dá)到9.58KM。以車代磨后，效率提高4倍以上，加工成本降低為原來(lái)磨削工藝的1／3～1／2。
　　
　　
　　荷蘭HEMBRUG公司在MIKROTURNCNC系列超精車床上采用PCBN刀具精車淬硬EN21軸承鋼（HRC62）、美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)工藝研究院Y。KEVINCHOU和CHRISJ。EVANS采用SUMITOMOBN系列PCBN刀具加工AISIM50鋼（HRC62～64）、英國(guó)DEBEERS工業(yè)金剛石公司M。A。FLEMING在DELTATURN40車床上采用AMBORITEDBN45刀具車削EN31軸承鋼等，都實(shí)現(xiàn)了納米切削。
　　
　　
　　超硬材料刀具加工鋼件的例子還有使用長(zhǎng)城機(jī)床廠的CK7820數(shù)控車床加工重型汽車變速器中的二軸的20CRMNTIHA3多檔花鍵沉割槽（HRC58～63）、使用1A616機(jī)床加工礦山機(jī)械的45號(hào)鋼Φ48H6傳動(dòng)軸（HRC42～45）、在可無(wú)級(jí)變速的CA6140車床上使用PCBN刀具精密車削GCR15淬硬軸承鋼工件（分別為30HRC、40HRC、50HRC、60HRC和64HRC）等。
　　
　　
　　將經(jīng)過(guò)特殊磨削的PCBN刀具用于超精密車床上，在切削深度為15～20？M、進(jìn)給量為0.608？M／R轉(zhuǎn)的條件下，切削加工表面光潔度可達(dá)RMAX＝0.0254？M。在一般精密數(shù)控車床上切削不銹鋼，可獲得RMAX＝0.2？M以內(nèi)的表面粗糙度。
　　
　　
　　1.1.2 車削鑄鐵件
　　
　　
　　加工硬鑄鐵時(shí)，只要硬度達(dá)到中等硬度水平（HRC45），采用超硬材料刀具刀具就會(huì)取得良好的加工效果，非常適合于大批量生產(chǎn)線上高速加工，在汽車行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。
　　
　　
　　發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋上的排氣閥座，采用銅、鉬高鉻合金鑄鐵（HRC44）材料，其加工方法一般有銑、車兩種工藝，大多在自動(dòng)線上，與拉鉸導(dǎo)管孔一道加工，V＝71.6M／MIN，？＝26.5MM／MIN，AP＝1.0MM，采用PCBN整體刀片加工，平均耐用度為1，200個(gè)閥座，加工表面粗糙度RA0.4μM，錐面擺差≤0.05MM，刀具壽命高，質(zhì)量穩(wěn)定。
　　
　　
　　在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線上，灰鑄鐵缸體的缸孔精加工要求缸孔加工尺寸精度高、表面粗糙度小、穩(wěn)定性好；由于生產(chǎn)線加工節(jié)拍快，要求切削速度高（通常V≥500M／MIN），刀具壽命長(zhǎng)（加工孔數(shù)≥1000），且倒角、止口、粗精鏜等多個(gè)工位的刀片壽命均應(yīng)滿足耐用度要求。采用PCBN刀具即可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)缸孔的高速切削及高穩(wěn)定性加工；其典型切削參數(shù)為：V＝500M／MIN，F(xiàn)＝0.2～0.4MM／R，AP＝0.2～0.7MM；加工表面粗糙度RA≤1.6μM，刀具壽命》1，000件。
　　
　　
　　采用PCBN刀具加工含硼鑄鐵缸套，切削參數(shù)：V＝200M／MIN，F(xiàn)＝0.1MM／R，AP＝0.2～1MM，加工表面粗糙度RA≤1.6μM，精度IT6，兩次刃磨之間，刀具壽命》100件，可實(shí)現(xiàn)“以車代磨”。由于采用干式切削，避免了切削液及砂輪灰塵對(duì)環(huán)境的污染，切屑也可回收再利用，符合清潔化生產(chǎn)要求。
　　
　　
　　用PCBN刀具車削灰鑄鐵剎車盤，切削速度一般700～2，000M／MIN，如上海通用汽車公司采用SECO刀具公司PCBN300型刀片，切削速度可以達(dá)到2，000M／MIN。
　　
　　
　　1.1.3 車削合金工件
　　
　　
　　采用PCD刀具車削鋁合金輪轂，切削速度可為V＝500～1000M／MIN，？推薦0.05～0.5MM／R，AP一般為0.5MM～3MM。
　　
　　
　　PCBN刀具車削高鈷鉻鉬耐蝕耐熱合金，切削速度達(dá)160M／MIN，