金刚石刀具用途
在数控刀具中，金刚石（60~70%）主要用来做磨具和磨料，部分做成金刚石笔或金刚石滚轮用来修整砂轮。只有少量的用来制作切削刀具。金刚石刀具的种类如下。
金刚石刀具
1、金刚石刀具的特点
（1）具有极高的硬度和耐磨性
金刚石的硬度为10000HV，比硬质合金的硬度（120~1800HV）和陶瓷刀具材料的硬度（1800~2100HV）高5~8倍。刀具的耐磨性为硬质合金的80~120倍，而人造金刚石的耐磨性，为硬质合金的60~80倍。PCD金刚石的硬度一般为6000~9000HV，而CVD金刚石的硬度为10000HV。
（2）有较低的摩擦系数
普通硬质合金对金属的摩擦系数为0.3~0.3，金刚石对有色金属的摩擦系数为0.1~0.3.低的摩擦系数在铣削加工中能降低切削力和切削热，减少刀具的磨损。
（3）切削刃十分锋利
因为金刚石刀具硬度极高，又经过精心的刃磨与研磨，不仅让刀具的表面粗糙度值很低，刀刃的钝面半径可达0.1~0.5μm。甚至达到0.008~0.005μm，为一般刀具的钝圆半径（5~50μm）的1/1000~1/6000。因此切削刃特别锋利，可以从工件上切下极薄的一层金属，可用来进行精密切削。
（4）很高的导热率
金刚石的导热率K为2000W/（m·K），为硬质合金导热率（20.93~83.74）的24~95倍。导热率高，更容易把切削热带走，降低切削区温度，同时允许较高的切削速度铣削。
（5）较低的热膨胀系数
金刚石的热膨胀系分别为高速钢的1/9~1/12，为硬质合金的1/5~1/7.因此，不会因切削热引起刀具尺寸发生变化，非常适用与对有色金属进行高速精密切削。
2、金刚石刀具材料的性能
金刚石刀具的种类
（1）天然单晶金刚石
天然单晶金刚石是一种各向异性的单晶体。硬度达HV9000-10000，是自然界中最硬的物质。这种材料耐磨性极好，制成刀具在切削中可长时间保持尺寸的稳定，故而有很长的刀具寿命。
天然金刚石刀具刃口可以加工到极其锋利。可用于制作眼科和神经外科手术刀；可用于加工隐形眼镜的曲面；可用于切割光导玻璃纤维；用于加工黄金、白金首饰的花纹；最重要的用途在于高速超精加工有色金属及其合金。如铝、黄金、巴氏合金、铍铜、紫铜等。用天然金刚石制作的超精加工刀具其刀尖圆弧部分在400倍显微镜下观察无缺陷，用于加工铝合金多面体反射镜、无氧铜激光反射镜、陀螺仪、录像机磁鼓等。表现粗糙度可达到Ra(0.01-0.025)μm。
天然金刚石材料韧性很差，抗弯强度很低，仅为(0.2-0.5)Gpa。热稳定性差，温度达到700℃-800℃时就会失去硬度。温度再高就会碳化。另外，它与铁的亲和力很强，一般不适于加工钢铁。
（2）人造单晶金刚石
人造单晶金刚石作为刀具材料，市场上能买到的目前有戴比尔斯(DE-BEERS)生产的工业级单晶金刚石材料。这种材料硬度略逊于天然金刚石。其它性能都与天然金刚石不相上下。由于经过人工制造，其解理方向和尺寸变得可控和统一。随着高温高压技术的发展，人造单晶金刚石最大尺寸已经可以做到8mm。由于这种材料有相对较好的一致性和较低的价格，所以受到广泛的关注。作为替代天然金刚石的新材料，人造单晶金刚石的应用将会有大的发展。
（3）人造聚晶金刚石
人造聚晶金刚石(PCD)是在高温高压下将金刚石微粉加溶剂聚合而成的多晶体材料。一般情况下制成以硬质合金为基体的整体圆形片，称为聚晶金刚石复合片。根据金刚石基体的厚度不同，复合片有1.6mm、3.2mm、4.8mm等不同规格。而聚晶金刚石的厚度一般在0.5mm左右。目前，国内生产的PCD直径已经达到19mm，而国外如GE公司最大的复合片直径已经做到58mm，戴比尔斯公司更达到了74mm。
金刚石刀具材料的性能对比
根据制作刀具的需要可用激光或线切割切成不同尺寸和角度的刀头，制成车刀、镗刀、铣刀等。
PCD的硬度比天然金刚石低(HV6000左右)，但抗弯强度比天然金刚石高很多。另外，通过调整金刚石微粉的粒度和浓度，使PCD制品的机械物理性能发生改变，以适应不同材质、不同加工环境的需要，为刀具用户提供了多种选择。
PCD刀具比天然金刚石的的抗冲击和抗震性能高出很多。与硬质合金相比，硬度高出3-4倍；耐磨性和寿命高50-100倍；切削速度可提高5-20倍；粗糙度可达到Ra0.05μm。切削效率高、加工精度稳定。
PCD同天然金刚石一样，不适合加工钢和铸铁。这种刀具主要用于加工有色金属及非金属材料，如：铝、铜、锌、金、银、铂及其合金，还有陶瓷、碳纤维、橡胶、塑料等。PCD的另一大功能是加工木材和石材。
PCD刀具特别适合加工高硅铝合金，因此在汽车、航空、电子、船舶工业中得到了广泛的应用。目前达海数控有销售瑞士FRAISA的金刚石铣刀，与镜面铣刀，大家可以了解下！
（4）CVD金刚石膜
CVD金刚石厚膜是一种化学气相沉积法制成的金刚石材料。作为刀具材料其硬度高于PCD。由于不含金属结合剂，所以有很高的热传导率和抗高温氧化性能。但是，目前生产的CVD材料韧性比较差，它不能用线切割的方式进行切割加工，使用上受到了一定的限制。由于没有切磨的方向性，磨加工的工艺性较差，极难磨出象天然金刚石和人造单晶金刚石一样锋利的刃口。作为切削刀具使用尚处于试验阶段，有待进一步研究和开发。
