刀具基本性能
挑選合適的刀具能夠延長刀具壽命、提升加工效率、質量與降低成本，因此必須先瞭解工件材質、工具機性能、機械性質與切削方式等，而刀具切削當下千變萬化，需要承受高溫、高壓、衝擊、摩擦或振動等，時常會有突發狀況，這時瞭解刀具基本性能將會對製程有所幫助。
如何挑選合適的刀具：切削刀具材質與性能
刀具材質是影響加工效率、質量、成本與耐用度的重要因素，從工業革命開始，刀具的材質就不斷地進行改良，從最一開始的碳鋼刀具，到高速鋼刀具、硬質合金刀具、濤雌刀具與超硬刀具材質，持續地創新與調整，使切削速度提升百倍以上，那切削刀具應有哪些基本性能，以及有哪些常見的刀具材質呢？
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硬度
刀具材質的硬度通常需要大於工件材質的硬度，並且要求在60HRC以上，而刀具硬度越高，耐磨性就越高，許多加工業者通常會依常溫下的硬度與高溫的硬度總和來選擇合適的切削刀具。
- 常溫硬度（Cold hardness），又稱為冷硬度，刀具的硬度越高，切削能力越強，但韌性越低，而有足夠的硬度才能讓刀具能順利刨除工件材質，刀刃也不易磨損。
- 高溫硬度（Red hardness），又稱紅熱硬度，當高速切削下必產生高溫，此時刀具雖變成暗紅色，但切削能力仍會存在，此即為高溫硬度，此硬度越高，越能進行高速切削的工作。
另外，刀具材質的硬度通常以洛氏硬度（Rockwell）為標準，HRA則用於測量碳化物刀具，高速鋼刀具為HRC測量。
耐磨耗性與韌性
切削加工會以極大的力量使刀具成功刨除工件材質，因此若刀具不耐磨耗，會導致切削效果與刀具壽命降低。
耐熱性
刀具材質的耐熱性必須高，才能承受高的切消溫度，並具備良好的抗氧化能力。
常見的刀具材質
近幾年因大量生產的工作要求，生產能力也不斷地提升，而為了要讓工具機發揮最大效能，切削刀具的配合就十分的重要，因此刀具也需要有顯著的發展與改良，目前有的刀具材質都有各自的特性去配合不同的加工需求，刀具主要會著重在製造成本、高溫抵抗軟化能力、摩擦係數、高磨耗性、導熱良好等，一般常見的刀具材質有以下幾種：
- 工具鋼：此為機械製造加工中重要材質之一，常用於量具、切削工具與模具，主要為高碳鋼（含碳量為0.6-1.5%），會隨著使用目的的不同加入其他合金元素，可依化學成份區分為碳工具鋼、合金工具鋼與高速鋼，依照用途則科分為切削用工具鋼、耐衝擊用工具鋼、耐磨用工具鋼與熱加工用工具鋼。
- 高碳鋼：此種含碳量較高約0.7-1.5%，經熱處理後硬度可達HRC60-65，但耐熱性較差僅達200ºC，因此容易受到限制，當溫度達300ºC時，加工速率會無法提高，高碳鋼較適合短時間、低速切削的刀具，像是刮刀、鑽頭或螺絲攻等。
- 高速鋼：此刀具常用來切削加工硬度低的金屬，為合金鋼的一種，主要成分為鎢、鉻、鈷、鉬、釩、碳等六大元素，常被作為麻花鑽、拉刀、齒輪刀具或其他形狀複雜刀具的主材質之一，而它與高速鋼不同，具有紅熱硬度，因切削速度為高碳鋼的兩倍以上，因此稱為高速鋼。
- 硬質合金：此成份主要為碳化鎢與鈷，占所有成份的99%，1%為其他金屬，因此稱為鎢鋼，硬質合金的硬度高、耐磨性好、耐熱性高，抗壓強度也大，甚至切削速率為高速鋼的三倍。
- 陶瓷、金屬陶瓷：具有高硬度、高耐磨與高耐熱性，並有較低的磨擦係數，切屑也不易黏刀，主要有氧化鋁與氮化矽兩種，但前者缺點是抗彎強度低、衝擊韌性差，容易產生輕微崩刃，後者則衝擊性能較好可加工淬硬鋼與冷硬鑄鐵。
超硬刀具材質
- 天然金剛石：此為自然界最硬的材質，天然的金剛石雖耐磨性良好，但價格高昂，主要用於加工精度與表面粗糙度要求高的零件，但缺點是與鐵的材質有親合作用，因此不適合用於加工鋼或鑄鐵。
- 聚晶金剛石：此為人工製造出目前最堅硬的物質，是碳的同素異形體，在高壓高溫下由石磨轉化而成，硬度高、耐磨性好，可替代天然金剛石製成車刀、鏜刀、銑刀等刀片。
- 立方氮化硼：此為人工合成的新型刀具材質，由六方氮化硼高溫高壓下加入催化劑轉化而成，有很高的硬度與耐磨性，熱穩定性也高，可用來加工高溫合金，高校加工淬硬鋼與鑄鐵。
【Machsync Summary】
挑選合適的刀具能夠有效提升加工效率、品質與降低成本，因此從各方面去了解刀具的性能與材質是有所幫助的，再加上其他因素像是工件材質、工具機性能、切削方式等，更有助於製程的優化．
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