切削刀具與加工對(duì)象的力學(xué)性能匹配問(wèn)題主要是指刀具與工件材料的強(qiáng)度、韌性和硬度等力學(xué)性能參數(shù)要相匹配。

具有不同力學(xué)性能的刀具材料所適合加工的工件材料有所不同。

①刀具材料的硬度順序?yàn)椋航饎偸毒撸玖⒎降鸬毒撸咎沾傻毒撸居操|(zhì)合金＞高速鋼。

②刀具材料的抗彎強(qiáng)度順序?yàn)椋焊咚黉摚居操|(zhì)合金＞陶瓷刀具＞金剛石和立方氮化硼刀具。

③刀具材料的韌度大小順序?yàn)椋焊咚黉摚居操|(zhì)合金＞立方氮化硼、金剛石和陶瓷刀具。

刀具監(jiān)控系統(tǒng)高硬度的工件材料，必須用更高硬度的刀具來(lái)加工，刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度，一般要求在60 HRC以上。刀具材料的硬度越高，其耐磨性就越好。

如，硬質(zhì)合金中含鈷增多時(shí)，其強(qiáng)度和韌性增加，硬度降低，適合于粗加工；含鈷量減少時(shí)，其硬度及耐磨性增加，適合于精加工。具有優(yōu)良高溫力學(xué)性能的刀具尤其適合于高速切削加工。

陶瓷刀具優(yōu)良的高溫性能使其能夠以高的速度進(jìn)行切削，允許的切削速度可比硬質(zhì)合金提高2—10倍。

具有不同物理性能的刀具，如，高導(dǎo)熱和低熔點(diǎn)的高速鋼刀具、高熔點(diǎn)和低熱脹的陶瓷刀具、高導(dǎo)熱和低熱脹的金剛石刀具等，所適合加工的工件材料有所不同。加工導(dǎo)熱性差的工件時(shí)，應(yīng)采用導(dǎo)熱較好的刀具材料，以使切削熱得以迅速傳出而降低切削溫度。金剛石由于導(dǎo)熱系數(shù)及熱擴(kuò)散率高，切削熱容易散出，不會(huì)產(chǎn)生很大的熱變形，這對(duì)尺寸精度要求很高的精密加工刀具來(lái)說(shuō)尤為重要。

①各種刀具材料的耐熱溫度：金剛石刀具為700—8000 ℃、PCBN刀具為13000—15000 ℃、陶瓷刀具為1100—12000 ℃、TiC（N）基硬質(zhì)合金為900—11000 ℃、WC基超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金為800—9000 ℃、HSS為600—7000 ℃。

②各種刀具材料的導(dǎo)熱系數(shù)順序：PCD＞PCBN＞W(wǎng)C基硬質(zhì)合金＞TiC（N）基硬質(zhì)合金＞HSS＞Si3N4基陶瓷＞A1203基陶瓷。

③各種刀具材料的熱脹系數(shù)大小順序：HSS＞W(wǎng)C基硬質(zhì)合金＞TiC（N）＞A1203基陶瓷＞PCBN＞Si3N4基陶瓷＞PCD。

④各種刀具材料的抗熱震性大小順序：HSS＞W(wǎng)C基硬質(zhì)合金＞Si3N4基陶瓷＞PCBN＞PCD＞TiC（N）基硬質(zhì)合金＞A1203基陶瓷。