數(shù)控刀片按材質(zhì)可分為涂層刀片、金屬陶瓷刀片、非金屬陶瓷刀片、硬質(zhì)合金刀片、超硬刀片等。

目前數(shù)控機(jī)床刀具所采用的刀具材料，主要有高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼和聚晶金剛石。

（1）高速鋼

高速鋼是一種加入了較多的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的的高合金工具鋼。高速鋼具有較高的熱穩(wěn)定性、高的強(qiáng)度和韌性、一定的硬度和耐磨性，在600℃仍然能保持較高的硬度。按用途不同，高速鋼可分為通用型高速鋼和高性能高速鋼。

通用型高速鋼，廣泛用以制造各種復(fù)雜刀具，可以切削硬度在250～280HBS以下的結(jié)構(gòu)鋼和鑄鐵材料。其典型牌號(hào)有W18Cr4V（稱稱W18），W14Cr4VMnXt，W6M05Cr4v2（簡(jiǎn)稱M2），W9Mo3Cr4V（簡(jiǎn)稱W9）。 高性能高速鋼包括高碳高速鋼、高釩高速鋼、鈷高速鋼和超硬高速鋼等。其刀具耐用度約為通有型高速鋼刀具的1.5～3倍，適合于加工超高強(qiáng)度等難加工材料。其典型牌號(hào)有W2Mo9Cr4Vo8（M42），是應(yīng)用最廣的含鈷超硬高速鋼，具有良好的綜合性能；W6Mo5Cr4V2AI和W10Mo4Cr4V3AI（5F-6）是兩種含鋁的超硬高速鋼，具有良好的切削性能。

（2）硬質(zhì)合金 

硬質(zhì)合金是將鎢鈷類（WC），鎢鈷鈦（WC-TiC），鎢鈦鉭（鈮）鈷（WC-TiC-TaC）等難熔金屬碳化物，用金屬粘結(jié)劑Co 或Ni等經(jīng)粉未冶金方法壓制燒結(jié)而成。

按照ISO標(biāo)準(zhǔn)以硬質(zhì)合金的硬度、抗彎強(qiáng)度等指標(biāo)為依據(jù)，將切削用硬質(zhì)合金分為三類：P類（相當(dāng)于我國(guó)的YT類）、K類（相當(dāng)于我國(guó)的YG類）和M類（相當(dāng)于我國(guó)的YW類）。

在ISO標(biāo)準(zhǔn)中，通常又在K、P、M三種代號(hào)之后附加01、05、10、20、30、40、50等數(shù)字進(jìn)一步細(xì)分。一般說(shuō)來(lái)，數(shù)字越小，硬度越高，韌度降低；數(shù)字越大，韌度提高但硬度降低。

涂層硬質(zhì)合金刀具是在韌性較好的硬質(zhì)合金基體上或高速鋼刀具基體上，涂覆一薄層耐磨性高的難熔金屬化合物而成的。常用的涂層材料有TiC、YiN、YiCN 、TiB2、ZrO2 及Al2O3等陶瓷材料。涂層可采用單涂層，也可采用雙涂層或多涂層，涂層厚度一般為0.005～0.015mm。

硬質(zhì)合金的涂層方法分為兩類。一類為化學(xué)涂層法（CVD法），一類為物理涂層法（PVD法）。化學(xué)涂層是將各種化合物通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，沉積在工具表面上形成表面膜，反應(yīng)溫度一般在1000 ℃左右。物理涂層是在550℃以下將金屬和氣體離子化后，噴涂在工具表面上。

硬質(zhì)合金涂層一般采用化學(xué)涂層法（CVD法）生產(chǎn)。涂層物質(zhì)以TiC最為廣泛。數(shù)控機(jī)床上機(jī)夾不重磨刀具的廣泛使用，為發(fā)展涂層硬質(zhì)合金刀片開辟了廣闊的天地。涂層刀具的使用范圍廣泛，從非金屬、鋁合金到鑄鐵、鋼以及高強(qiáng)度鋼、高硬度鋼和耐熱合金、鈦合金等難加工材料的切削均可使用。實(shí)際加工應(yīng)用中，涂層硬質(zhì)合金刀片的耐用度至少可提高1～3倍 。涂層硬質(zhì)合金的通用性廣。 涂層高速鋼刀具主要有鉆頭、絲錐、滾刀、立銑刀等。

因?yàn)橥繉拥毒哂斜然w高得多的硬度、抗氧化性能、抗粘結(jié)性能以及低的摩 擦系數(shù)，因而有高的耐磨性和抗月牙洼磨損能力，且可降低切削力及切削溫度，所以在加工中可采用比未涂層刀具高得多的切削用量，從而使生產(chǎn)效率大大提高。

（3）陶瓷刀具材料 

陶瓷刀具材料的品種牌號(hào)很多。按其主要成分大致可分為以下三類。

1）氧化鋁系陶瓷  此類陶瓷的突出優(yōu)點(diǎn)是硬度及耐磨性高，缺點(diǎn)是脆性大，抗彎強(qiáng)度低，抗熱沖擊性能差，目前多數(shù)用于鑄鐵及調(diào)質(zhì)鋼的高速精加工。

2）氮化硅系陶瓷  這種陶瓷的抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性比氧化鋁系陶瓷有所提高，抗熱沖擊性能也較好，在加工淬硬鋼、冷硬鑄鐵、石墨制品及玻璃鋼等材料時(shí)有很好的效果。

3）復(fù)合氮化硅一氧化鋁（Si3N4+Al2O3）系陶瓷  該材料具有極好的耐高溫性能、抗熱沖擊和抗機(jī)械沖擊性能，是加工鑄鐵材料的理想刀具。其特點(diǎn)之一是能采用大進(jìn)給量，加之允許采用很高的切削速度，因此可以極大地提高生產(chǎn)率。

 (4) 立方氮化硼（CBN）

立方氮化硼是靠超高壓、高溫技術(shù)人工合成的新型材料，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似。它的硬度略遜于金剛石，但熱硬性遠(yuǎn)高于金剛石，且與鐵族元素親和力小，加工中不易產(chǎn)在切屑瘤。

（5）聚晶金剛石（PCD）

聚晶金剛石是用人造金剛石顆粒，通過(guò)添加CO、硬質(zhì)含金、NiCr 、Si-SiC以及陶瓷結(jié)合劑，在高溫(1 200℃)、高壓下燒結(jié)成形的刀具，在實(shí)際中得到了廣泛地應(yīng)用。

上述幾類刀具材料，從總體上來(lái)說(shuō)，在材料的硬度、耐磨性方面，金剛石為最高，立方氮化硼、陶瓷、硬質(zhì)合金到高速鋼依次降低；而從材料的韌性來(lái)看，則高速鋼最高，硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼、金剛石依次降低。下圖顯示了目前實(shí)用的各種刀具材料硬度和韌性排列的大致位置。涂層刀具材料具有較好的實(shí)用性能，也是將來(lái)實(shí)現(xiàn)刀具材料硬度和韌性并存的重要手段。在數(shù)控機(jī)床中，目前采用最為廣泛的刀具材料是硬質(zhì)合金。因?yàn)閺慕?jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性、多樣性、工藝性等多方面，硬質(zhì)合金的綜合效果都優(yōu)于陶瓷、立方氮化硼、聚晶金剛石。