难加工材料的定义和具体品种因时代和专业领域而异。比如航空航天常用的超耐热合金、钛合金、含碳纤维的复合材料等，都是该领域的难加工材料。航空航天工业的工程技术人员对加工技术进行了研究和开发，开发出了适合该领域的刀具和加工方法。近年来，机械产品的多功能化和高功能化发展势头非常强劲，这就要求零件小型化和精细化。为了满足这些要求，所用材料必须具有高硬度、高韧性和高耐磨性，而具有这些特性的材料加工起来特别困难，于是出现了新的难加工材料。难加工材料是随着时代和不同专业领域的发展而出现的，其独特的加工技术随着时代和各专业领域的研究发展而不断发展。另一方面，随着信息社会的到来，难加工材料的切削技术信息可以通过互联网相互交流。因此，未来难加工材料的切削数据会更加丰富，加工效率必然会进一步提高。本文重点介绍了难加工材料的切削加工，并介绍了该技术近年来的发展趋势。
切削领域中的难加工材料
在切削加工中，常见的刀具磨损包括以下两种形式：(1)由于机械作用引起的磨损，如崩刃或磨粒磨损；(2)由于热和化学作用引起的磨损，如粘结、扩散、腐蚀和其他磨损，以及破损、热疲劳、热裂纹等。由切割边缘的软化和熔化引起。切削难加工材料时，上述刀具磨损在短时间内发生。这是因为加工材料中有许多因素会促进刀具磨损。例如，大多数难加工材料具有导热系数低的特点，切削时产生的热量难以扩散，导致刀具刀尖温度较高，切削刃受热影响明显。由于这种影响，工具材料中粘合剂的结合强度在高温下会降低，并且诸如WC(碳化钨)的颗粒会容易地分离出来，从而加速工具磨损。此外，难加工材料中的成分与刀具材料中的某些成分在高切削温度下发生反应，成分析出、脱落，或生成其他化合物，会加速崩刃等刀具磨损现象的形成。在切削高硬度、高韧性材料时，切削刃温度很高，切削难加工材料时也会发生类似的刀具磨损。比如切削高硬度钢时，与切削普通钢相比，切削力更大，刀具刚性不足会导致崩刃现象，使刀具寿命不稳定，缩短刀具寿命。特别是在加工产生短切屑的工件材料时，切削刃附近会发生月牙形磨损，刀具往往会在短时间内损坏。在切削高温合金时，由于材料在高温下硬度高，切削应力集中在切削刃尖端，会导致切削刃发生塑性变形。同时，加工硬化引起的边界磨损也很严重。由于的这些特点，要求用户在切削难加工材料时，必须精心选择刀具类型和切削条件，以获得理想的加工效果。
难加工材料在切削加工中应注意的问题
切削大致可分为以中心齿为主的车削、铣削和切削(钻头、端铣刀等的端面切削。).这些切削过程的切削热对刀尖有不同的影响。车削是一种连续切削，刀尖承受的切削力没有明显变化，切削热持续作用在切削刃上；铣削是一种间歇切削。切削力间歇性地作用在刀尖上，刀尖在切削过程中会振动。刀片尖端受到热量的影响，热量在切割过程中交替加热，在非切割过程中交替冷却。总热量小于车削时的热量。铣削过程中的切削热是一种间歇加热现象，切削时刀齿是冷却的
日本理化研究所做了车铣刀具寿命对比试验。铣刀是球头铣刀，车刀是普通车刀。两者都在相同的材料和切削条件(切削深度、进给速度、切削速度因切削方式不同只能大致相同)和相同的环境条件下做了对比试验。结果表明，铣削更有利于延长刀具寿命。用带中心刃的钻头、球头铣刀等刀具切削时(即切削速度=0m/min)，中心刃附近的刀具寿命往往较低，但仍强于车削时。在切削难加工材料时，切削刃受热影响较大，往往会降低刀具寿命。如果切削方式是铣削，刀具寿命会相对长一些。但是难加工的材料不可能从头到尾都是铣削的，中间总会有需要车削或者钻孔的时候。因此，应根据不同的切削方式采取相应的技术措施，提高加工效率。
切削难加工材料用的刀具材料
CBN的高温硬度是现有刀具材料中最高的，最适合切削难加工材料。新型涂层硬质合金是在超细晶合金的基础上，涂覆一层具有良好高温硬度的涂层材料。这种材料具有优异的耐磨性，也是切削难加工材料的优良刀具材料之一。由于钛和钛合金在难加工材料中的高化学活性和低导热性，金刚石工具可用于切割。CBN烧结刀具适用于切削高硬度钢和铸铁等材料。CBN含量越高，刀具寿命越长，切削量越高。据报道，已研制出无粘结剂的CBN烧结体。金刚石烧结刀具适用于切割铝合金、纯铜等材料。金刚石切削刃锋利，导热率高，留在切削刃的热量少，可以把积屑等粘连的发生控制在最低限度。切削纯钛及钛合金时，使用单晶金刚石刀具切削平稳，可延长刀具寿命。的涂层硬质合金刀具几乎适用于切削各种难加工材料，但涂层(单一涂层和复合涂层)的性能差别很大。因此，应根据不同的加工对象选择合适的涂层刀具材料。据报道，最近开发了金刚石涂层硬质合金和DLC(类金刚石碳)涂层硬质合金，进一步扩大了涂层刀具的应用范围，可用于高速切削领域。
切削难加工材料的刀具形状
切削难加工材料时，刀具形状的优化可以充分发挥刀具材料的性能。选择适合难加工材料特点的刀具几何形状，如前角、后角和切削角，并对切削刀尖进行适当处理，对提高切削精度和延长刀具寿命有很大影响。所以切不可对刀具掉以轻心。但随着高速铣削技术的推广应用，近来逐渐采用小切削深度来减少刀齿。
负荷，采用逆铣并提高进给速度，因此，对切削刃形状的设计思路也有所改变。对难加工材料进行钻削加工时，增大钻尖角，进行十字形修磨，是降低扭矩和切削热的有效途径，它可将切削与切削面的接触面积控制在最小范围之内，这对延长刀具寿命和提高切削条件十分有利。钻头在钻孔加工时，切削热极易滞留在切削刃附近，而且排屑也很困难，在切削难加工材料时，这些问题更为突出，必须给以足够的关注。为了便于排屑，通常在钻头切削刃后侧设有冷却液喷出口，可供给充足的水溶性冷却液或雾状冷却剂等，使排屑变得更为顺畅，这种方式对切削刃的冷却效果也很理想。近年来，已开发出一些润滑性能良好的涂层物质，这些物质涂镀在钻头表面后，用其加工3～5D的浅孔时，可采用干式钻削方式。孔的精加工历来采用镗削方式，不过近来已逐渐由传统的连续切削方式改变为采用等高线切削这类间断切削方式，这种方式对提高排屑性能和延长工具寿命均更为有利。因此，这种间断切削用的镗削刀具设计出来后，立即被应用于汽车零件的CNC切削加工。在螺纹孔加工方面，目前也采用螺旋切削插补方式，切螺纹用的立铣刀已大量投放市场。如上所述，这种由原来连续切削向间断切削的转换，是随着对CNC切削理解的加深而进行的，这是一个渐进的过程。采用此种切削方式切削难加工材料时，可保持切削的平稳性，且有利于延长工具寿命。