高速加工的发展史就是刀具材料不断进步的历史。上汽通用五菱发动机工厂SOP初期采用的大部分刀具均为进口，国产化工作不断取得突破，现在应用比较普遍的刀具主要有CBN和PCD刀具、涂层硬质合金刀具、陶瓷刀具等。另外，绗磨刀具的国产化也已取得重大突破。

1.CBN及PCD刀具

高速切削的代表性工具材料是CBN以及PCD。端面铣削使用CBN刀具时，其切削速度可达5000m/min。用CBN刀具加工20CrMo5淬硬齿轮（60HRC）内孔，表面粗糙度可达0.22μm，已成为国内外汽车行业推广的新工艺。凸轮轴和曲轴也采用CBN砂轮进行高速磨削；在缸体、缸盖铝合金材料铣削加工中则广泛采用PCD刀具，考虑到高速回转时将会产生很大的离心力，因此刀体采用高强度铝合金材料制作。

为氧化铝砂轮，因为氧化铝基具有很高的化学稳定性和有利的热特性，综合考虑实用性和经济性，主要应用于磨削量大的主轴颈外圆磨床，而高端磨削刀具的代表CBN砂轮（见图7）则应用于随动要求更高的曲轴连杆颈外圆磨床。

2.硬质合金刀具

硬质件切削是高速切削技术的重要应用领域，即用单刃或多刃刀具加工淬硬零件，它比传统的磨削加工效率高，而且简化了工艺方法和环节，不仅节约了成本，而且更加柔性化。

在钻削和铣削加工中，超细晶粒硬质合金适合于大多数应用，它们同时具有较高的韧性和优异的耐热性，从而可将有利的切削刃槽形与较大的前角及后角融为一体，这些特征的直接反映是降低了切削力和切削温度；在攻丝时，特别高的扭矩以及在较高切削速度下升高的温度需要采用非常坚韧且具有高耐热性的切削材料。

上汽通用五菱发动机工厂采用内冷的硬质合金钻头代替过去的高速钢钻头进行孔加工，攻螺纹也采用硬质合金丝锥来提高速度，缸盖攻螺纹甚至采用无切削挤压式丝锥。曲轴轴颈加工现改用硬质件加工方式，配合磨削和抛光，达到表面粗糙度要求。

3.刀具涂层技术

为使切削工具既作到价格低廉，又具备优异的性能，可有效降低加工成本的技术，目前当首推涂层技术。

刀具涂层的作用：可提高耐磨性，提高刀具寿命，提高切削性能；涂层的存在，降低刀具与切屑间的磨擦，借以增加钻深,

降低切削力；鲜艳的涂层外表(金黄色、火红色等)，易观测刀具的磨损情况；刀具表面存在涂层，可减少切削热，降低热量在刀具和工件上的相互作用（涂层隔离刀具和工件，杜绝化学反应；涂层和刀具的导热系数差异，可减少热量在刀具上的积留）；优质涂层可提高刀具性能，减少积屑瘤和月牙洼的形成。

综合分析涂层的经济性和性能，上汽通用五菱发动机工厂高速加工使用的立铣刀大都采用TiAlN系的复合多层涂镀技术进行处理，不同涂层钻头寿命。