1.切削工具材料和涂层技术
    不同种类的切削工具材料都有所进步，包括高速工具钢、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼(PCBN)和聚晶金刚石(PCD)。高速工具钢(HSS) 是高韧性的刀具材料，能制作成其他材料不能制作的各种复杂几何形状和尺寸的锋利切削刀具。而高耐磨性的CBN和PCD超硬材料则适用于高速、小进给量加工。介于上述两种材料之间的是硬质合金、金属陶瓷和陶瓷刀具材料，这些材料广泛使用于各种切削速度和进刀量需求的加工工业领域。
    与刀具材料同步发展的还有化学涂层CVD和物理涂层PVD技术，如今几乎75%的硬质合金刀具为涂层刀具,其中CVD涂层约占80%。
    当代CVD涂层的特点是多层涂层。其涂层结构包括TiCN、TiC、TiN、ZrCN和Al2O3。通过对CVD工艺的良好控制,刀具制造商现在可提供质量稳定的从5μm到20μm厚度的涂层刀具，以及用于高硬度材料工件加工的单层涂层厚度不超过0.2μm的多层涂层合金刀具。
    PVD物理涂层技术使在金属陶瓷和硬质合金基体上的涂层厚度为2μm到5μm的硬质涂层已经进入了商业化。典型的商业化涂层方式包括TiN、TiCN、TiAlN、 CrN、TiB2，还有诸如TiN/TiAlN的多层涂层。PVD涂层工艺具有的独特优势是:可以给锐利的切削刃面提供超细晶粒、平滑、低摩擦和防止高温热裂的涂层。
    纳米PVD涂层（每层涂层厚度甚至薄到2nm，例如TiN/TiAlN涂层）和纳米复合涂层（TiN或TiAlN纳米结晶被植入Si3N4的矩阵之中）正处于研发阶段。
    新近发展的硬质合金刀具涂层包含外部用PVD TiN或者TiAlN涂层与内部CVD TiN/TiCN/TiN涂层的结合。内部CVD涂层可提供极好的基体粘合力和耐磨性，而外部PVD涂层提供一个坚固的、超细晶粒的、不易脆裂的、表面光滑的刀具表层。这种CVD-PVD相互结合的涂层有助于延长刀具在难加工金属材料和钢材加工的断续切削时刀具使用寿命。新型的PVD TiCN或TiAlN涂层的金属陶瓷刀具,在用于车削和铣削钢材、不锈钢和铸铁的精加工和半精加工过程中，其可靠性已经得到改进。它们的化学成分稳定,具有高红硬性和维持高速切削的能力,确保了降低被加工零件的尺寸误差，获得良好的表面质量,高的效率以及更长的刀具使用寿命。
    陶瓷刀具也有了重要意义的发展。常规的Al2O3白色陶瓷刀具已被超细微粒的Al2O3-TiCN黑色陶瓷所取代。其高强度与高抗磨损性适用于硬度高达60HRC的铸铁、合金钢、工具钢和不锈钢的车削和镗削精加工。PVD TiN涂层已经为这些工具的耐磨性的更进一步的提高做出了贡献。碳化硅强化Al2O3陶瓷的发展,使得高速加工镍基合金已成为现实。
    纯Si3N4基陶瓷所具有的高热导率和坚韧性使用于铸铁(发动机气缸，刹车鼓，刹车)的高速加工。CVD Al2O3涂层使Si3N4基陶瓷可应用于加工灰口韧性铸铁。
    作为强化Al2O3金属陶瓷的补充刀具材料,SIALON硅铝氧氮聚合材料彻底更新了镍基合金加工的生产力。例如:以3500sfm(英尺/分钟)的表面速度加工高温合金材料718铬镍合金和PH不锈钢就是一个SIALON硅铝氧氮聚合材料作为刀具材料的有力佐证。
    高速加工需要超硬的切削工具。其中聚晶金刚石(PCD)适用于加工非常耐磨损的高硅铝合金(含Si>12%)、有色金属材料和复合材料;聚晶立方氮化硼(PCBN)适用于硬的黑色金属材料的车削、镗削和铣削加工。
    涂层领域新近的发展是将纯金刚石薄膜用CVD涂层的手段牢固地涂覆于硬质合金基材上。金刚石涂层的硬质合金刀具可具有PCD刀具的性能,又可以通过模具成型断屑槽的方式使刀具在设计和使用工艺上更具灵活性。
    切削工具制造商正通过开发像MoS2或者WC/C这样的固体润滑剂来满足这一需要。当与PVD TiAlN涂层刀具和固体润滑剂结合使用时,能显著的提高金属切削的性能，尤其是对于钢和铝合金进行钻孔和攻丝的加工。
    如今超耐磨切削刀具的应用，如金刚石刀具用于有色金属、CBN刀具用于黑色金属的高速切削和磨削等已成为典范。尽管其刀具采购成本高于传统工具的20～50倍，但因其具有比其它刀具至少长100倍的使用寿命，采用此类超耐磨刀具还是相当划算的。
    2.切削刀具的设计
    高速加工的使用者要求经过动平衡的切削刀具，以便减少调整刀具平衡的时间，延长刀具使用寿命，改进被加工零件的精度以及增加主轴轴承的寿命。
    钻削、镗削工具系统也在不断的改进和发展。可更换钻头合金刀片已成趋势，钻尖磨损后钻头无需从刀架上卸下也可更换切削刃。现在市场已可以提供直径小到0.5 英寸的这类钻头。目前工具制造商正在制造直径为0.25英寸的此类钻头。带有0.5μm调整机构的高速精密微调镗刀系统也已进入市场。
    对于高的金属去除率的钛金属类加工，新开发的重切削立铣刀可安装多达72个可转位刀片。这种刀具在设计上通过各个刀片的搭接提供各种变化多样的刀具螺旋角和轴向刃倾度。这种变化扰乱了切削加工时的共振，从而可以无共振地进行深度的铣削加工。
    3.工具系统结构
    制造商对HSK工具系统支持高速机械加工的运用越来越感兴趣。虽然这种工具系统最初十分昂贵，但HSK似乎能够提高系统的刚性和稳定性以及在高速加工时的产品精度,并缩短刀具更换时间。工具供应商正在不断地改进HSK工具系统,使其适应机床主轴转速达到60000r/min。
    4.刀具质量与精度
    在 20年前，CNC机床达到25μm的精度被视为极限。如今机床制造精度接近原精度值的1/10已不困难。与此同时,SPC控制和在线检测对解决被加工零件质量的一致性起到了很好的控制作用。在零部件装配时不再需要根据零件加工误差进行分组选配。据报道高精密机床及被其加工的精密产品在过去的20年中对驱动美国生产力的提高起到了决定性的作用。虽然很多因素对于加工精度的重大改进有重大的贡献，但是在进一步提升制造业的精度水平中，数据收集、计量设备、工序过程标准化的应用等已经起到关键的作用。
    5．切削工具制造商和服务
    近年来不断出现一些综合的工具制造商。一些主要切削工具供应商更多的注重发展其核心业务,并通过重组和收购扩大其业务范围。Sandivik公司在过去的十年中收购了35家公司，2002年又完成了对 Walter和Valenite等三家重点公司的收购。美国肯纳公司也是如此。切削工具制造商能够通过简化现成的销售和服务渠道提供更大范围的产品和服务。
    世界先进的工具生产商的经营理念是积极地为顾客的生产效率的提高提供优质服务,通过与R & D机构(研究与开发)密切合作，为顾客创造的解决方案,让顾客得到的是价廉物美的产品与服务，做顾客生产力提高的伙伴。