切削技術的發(fā)展必定要和機床、工具緊密的結(jié)合起來，國外先進發(fā)達國家也是走這樣的發(fā)展道路。在各種硬脆材料加工方法中，切割加工占有重要地位。例如，在建筑裝飾板材和巖石材質(zhì)精密零部件的加工中，鋸切加工是機械加工的第一道工序，鋸切加工成本占整個加工成本的 50%以上。目前，石材等硬脆材料的切割加工主要采用各種金剛石切割工具。由于金剛石是自然界已知的最硬物質(zhì)，其優(yōu)異性能決定其在石材等硬脆材料切割加工領域具有廣闊的發(fā)展前景。
應用金剛石工具鋸切硬脆材料的加工方式主要有：圓鋸片切割、金剛石帶鋸切割、金剛石框架鋸切割、金剛石串珠鋸切割等。盡管每種方法各有其不同特點和應用范圍，但其切割機理和金剛石磨損機理都大致相同。由于巖石切割是金剛石切割工具最主要的用途，因此，深入研究石材鋸切機理和金剛石切割工具的磨損機理對于金剛石切割工具的合理制造與正確使用具有重要意義。長期以來，國內(nèi)外專家學者對金剛石工具鋸切花崗巖的加工機理、金剛石工具的磨損機理以及鋸切加工過程中的鋸切力作了大量試驗和研究，取得了令人矚目的成果，對巖石鋸切加工以及金剛石工具的研究開發(fā)起到了積極的理論指導作用。
金剛石磨料通常通過燒結(jié)或電鍍的方式制成切割工具。金剛石工具的切割過程類似于磨削加工，但由于受材質(zhì)影響，巖石、陶瓷等硬脆材料的加工機理與金屬加工機理不同，且加工過程更為復雜。由于金剛石切割工具最早應用于石材切割，因此對金剛石切割石材的機理研究較多。國內(nèi)外學者對金剛石工具鋸切花崗巖的加工機理進行了長期研究：從早期應用巖石在壓頭侵入下的斷裂理論、單顆粒金剛石劃傷表面形貌觀察法逐漸發(fā)展到綜合應用偏光顯微鏡和掃描電鏡觀察巖石加工表面形貌以及裂紋的產(chǎn)生和擴展規(guī)律、用聲發(fā)射信號評價巖石的切削狀態(tài)等。但由于巖石等硬脆材料的切割狀態(tài)及切割過程非常復雜，因此對其切割機理的研究至今尚未形成統(tǒng)一的認識。
與磨削加工的研究類似，人們首先研究了切割加工時單顆金剛石顆粒與石材之間的作用機理。早期的試驗研究表明：單顆粒金剛石在不同條件下切削花崗巖時，巖石的破壞方式主要以脆性崩碎為主；同時，根據(jù)不同的礦物成分，巖石中仍有塑性變形產(chǎn)生。眾所周知，在現(xiàn)代金屬切削加工中，刀具成本在整個的制造成本中只占有部分比例，但是綜合加工成本卻占有至關重要的部分。因此，除了控制刀具自身費用以外，更好的合理使用刀具、充分提高生產(chǎn)效率、縮短加工時間、通過降低加工成本從而最終降低成本。
刀具的跳動要求控制。隨著高速銑削的深入使用，刀具的圓周、端面、園弧處的跳動都希望控制在0.005mm內(nèi)。因為我們都知道，刀具在實際使用的時候，其跳動會因為裝夾系統(tǒng)的精度問題以及機床自身主軸的跳動而改變，通常是會加大。因此在cnc刀具磨床上可以輕易地將跳動控制在要求的范圍內(nèi)。跳動被保證了，在配合上刀具幾何參數(shù)的調(diào)整，那么在任何場合都可以被合理使用。例如：加工冶金行業(yè)的有色金屬時，就可以采用大前角的方式，使得切削更輕快，在加工鑄鐵等硬金屬時采用副前角的方式。刀具穩(wěn)定性提高了，那么切削速度和進給量同樣可以加以提升，用戶再也不用因為加工時產(chǎn)生了振動而一味的降低轉(zhuǎn)速和進給量了，其生產(chǎn)效率同樣可以大幅得到提高。
刀具的幾何形狀要求。隨著現(xiàn)代化機械加工的要求不斷提高，人們越來越多的采用復合刀具來取代以往的多步驟加工，為了提高加工效率，對復雜零件的加工要求在一次裝夾中進行多工序的集中加工，并逐漸淡化傳統(tǒng)的銑、鉆、鉸、擴等不同切削工藝的界限，是當前提高加工效率的最有限途徑。為此人們要求刀具可以完成產(chǎn)品的多道工序加工，減少換刀次數(shù)，節(jié)省了換刀的時間，也大大節(jié)省了刀具的庫存量，隨之而來的是管理成本的降低。
