刀具是機械制造中用于切削加工的工具，又稱切削工具。廣義的切削工具既包括刀具，還包括磨具。絕大多數的刀具是機用的，但也有手用的。由于機械制造中使用的刀具基本上都用于切削金屬材料，所以“刀具”一詞一般就理解為金屬切削刀具。 
    制造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性，必要的抗彎強度、沖擊韌性和化學惰性，良好的工藝性（切削加工、鍛造和熱處理等），并不易變形。 
    通常當材料硬度高時，耐磨性也高；抗彎強度高時，沖擊韌性也高。但材料硬度越高，其抗彎強度和沖擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強度和沖擊韌性，以及良好的可加工性，現代仍是應用zui廣的刀具材料，其次是硬質合金。 
    聚晶立方氮化硼適用于切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等；聚晶金剛石適用于切削不含鐵的金屬，及合金、塑料和玻璃鋼等；碳素工具鋼和合金工具鋼現在只用作銼刀、板牙和絲錐等工具。 
    硬質合金可轉位刀片現在都已用化學氣相沉積涂覆碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁硬層或復合硬層。正在發展的物理氣相沉積法不僅可用于硬質合金刀具，也可用于高速鋼刀具，如鉆頭、滾刀、絲錐和銑刀等。硬質涂層作為阻礙化學擴散和熱傳導的障壁，使刀具在切削時的磨損速度減慢，涂層刀片的壽命與不涂層的相比大約提高1～3倍以上。 
    由于在高溫、高壓、高速下，和在腐蝕性流體介質中工作的零件，其應用的難加工材料越來越多，切削加工的自動化水平和對加工精度的要求越來越高。為了適應這種情況，刀具的發展方向將是發展和應用新的刀具材料；進一步發展刀具的氣相沉積涂層技術，在高韌性高強度的基體上沉積更高硬度的涂層，更好地解決刀具材料硬度與強度間的矛盾；進一步發展可轉位刀具的結構；提高刀具的制造精度，減小產品質量的差別，并使刀具的使用實現*化。 
    刀具材料大致分如下幾類：高速鋼、硬質合金、金屬陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼以及聚晶金剛石。 
    金剛石刀具在超精切削中的應用范圍也在不斷擴展，金剛石作為切削刀具材料具有*異的性能（如它的硬度、熱導性以及鋒利刃口的成形性）。超精金剛石切削刀具就利用了這些特點和性能，它們可以實現新型光電零部件加工工藝中甚至zui高精度的成形加工能力。 
    近年來，在光學微電子設備市場上，隨著裝備小型化和高性能化的發展趨勢，對基于超精金剛石刀具的微切削加工需求越來越大。在光學裝置用塑料零件的金屬模具加工中，要求達到亞微米級的成形精度和納米級的表面粗糙度。此外，加工對象不僅僅有平面和圓柱面，也有三維曲面形狀，并要求達到微米級精度。 
    為了滿足這些需求，我們開發了世界上zui小級別的超精密金剛石切削刀具（UPC微納成形刀具）。本文將介紹我們制造的UPC（超精切削刀具）的性能，以及在三維形狀微加工中的應用。 
    超精金剛石切削刀具采用單晶金剛石作為刀具材料。由于利用了金剛石材料的優異特性，切削刃非常鋒利和耐用，可將超精加工機床的運動復映到被加工工件材料上，因此可用于高精度三維形狀和鏡面表面的加工。 
    尺寸范圍從亞微米到納米級的超微細切削要求達到以下切削條件：①鋒利的切削刃，刀尖圓弧半徑達到10納米左右；②切削刃的光潔度要求達到1納米的水平。 
    刀尖圓弧半徑越小，切削深度也就越小，切屑的切削和去除過程才能平穩進行而不會損壞加工表面，此外，因工件彈性變形而導致的切削厚度變化也越小，從而可實現高精密切削加工。UPC刀具的切削刃圓弧可達到50納米或更小。 
    如果刀具輪廓的精加工表面*復映到工件上，則刀具切削刃的粗糙度將決定加工表面的粗糙度。因此，切削刃的光潔程度和形狀精度就變得異常重要。
    另外陶瓷刀具屬于高技術陶瓷，具有高強度、高韌性和高耐磨性，用于機械加工行業大大提高了生產效率，有很好的社會效益和經濟效益，現在已被越來越多的用戶所認識，因此市場前景廣闊。傳統熱壓燒結陶瓷刀具工藝復雜，能耗很高。微波燒結生產出的陶瓷刀具，其主要性能指標均達到了*水平，且工藝易控，產品一致性好。微波工藝技術與設備受到用戶單位相當高的評價，同時，該技術與設備也可應用于陶瓷密封件、陶瓷軸承、陶瓷刀、陶瓷噴咀等耐磨、耐腐蝕、耐高溫制品的生產，應用十分廣泛。 
    陶瓷用于切削刀具的時間比硬質合金早，但由于其脆性，發展很慢。但自上世紀70年代以后，還是得到了比較快的發展。陶瓷刀具材料主要有兩大系，即氧化鋁系和氮化硅系。陶瓷作為刀具，具有成本低、硬度高、耐高溫性能好等優點，有很好的前景。目前國內國外產品差別很大，刀具算是高技術的消費品!