超精密切削加工时为何要使用单晶金刚石作为刀具材料?

晶体硬度高，所以不易变形，在超精密加工中，道具材料的变形对精度影响很大。而且其晶格结构方向比较确定。在计算时有比较强的可操作性。

单晶金刚石是由具有饱和性和方向性的共价键结合起来的晶体，因此它具有极高的硬度和耐磨性，是目前所知自然界中最硬的物质。

因为金刚石硬度最大，适合做切割工具

金刚石刀具的材料分为三种：天然单晶金刚石刀具（也就是咱们常说的钻石啦~）、人造聚晶金刚石、金刚石烧结体。由于天然金刚石过于昂贵，所以市面上我们常用的都是人造聚晶金刚石刀具。
单晶金刚石用作超精密加工的优势：
一、有较高的硬度和耐磨性，在超精密加工时可以最大限度避免刀尖磨损对工件尺寸的影响。
二、有很好的导热性，较低的热膨胀系数。因此，切削加工时不会产生很大的热变形，有利于精密加工。
三、刃面粗糙度较小，刃口非常锋利，可达Ra0.01~0.006μm。因此，能胜任薄层切削，有利于超精密加工。
四、摩擦系数低，切削时不宜产生积屑瘤，因此加工表面质量很高。加工有色金属表面粗糙度可小达Ra0.04~0.012μm，加工精度可达IT5以上。
*注意，金刚石刀具不适合加工钢铁材料，因为金刚石和铁有很强的化学亲和力，在高温下铁原子极易与碳原子作用而使其转化为石墨结构，刀具极易损坏。用作铝硅合金的精加工及超精加工，压缩木材、陶瓷、刚玉、玻璃等的精加工都是不错的选择。