盡管自從推出后它們的物理性能提高以及應用領域的發展，由金屬陶瓷、陶瓷、CBN、PCD做成的刀具仍然比硬質合金更脆并且不能承受同樣大的應力。因此，由它們做成的刀具需設計成能增強支撐和釋放應力。

　　一個設計這種刀具的重要部分是切削刃的磨削，它使得切削力偏離刀片刃口改變方向到它的基體。三個這樣的刃口修磨是恰當的：負倒棱、珩磨、珩磨的負倒棱。負倒棱象切削刃的一個倒角狀的平面，它取代薄弱鋒利的刀尖。這里刀具設計人員的目標是發現使保證切削刃足夠的強度和壽命的最小帶寬和角度，因為寬度和角度增大后刀片得到強化但也增加了切削力。

　　珩磨用于鈍化鋒利的切削刃。雖然它們不提供象負倒棱相同的抗微崩保護作用，但珩磨對由先進材料制作的小切深小進給以保持最小切削力的精加工刀片很有效。珩磨也能強化前、后刀面相交處負倒棱的作用。當用陶瓷粗車鋼件發生微崩時，珩磨能釋放該處的應力、強化刀片而不要加寬負倒棱。

　　除了指定針對某個加工的最佳刃口修磨，刀具設計人員也必須優化切削角度并能排屑。通過加大后角降低切削力讓刀具上的應力減少并降低切削區的溫度。正前角的數值盡可能大，靠更好的剪切作用也減少切削力并加寬卷屑槽空間靠加大排除路徑幫助切屑排出，特別是在鉆削和螺紋加工時。

　　保持低的切向切削力的另一種方法是高速切削。在很高主軸轉速下的高進給率降低而不是增加對工件的沖擊多達75%到90%，這取決于刀具和加工參數。更進一步，干加工改善切削過程的熱穩定性;銑刀比五年前至少有更準確的大小;而且現代銑削和車削機床變得剛性越好足以消除過度的振動。所有這些發展都支持使用脆但更硬更耐磨的刀具材料。

　　使用一種能承受高溫的刀具的好處之一是切屑形成十分有效。舉例來講，加工鑄鐵時熱量增加切削區材料的塑性并降低它的屈服強度。其結果是金屬切除率比傳統粗加工增加3倍。因為進給率高，刀具剪切切屑快以致大部分熱留在切屑里而沒有時間流向工件并引起扭曲。盡管切削溫度很高，但工件的熱穩定性更好而且要比在傳統金屬切除率條件下更精確。

　　低沖擊的精加工也使工件、夾具和機床以及在高線速度下以每轉更低的進給使用安裝小刀片低密度材料的刀盤的靜態變形達到最小。因為支撐工件只需很低的夾緊力，所以夾具能做得簡單，不需要一個加強筋、工件支撐和夾緊元件的復雜系統。結果是機床對箱體零件的各個面進刀更多。