盡管自從推出后它們的物理性能提高以及應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，由金屬陶瓷、陶瓷、CBN、PCD做成的刀具仍然比硬質(zhì)合金更脆并且不能承受同樣大的應(yīng)力。因此，由它們做成的刀具需設(shè)計(jì)成能增強(qiáng)支撐和釋放應(yīng)力。

　　一個(gè)設(shè)計(jì)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(gè)這樣的刃口修磨是恰當(dāng)?shù)模贺?fù)倒棱、珩磨、珩磨的負(fù)倒棱。負(fù)倒棱象切削刃的一個(gè)倒角狀的平面，它取代薄弱鋒利的刀尖。這里刀具設(shè)計(jì)人員的目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)使保證切削刃足夠的強(qiáng)度和壽命的最小帶寬和角度，因?yàn)閷挾群徒嵌仍龃蠛蟮镀�得到�?qiáng)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(fù)倒棱相同的抗微崩保護(hù)作用，但珩磨對由先進(jìn)材料制作的小切深小進(jìn)給以保持最小切削力的精加工刀片很有效。珩磨也能強(qiáng)化前、后刀面相交處負(fù)倒棱的作用。當(dāng)用陶瓷粗車鋼件發(fā)生微崩時(shí)，珩磨能釋放該處的應(yīng)力、強(qiáng)化刀片而不要加寬負(fù)倒棱。

　　除了指定針對某個(gè)加工的最佳刃口修磨，刀具設(shè)計(jì)人員也必須優(yōu)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(yīng)力減少并降低切削區(qū)的溫度。正前角的數(shù)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(shí)。

　　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(zhuǎn)速下的高進(jìn)給率降低而不是增加對工件的沖擊多達(dá)75%到90%，這取決于刀具和加工參數(shù)。更進(jìn)一步，干加工改善切削過程的熱穩(wěn)定性;銑刀比五年前至少有更準(zhǔn)確的大小;而且現(xiàn)代銑削和車削機(jī)床變得剛性越好足以消除過度的振動。所有這些發(fā)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(shí)熱量增加切削區(qū)材料的塑性并降低它的屈服強(qiáng)度。其結(jié)果是金屬切除率比傳統(tǒng)粗加工增加3倍。因?yàn)檫M(jìn)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(shí)間流向工件并引起扭曲。盡管切削溫度很高，但工件的熱穩(wěn)定性更好而且要比在傳統(tǒng)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(jī)床以及在高線速度下以每轉(zhuǎn)更低的進(jìn)給使用安裝小刀片低密度材料的刀盤的靜態(tài)變形達(dá)到最小。因?yàn)橹�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(gè)加強(qiáng)筋、工件支撐和夾緊元件的復(fù)雜系統(tǒng)。結(jié)果是機(jī)床對箱體零件的各個(gè)面進(jìn)刀更多。