机床和非标刀具机床的发展是相辅相成的。在由机床、非标刀具和工件组成的切削加工系统中，非标刀具是活跃的因素。非标刀具的切削性能取决于非标刀具的材料和非标刀具的结构。非标刀具材料的合理选择、非标刀具结构和切削参数的合理选择，在很大程度上决定了非标刀具的切削生产率和高或低的加工成本、加工精度和表面质量。近几十年来，非标刀具材料作为切削过程中基本、丰富的元素，得到了迅速的发展，其结构形式得到了极大的丰富。

　　非标刀具的主要材料是
　　超硬非标刀具。所谓超硬材料是指合成金刚石和立方氮化硼，以及从这些粉末和粘结剂中烧结的多晶金刚石和多晶立方氮化。超硬材料具有优异的耐磨性，主要用于高速切削和难切削材料的加工。
　　陶瓷非标刀具陶瓷非标刀具具有硬度高、耐磨性好、高温力学性能好、与金属亲和力低、不易与金属结合、化学稳定性好等优点。陶瓷非标刀具主要用于钢、铸铁及其合金和耐火材料的切割。可用于超高速切削、高速切削和硬材料切削.
　　包覆非标刀具。非标刀具加工由于标准刀具的制作针对的是面广量大的普通金属件或非金属件的切削，当遇到一些工件的表面几何形状复杂特殊、工件进行过热处理而硬度增大、工件为不锈钢等容易粘刀、被加工表面有较高的粗糙度要求等情况时，标准刀具就无法满足加工的需要。所以在加工过程中，需对刀具的材质、刀口的几何形状，几何角度等，进行针对性的设计。非标刀具加工过程中经常会碰到一些难以用标准刀具进行加工的情况，因此，非标刀具的制作对机械切削加工十分重要。由于金属切削使用非标刀具多见于铣加工，故对铣加工中非标刀具的制作稍作先容。非标刀具涂层技术自问世以来，对非标刀具性能的提高和加工技术的进步起到了非常重要的作用。用传统的非标刀具涂层技术包覆薄膜后，非标刀具的性能发生了很大的变化。主要涂层材料有：TiC、TiN、Ti、TiAlN、AlTiN等。涂层技术已应用于端面铣刀、铰刀、钻头、复合孔加工非标刀具、齿轮滚刀、插齿机、剃齿刀、成形拉刀及各种可转位刀片。满足高强度、高硬度铸铁、锻钢、不锈钢、钛合金、镍合金、镁合金、铝合金、粉末冶金、非金属等材料的不同生产工艺要求。
　　硬质合金水泥基非标刀具是数控加工非标刀具的主导产品。在一些，90%以上的车刀和55%的铣刀是由硬质合金制成的，这一趋势仍在增加。硬质合金可分为普通硬质合金、细晶硬质合金和超晶粒硬质合金.根据化学成分可分为碳化钨硬质合金和碳化钛硬质合金。硬质合金在强度、硬度、韧性和工艺性能等方面具有优异的综合性能，几乎可用于任何材料的切削加工。
　　高速钢非标刀具高速钢(HSS)是一种高合金工具钢，具有W、Mo、Cr、V等多种合金元素。高速钢非标刀具在强度、韧性和工艺性能方面具有优异的综合性能。在复杂的非标刀具加工中，特别是在制造孔加工非标刀具、铣刀/螺纹非标刀具、拉刀、非标刀具等时，得到了一些具有边缘形状的复杂非标刀具。高速钢仍然占主导地位。