刀具的發(fā)展在人類(lèi)進(jìn)步的歷史上占有重要的地位。中國早在公元前28～前20世紀，就已出現黃銅錐和紫銅的錐、鉆、刀等銅質(zhì)刀具。戰國后期(公元世紀)，由于掌握了滲碳技術(shù)，制成了銅質(zhì)刀具。當時(shí)的鉆頭和鋸，與現代的扁鉆和鋸已有些相似之處。然而，刀具的快速發(fā)展是在18世紀后期，伴隨蒸汽機等機器的發(fā)展而來(lái)的。1783年，法國的勒內制出銑刀。1792年，英國的莫茲利制出絲錐和板牙。有關(guān)麻花鉆的發(fā)明早的文獻記載是在1822年，但直到1864年才作為商品生產(chǎn)。那時(shí)的刀具是用整體高碳工具鋼制造的，許用的切削速度約為5米/分。1868年，英國的穆舍特制成含鎢的合金工具鋼。1898年，美國的泰勒和．懷特發(fā)明高速工具鋼。1923年，德國的施勒特爾發(fā)明硬質(zhì)合金。在采用合金工具鋼時(shí)，刀具的切削速度提高到約8米/分，采用高速鋼時(shí)，又提高兩倍以上，到采用硬質(zhì)合金時(shí)，又比用高速鋼提高兩倍以上，切削加工出的的工件表面質(zhì)量和尺寸精度也大大提高。由于高速鋼和硬質(zhì)合金的價(jià)格比較昂貴，刀具出現焊接和機械夾固式結構。1949～1950年間，美國開(kāi)始在車(chē)刀上采用可轉位刀片，不久即應用在銑刀和其他刀具上。1938年，德國德古薩公司取得關(guān)于陶瓷刀具的專(zhuān)利。1972年，美國通用電氣公司生產(chǎn)了聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片。這些非金屬刀具材料可使刀具以更高的速度切削。1969年，瑞典山特維克鋼廠(chǎng)取得用化學(xué)氣相沉積法，生產(chǎn)碳化鈦涂層硬質(zhì)合金刀片的專(zhuān)利。1972年，美國的邦沙和拉古蘭發(fā)展了物理氣相沉積法，在硬質(zhì)合金或高速鋼刀具表面涂覆碳化鈦或氮化鈦硬質(zhì)層。表面涂層方法把基體材料的高強度和韌性，與表層的高硬度和耐磨性結合起來(lái)，從而使這種復合材料具有更好的切削性能

高速銑削工藝在汽車(chē)、飛機和模具制造業(yè)中應用廣泛。由于銑刀高速旋轉時(shí)刀具各部分承受的離心力已遠遠超過(guò)切削力本身的作用而成為刀具的主要載荷，而離心力達到一定程度時(shí)會(huì )造成刀具變形甚至破裂，因此研究高速銑刀的安全性技術(shù)對發(fā)展高速銑削技術(shù)有著(zhù)極其重要的意義

于刀面兩側各挖除一個(gè)凹槽，因其容易加工及設計，故市面上許多工廠(chǎng)刀皆是此一種研磨方式。大的優(yōu)點(diǎn)便是經(jīng)此研磨后會(huì )形成一個(gè)非常薄的刀刃，而越薄的刀刃切削能力越好。其缺點(diǎn)為：越薄的刀刃越脆弱。它可以切、削較硬的物體或組織，但卻不適合用以在料理食物時(shí)砍劈的動(dòng)作，因刀身的縱切面為非線(xiàn)性，故無(wú)法切的太深。凹磨的刀子皆不建議用于砍劈動(dòng)作上，因其刀刃相對的較脆弱。其大的優(yōu)點(diǎn)便是增加刀刃的切削能力，尤其是在刀面不夠寬闊時(shí)使用（德國Puma刀廠(chǎng)算出若刀背有3.5mm厚，那么刀面至少要有20mm寬才能有相當的切削砍劈能力。若不夠寬的刀子便要以Hollowground的方式來(lái)彌補。）。早期的剃頭刀便是用凹磨。鑿刀磨法、片刃研磨（ChiselGrind）：刀面只有一面研磨。優(yōu)點(diǎn)有四：1.易于加工：一面研磨故只需其它研磨方式的一半加工，且不需太過(guò)精密，因此省時(shí)、省工、省錢(qián)。2.易于研磨：除非嚴重的損傷，否則只需研磨一面即可，且研磨技術(shù)不必像其它研磨方式一般的高超。3.刀刃堅固：只單邊開(kāi)刃，故刀刃角度大（約30-45度），刀身厚。4.節省材料：在早期錘打制刀時(shí)代，此種研磨方式不需像其它研磨方式一般要削去多余的鋼材，可節省多的鋼材耗費。臺灣原住民的刀子便是鑿刀磨法?！∪秉c(diǎn)有三：1.無(wú)法準確的切削：拿鑿刀磨法及其它雙邊研磨的刀子來(lái)切蘋(píng)果時(shí)你便會(huì )發(fā)現，雙面研磨的刀子可以的將蘋(píng)果平分切成兩半，而鑿刀磨法的刀子則會(huì )隨著(zhù)研磨的角度而〔斜〕出去。2.無(wú)法穿刺的太深：鑿刀磨法在刀尖上造成了太多的斜面，使得其在穿刺上形成了許多的阻礙點(diǎn)。舉例而言，你從未見(jiàn)過(guò)鑿刀研磨的匕首、短劍或穿孔錐吧！3.研磨面錯誤：右手刀的研磨方式為（從刀背向下俯視）刀面的左側為平坦，右側才研磨?左手刀剛好相反。然因東、西方傳統性刀面展示上的不同及小刀用法習慣的差異，使得西方刀廠(chǎng)所做出之鑿刀研磨大多為左手刀（西方人習慣將刀尖向左的展示刀子，將左刀面視為正面?東方人則將刀尖向右展示刀子，將右刀面視為正面），在刀刃向外切削將刀子切削的角度加大才能平順的使用。美國也發(fā)現了這個(gè)問(wèn)題，雖然大多數的刀廠(chǎng)依舊堅持〔左手刀〕，但如GTKnives已將其鑿刀磨法的刀子改為右手刀。日式的鑿刀磨法的刀子則全是右手刀。

制造刀具的材料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(xué)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(shí)，耐磨性也高；抗彎強度高時(shí)，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，現代仍是應用廣的刀具材料，其次是硬質(zhì)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只用作銼刀、板牙和絲錐等工具。硬質(zhì)合金可轉位刀片已用化學(xué)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(fā)展的物理氣相沉積法不僅可用于硬質(zhì)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(zhì)涂層作為阻礙化學(xué)擴散和熱傳導的障壁，使刀具在切削時(shí)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。

選擇適當的加工條件對于刀具的壽命有相當大的影響。1．切削方式（順銑和逆銑），順銑時(shí)的切削振動(dòng)小于逆銑的切削振動(dòng)。順銑時(shí)的刀具切入厚度從大減小到零，刀具切入工件后不會(huì )出現因切不下切屑而造成的彈刀現象，工藝系統的剛性好，切削振動(dòng)??；逆銑時(shí)，刀 具的切入厚度從零增加到大，刀具切入初期因切削厚度薄將在工件表面劃擦一段路徑，此時(shí)刃口如果遇到石墨材料中的硬質(zhì)點(diǎn)或殘留在工件表面的切屑顆粒，都將引起刀具的彈刀或顫振，因此逆銑的切削振動(dòng)大；2．吹氣（或吸塵）和浸漬電火花液加工，及時(shí)清理工件表面的石墨粉塵，有利于減小刀具二次磨損，延長(cháng)刀具的使用壽命，減少石墨粉塵對機床絲杠和導軌的影響；3．選擇合適的高轉速及相應的大進(jìn)給量。綜述以上幾點(diǎn)，刀具的材料、幾何角度、涂層、刃口的強化及機械加工條件，在刀具的使用壽命中扮演者不同的角色，缺一不可，相輔相成的。一把好的石墨刀具，應具備流暢的石墨粉排屑槽、長(cháng)的使用壽命、能夠深雕刻加工、能節約加工成本。

滾壓刀能在常溫下利用金屬的塑性變形，使工件表面的微觀(guān)不平度輾平從而達到改變表層結構、機械特性、形狀和尺寸的目的。因此這種方法可同時(shí)達到光整加工及強化兩種目的，是磨削、車(chē)削無(wú)法做到的。無(wú)論用何種金屬加工刀具加工，在零件表面總會(huì )留下微細的凸凹不平的刀痕，出現交錯起伏的峰谷現象，一定的壓力，使工件表層金屬產(chǎn)生塑性流動(dòng)，填入到原始殘留的低凹波谷中，而達到工件表面粗糙值降低。由于被滾壓的表層金屬塑性變形，使表層組織冷硬化和晶粒變細，形成致密的纖維狀，并形成殘余應力層，硬度和強度提高，從而改善了工件表面的耐磨性、耐蝕性和配合性。滾壓是一種無(wú)切削的塑性加工方法。 [1]