刀具是機械制造中用于切削加工的工具，又稱(chēng)切削工具。 絕大多數的刀具是機用的，但也有手用的。由于機械制造中使用的刀具基本上都用于切削金屬材料，所以“刀具”一詞一般就理解為金屬切削刀具。切削木材用的刀具則稱(chēng)為木工刀具。還有特別應用的一類(lèi)刀具，用于地質(zhì)勘探、打井、礦山鉆探，稱(chēng)為礦山刀具

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

刀具按工件加工表面的形式可分為五類(lèi)：加工各種外表面的刀具包括車(chē)刀、刨刀、銑刀、外表面拉刀和銼刀等；孔加工刀具包括鉆頭、擴孔鉆、鏜刀、鉸刀和內表面拉刀等；螺紋加工刀具包括絲錐、板牙、自動(dòng)開(kāi)合螺紋切頭、螺紋車(chē)刀和螺紋銑刀等；齒輪加工刀具包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪和拉刀等；切斷刀具包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車(chē)刀和鋸片銑刀等等。此外，還有組合刀具。按切削運動(dòng)方式和相應的刀刃形狀，刀具又可分為三類(lèi)：通用刀具如車(chē)刀、刨刀、銑刀(不包括成形的車(chē)刀、成形刨刀和成形銑刀)、鏜刀、鉆頭、擴孔鉆、鉸刀和鋸等；成形刀具這類(lèi)刀具的刀刃具有與被加工工件斷面相同或接近相同的形狀，如成形車(chē)刀、成形刨刀、成形銑刀、拉刀、圓錐鉸刀和各種螺紋加工刀具等；特殊刀具加工一些特殊工件，如：齒輪，花鍵等用的刀具。如、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪刨刀和錐齒輪銑刀盤(pán)等

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

根據制造業(yè)發(fā)展的需要，多功能復合刀具、高速刀具將成為刀具發(fā)展的主流。面對日益增多的難加工材料，刀具行業(yè)改進(jìn)刀具材料、研發(fā)新的刀具材料和更合理的刀具結構。硬質(zhì)合金材料及涂層應用增多。細顆粒、超細顆粒硬質(zhì)合金材料是發(fā)展方向；納米涂層、梯度結構涂層及全新結構、材料的涂層將大幅度提高刀具使用性能；物理涂層（PVD）的應用繼續增多。新型刀具材料應用增多。陶瓷、金屬陶瓷、氮化硅陶瓷、PCBN、PCD等刀具材料的韌性進(jìn)一步增強，應用場(chǎng)合日趨增多。切削技術(shù)快速發(fā)展。高速切削、硬切削、干切削繼續快速發(fā)展，應用范圍在迅速擴大。

金剛石涂層刀具的硬度高、耐磨性好、摩擦系數低等優(yōu)點(diǎn)，現階段金剛石涂層是石墨加工刀具的選擇，也能體現石墨刀具的使用性能；金剛石涂層的硬質(zhì)合金刀具的優(yōu)點(diǎn)是綜合了天然金剛石的硬度和硬質(zhì)合金的強度及斷裂韌性；但是在國內金剛石涂層技術(shù)還處于起步階段，還有成本的投入都是很大的，所以金剛石涂層暫時(shí)不會(huì )有太大發(fā)展。不過(guò)我們可以在普通刀具的基礎上，優(yōu)化刀具的角度，選材等方面和改善普通涂層的結構，在某種程度上是可以在石墨加工當中應用的。金剛石涂層刀具和普通涂層刀具的幾何角度有本質(zhì)的區別，所以在設計金剛石涂層刀具時(shí)，由于石墨加工的特殊性，其幾何角度可適當放大，容削槽也變大，也不會(huì )降低其刀具鋒口的耐磨性；對于普通的TiAlN涂層，雖然比無(wú)涂層的刀具其耐磨有顯著(zhù)的提高，但比起金剛石涂層來(lái)說(shuō)，在加工石墨時(shí)它的幾何角度應適當放小，以增加其耐磨性。刀具表面處理技術(shù)又有了新發(fā)展，移動(dòng)菠菜發(fā)布的國外新消息：利用固態(tài)的納米結構硼原子團對刀具表面進(jìn)行改性處理，可較大幅度提高刀具壽命。對金剛石涂層來(lái)說(shuō)，世界上眾多的涂層公司均投入大量的人力和物力來(lái)研究開(kāi)發(fā)相關(guān)涂層技術(shù)，但是為止，國外成熟而又經(jīng)濟的涂層公司僅于歐洲；PARA作為一款的石墨加工刀具，同樣采用世界的涂層技術(shù)對刀具進(jìn)行表面處理，以確保加工壽命的同時(shí)，刀具的經(jīng)濟實(shí)用。

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。

1、刃口磨損。改進(jìn)辦法：提高進(jìn)給量；降低切削速度；使用更耐磨的刀片材質(zhì)；使用涂層刀片。2、崩碎。改進(jìn)辦法：使用韌性更好的材質(zhì)；使用刃口強化的刀片；檢查工藝系統的剛性；加大主偏角。3、熱變形。改進(jìn)辦法：降低切削速度；減少進(jìn)給；減少切深；使用更具熱硬性的材質(zhì)。4、切深處破損。改進(jìn)辦法：改變主偏角；刃口強化；更換刀片材質(zhì)。5、熱裂紋。改進(jìn)辦法：正確使用冷卻液；降低切削速度；減少進(jìn)給；使用涂層刀片。6、積屑。改進(jìn)辦法：提高切削速度；提高進(jìn)給；使用涂層刀片或金屬陶瓷刀片；使用冷卻液；使刃口更鋒利。7、月牙洼磨損。改進(jìn)辦法：降低切削速度；降低進(jìn)給；使用涂層刀片或金屬陶瓷刀片；使用冷卻液。8、斷裂。改進(jìn)辦法：使用韌性更好的材質(zhì)或槽型；減少進(jìn)給；減少切深；檢查工藝系統的剛性。注意：通常當后刀面磨損達0.7毫米時(shí)，應更換刀片刃口；精加工時(shí)大磨損量為0.04毫米。

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]