粘結磨損在數控刀片后刀面與工件表面和數控刀片前刀面與切屑之間正壓力及切削溫度的作用下，形成新鮮表面接觸。當接觸表面達到原子間距離時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生吸附粘結現象。站結點(diǎn)逐漸地被工件或切屑剪切、撕裂而帶走，數控刀片表面就產(chǎn)生粘結磨損。粘結磨損是硬質(zhì)合金在以中等偏低的切削速度切削時(shí)磨損的主要原因之一。

擴散磨損在高溫、高壓下、數控刀片材料與工件材料中某些化學(xué)元素在固態(tài)小互相擴散，即硬質(zhì)合金中的Ti、w、Co等元素想鋼中擴散，而工件中的Fe、C等元素向數控刀片擴散、導致刀面的硬度、強度下降、脆性增加，刀具磨損加劇。此即擴散磨損，擴散磨損是硬質(zhì)合金刀具早高溫(800"900°C)下切削產(chǎn)生磨損的主要原因之一。
一般W、Co的擴散速度較Ti、Ta快，所以YT類(lèi)硬質(zhì)合金的高溫切削性能比YG類(lèi)好。相變磨損用高速鋼刀具切削時(shí)，當切削溫度超過(guò)其相變溫度(550"600°C)時(shí)，數控刀片的金相組織就會(huì )發(fā)生變化，使硬度下降，磨損加快，故相變磨損是高速鋼數控刀片磨損的主要原因之一?；瘜W(xué)磨損在一定溫度下，切削區周?chē)橘|(zhì)、如空氣、切削液等、與刀具材料發(fā)生化學(xué)反應，形成一些疏松脆弱的化合物。這些化合物容易被切削與工件擦傷帶走而造成數控刀片磨損

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

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。

刀具材料是決定刀具切削性能的根本因素，對于加工效率、加工質(zhì)量、加工成本以及刀具耐用度影響很大。刀具材料越硬，其耐磨性越好，硬度越高，沖擊韌性越低，材料越脆。硬度和韌性是一對矛盾，也是刀具材料所應克服的一個(gè)關(guān)鍵。對于石墨刀具，普通的TiAlN涂層可在選材上適當選擇韌性相對較好一點(diǎn)的，也就是鈷含量稍高一點(diǎn)的；對于金剛石涂層石墨刀具，可在選材上適當選擇硬度相對較好一點(diǎn)的，也就是鈷含量稍低一點(diǎn)的

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。