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

標準草案規定了高速切削的速度界限，超過(guò)該速度后離心力將成為銑刀的主要載荷，采用安全技術(shù)。在刀具直徑與高速切削范圍關(guān)系圖，曲線(xiàn)以上區域為該標準規定的銑刀經(jīng)過(guò)安全檢驗的高速切削范圍：對于直徑d1≤32mm的單件刀具（整體或焊接刀具），其切削速度超過(guò)10000m/mm為高速切削范圍；對于直徑d1>32mm的裝配式機夾刀具，高速切削范圍為線(xiàn)段BC以上區域。高速銑刀的安全失效形式有兩種：變形和破裂。不同類(lèi)型銑刀的安全試驗方法也不同。對于機夾可轉位銑刀，有兩種安全試驗方法：一種方法是在1.6倍大使用轉速下進(jìn)行試驗，刀具的性變形或零件的位移不超過(guò)0.05mm；另一種方法是在2倍于大使用轉速下試驗，刀具不發(fā)生破裂（包括夾緊刀片的螺釘被剪斷、刀片或其他夾緊元件被甩飛、刀體的爆裂等）。而對于整體式銑刀，則在2倍于大使用轉速條件下試驗而不發(fā)生彎曲或斷裂

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。

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。

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。