在金屬切削加工中，切屑沿刀具前刀面高速滑移而產生的熱量和摩擦，使刀具處于一種＊＊挑戰(zhàn)性的加工環(huán)境中。造成刀具磨損的機理主要是以下幾種：機械力：刀片切削刃上的機械壓力導致斷裂。熱量：在刀片切削刃上，溫度變化導致裂紋，熱量導致塑性變形 ?；瘜W反應：硬質合金和工件材料之間的化學反應導致磨損。研磨：在鑄鐵中，SiC夾雜物會磨損刀片切削刃。粘附：對于粘性材料，形成積屑層/積屑瘤。后刀面磨損原因：切削期間，與工件材料表面的摩擦會導致后刀面的刀具材料損耗。磨損通常＊初在刃線出現(xiàn)，并逐漸向下發(fā)展。應對措施：降低切削速度，并同時增加進給，將可在確保生產率的情況下延長刀具壽命。月牙洼磨損原因：切屑與刀片 (刀具) 前刀面的接觸導致出現(xiàn)月牙洼磨損，屬于化學反應。應對措施：降低切削速度，并選擇具有正確槽型和更耐磨涂層的刀片 (刀具) 將可延長刀具壽命。塑性變形塑性變形是指切削刃形狀永久改變，切削刃出現(xiàn)向內變形 (切削刃凹陷) 或向下變形 (切削刃下塌)。切削刃下塌切削刃凹陷原因：切削刃在高切削力和高溫下處于應力狀態(tài)，超出了刀具材料的屈服強度和溫度。應對措施：使用具有較高熱硬度的材質可以解決塑性變形問題。涂層可改進刀片 (刀具) 的抗塑性變形能力。涂層剝落涂層剝落通常發(fā)生在加工具有粘結特性的材料時。原因：粘附負荷會逐漸發(fā)展，切削刃要承受拉應力。這會導致涂層分離，從而露出底層或基體。應對措施：提高切削速度，以及選擇具有較薄涂層的刀片將可減少刀具的涂層剝落。

目前的涂層技術包括： ①氮化鈦（TiN）涂層：這是一種通用型PVD和CVD涂層，可以提高刀具的硬度和氧化溫度?！　、谔嫉仯═iCN）涂層：通過在TiN中添加碳元素，提高了涂層的硬度和表面光潔度?！　、鄣X鈦（TiAlN）和氮鈦鋁（AlTiN）涂層：氧化鋁（Al2O3）層與這些涂層的復合應用可以提高高溫切削加工的刀具壽命。氧化鋁涂層尤其適合干式切削和近干切削。AlTiN涂層的鋁含量較高，與鈦含量較高的TiAlN涂層相比，具有更高的表面硬度。AlTiN涂層通常用于高速切削加工?！　、艿t（CrN）涂層：這種涂層具有較好的抗粘結性能，是對抗積屑瘤的＊＊解決方案?！　、萁饎偸繉樱航饎偸繉涌梢燥@著提高加工非鐵族材料刀具的切削性能，非常適合加工石墨、金屬基復合材料、高硅鋁合金和其他高磨蝕性材料。但金剛石涂層不適合加工鋼件，因為它與鋼的化學反應會破壞涂層與基體的粘附性能?！　〗陙恚琍VD涂層刀具的市場份額有所擴大，其價格也與CVD涂層刀具不相上下。CVD涂層的厚度通常為5－15μm，而PVD涂層的厚度約為2－6μm。在涂覆到刀具基體上時，CVD涂層會產生不受歡迎的拉應力；而PVD涂層則有助于對基體形成有益的壓應力。

　　在一些精密的高強度加工中（例如，拉削、攻絲、深孔和鉆削），需要切削液具有優(yōu)異的潤滑性能，可選用極壓切削油和高濃度乳化液。　?。?）工具鋼刀具的耐熱溫度在 200～300℃，耐熱性能差，高溫下失去硬度，因此要求采用冷卻性能好、低濃度的切削液?！　。?）高速鋼刀具進行高速粗切削時，切削量大，并產生大量的切削熱，應采用冷卻性好的水基切削液；如果用高速鋼刀具進行中、低速的精加工時，一般采取油基切削液或高濃度乳化液，能減小刀具和工件的摩擦黏結，抑制切削瘤生成，提高加工精度?！　。?）硬質合金刀具熔點和硬度較高，化學和熱穩(wěn)定性較好，切削和耐磨性能比高速鋼刀具好得多，在一般加工中可使用油基切削液。根據刀具壽命要求如果是重切削，切削溫度很高，容易極快磨損刀具，此時應增大切削液的流量，保證充足的冷卻潤滑?！　。?）陶瓷刀具、金剛石刀具和立方氮化硼刀具都具有較高的硬度和耐磨性，切削時一般不使用切削液，有時也可使用水基切削液。

機床的基礎性能決定了產線的基本配置，然而實際的加工效果則需要刀具來保證。在主軸與刀柄之間哪怕存在著極微小的異物，也會造成銑鏜刀具裝卡不準確，導致次品率上升和停機事故頻發(fā)，傳感器輔助的監(jiān)視系統(tǒng)可以有效阻止此類事故的發(fā)生。以傳動機構部件為例，此類部件必須實現(xiàn)高精度加工，以達到高效運行并確保＊大的安全性能。但是，一旦切屑和廢料等異物進入到加工接觸面，銑床的精度就會喪失殆盡。異物將會在接觸面上沉積下來，并在各接觸面之間生成一條縫隙。在以復合加工工藝和聯(lián)合機床為特征的批量加工汽車產品部件時，單臺設備和流程均可對整條生產流水線的加工過程和質量產生影響。刀具監(jiān)控 因裝夾精度不足而造成的機床加工誤差往往要到下一道質量控制環(huán)節(jié)時才能被發(fā)現(xiàn)。除了產生殘次品部件之外，這樣的事件還會導致單臺設備或整條生產線的停機。

刀具材料應具備基本性能刀具材料的選擇對刀具壽命、加工效率、加工質量和加工成本等的影響很大。刀具切削時要承受高壓、高溫、摩擦、沖擊和振動等作用。因此，刀具材料應具備如下一些基本性能：(1) 硬度和耐磨性。刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。(2) 強度和韌性。刀具材料應具備較高的強度和韌性，以便承受切削力、沖擊和振動,防止刀具脆性斷裂和崩刃。(3) 耐熱性。刀具材料的耐熱性要好，能承受高的切削溫度，具備良好的抗氧化能力。(4) 工藝性能和經濟性。刀具材料應具備好的鍛造性能、熱處理性能、焊接性能；磨削加工性能等，而且要追求高的性能價格比。