什么是刀具使用壽命？是指刀具從開(kāi)始使用至達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)保證的切削時(shí)間，又稱為刀具耐用度。而刀具總使用壽命，是指一把新刀具到報(bào)廢為止所經(jīng)歷的切削時(shí)間。    實(shí)際刀具壽命跟很多因素有關(guān)，包括刀具材料、刀具幾何形狀、工件材料、切削用量、切削溫度以及是否使用切削液等，都影響著刀具的磨損，同時(shí)也影響著刀具的使用壽命 。     1907年，在整整工作了26年切除了3萬(wàn)噸切屑，掌握了10萬(wàn)個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，泰勒發(fā)表了經(jīng)典論文“On the Art of Cutting Metal”中提出了＊＊的刀具耐用度公式，第一個(gè)研究了切削速度和刀具耐用度之間的關(guān)系。這一公式對(duì)今天預(yù)測(cè)刀具耐用度仍有重要的指導(dǎo)意義。    泰勒公式被用在課堂上和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，很少有在工廠使用。工廠習(xí)慣用估算的方法來(lái)得到刀具耐用度，或者叫刀具使用壽命。一般有以下幾種估算方法： 1、按切削時(shí)間計(jì)    金屬切削刀具行業(yè)內(nèi)，一般以數(shù)控刀具壽命15分鐘來(lái)推薦切削線速度。而在實(shí)際使用時(shí)，一般取數(shù)控刀具品牌制造廠推薦值的75%，此時(shí)的數(shù)控刀具壽命約為60分鐘。一個(gè)刀刃可加工工件數(shù)量可按下式估算：N=(19100xVxf)/(Dxh)N - 刀具壽命，可加工工件數(shù)，單位：個(gè)V – 刀具選用切削線速度，單位：米/分鐘f – 加工時(shí)的進(jìn)給量，單位：毫米/轉(zhuǎn)D – 被加工件工件直徑，單位：毫米h - 加工長(zhǎng)度，毫米2、按切削距離計(jì)切削距離是指，假設(shè)一個(gè)刀刃，在一個(gè)非常大的工件上連續(xù)不斷地按一定的速度切削，這把刀從開(kāi)始到失效所走過(guò)的路程全長(zhǎng)，稱為切削距離壽命。用L來(lái)表示。一個(gè)刀刃可加工工件數(shù)量可按下式估算：N=(318300XLXf)/(DXh)N–刀具壽命，可加工工件數(shù)，單位：個(gè)L–切削距離預(yù)計(jì)壽命，單位：千米f–加工時(shí)的進(jìn)給量，單位：毫米/轉(zhuǎn)D–被加工工件直徑，單位：毫米h–加工長(zhǎng)度，毫米3、以經(jīng)驗(yàn)值計(jì)：    有經(jīng)驗(yàn)的從業(yè)人員，對(duì)一些常用材料、常用刀具在加工某一類特定材料工件的使用壽命，有豐富的經(jīng)驗(yàn)積累，能直接地估算刀具的使用壽命。    如直徑在Ф25~Ф30之間的涂層硬質(zhì)合金鉆頭，加工普通碳鋼時(shí)鉆孔長(zhǎng)度約20~30米累計(jì)長(zhǎng)。加工鑄鐵時(shí)一般在80~100米累計(jì)總長(zhǎng)。

力學(xué)性能主要指的是刀具和工件的強(qiáng)度、韌性及硬度等參數(shù)。各種刀具材料按照抗彎強(qiáng)度由強(qiáng)到弱的順序排列，依次為：高速鋼>硬質(zhì)合金>陶瓷刀具>金剛石和立方氮化硼刀具；按照韌性從高到低順序排列，依次為高速鋼>硬質(zhì)合金>立方氮化硼、金剛石和陶瓷刀具；按照硬度由高到低順序排列，依次為金剛石刀具>立方氮化硼刀具>陶瓷刀具>硬質(zhì)合金>高速鋼。刀具監(jiān)控由于力學(xué)性能存在差異，刀具才能適應(yīng)各種不同工件材料的加工需求。刀具的硬度必須要高于它要加工的工件硬度，因此高硬度的工件材料，必須要用更高硬度的刀具才能進(jìn)行加工。通常，刀具材料的硬度越高，其耐磨性也就越好，但是強(qiáng)度和韌性一般不會(huì)與硬度（即耐磨性）同時(shí)表現(xiàn)高優(yōu)，就如魚和熊掌不可兼得的關(guān)系。高強(qiáng)度和高韌性的刀具，硬度（耐磨性）通常較低，一般被安排用于粗加工和半精加工，如高速鋼和鈷含量高的硬質(zhì)合金刀具；而高硬度（高耐磨性）的刀具，強(qiáng)度和韌性相對(duì)較低，一般被用于精加工和高精密加工，如低鈷含量硬質(zhì)合金、立方氮化硼、金剛石和陶瓷刀具。刀具材料硬度與韌性的關(guān)系另外，同時(shí)在強(qiáng)度、韌性、硬度方面表現(xiàn)都優(yōu)秀，具備強(qiáng)大綜合高溫力學(xué)性能的刀具，特別是近幾年來(lái)，刀具業(yè)界科研人員創(chuàng)新性地在硬質(zhì)合金材料中添加了超級(jí)合金（也叫高溫合金）中的關(guān)鍵耐高溫組元，不僅具有超強(qiáng)抗塑性變形能力，超強(qiáng)的抗沖擊性能，還兼具更高紅硬性的超級(jí)硬質(zhì)合金材質(zhì)刀具，是M類（不銹鋼：不銹鋼、鑄鋼）和S類（難加工材料：高速鋼、特殊合金鋼、耐熱不銹鋼、高溫合金、難熔合金）工件粗、半精、精加工的＊＊，其切削質(zhì)量和使用壽命可比普通硬質(zhì)合金刀具提高一倍以上。而具有優(yōu)良的高溫力學(xué)性能（特指紅硬性），在高速切削下有很好的紅硬性和抗月牙洼磨損能力的刀具，則是高速切削的＊＊之選，如TiCN基金屬陶瓷刀具就具有上述優(yōu)點(diǎn)，能夠以很高的速度進(jìn)行切削，其允許的切削速度可以比硬質(zhì)合金刀具高2到10倍，適合P、M、K類（鋼、不銹鋼、鑄鐵）材質(zhì)工件的高速精加工、半精加工。

有經(jīng)驗(yàn)的從業(yè)人員，對(duì)一些常用材料、常用刀具在加工某一類特定材料工件的使用壽命，有豐富的經(jīng)驗(yàn)積累，能直接地估算刀具的使用壽命。如直徑在Ф25~Ф30之間的涂層硬質(zhì)合金鉆頭，加工普通碳鋼時(shí)鉆孔長(zhǎng)度約20~30米累計(jì)長(zhǎng)。加工鑄鐵時(shí)一般在80~100米累計(jì)總長(zhǎng)。因?yàn)楹苌儆械毒咧圃鞆S家提供這些數(shù)據(jù)。即使提供，也僅僅是提供者在實(shí)驗(yàn)室里特定環(huán)境條件下的特例，不一定具有普遍指導(dǎo)意義。而以經(jīng)驗(yàn)值估算，有相當(dāng)大的局限性，不一定具有普遍的共性，也只能在基本同的條件下，粗略的估計(jì)。實(shí)際估計(jì)時(shí)，還必須考慮如下條件：1）對(duì)于失效極限的確定，也就是說(shuō)，刀具使用到什么情況下不能用了。除了崩刃、破裂等極端狀況。主要是指磨損，特別是精加工時(shí)，一般認(rèn)為精加工刀片后刀面磨損0.2毫米以內(nèi)是正常的。但是如果是定徑刀具，后刀面磨損會(huì)造成工件直徑變化，一旦出現(xiàn)徑向尺寸變化達(dá)到危險(xiǎn)情況就要換刀了。又如，對(duì)表面粗糙度有特殊要求，刀具略有磨損，表面粗糙度略有下降即不能滿足要求時(shí)，也必須換刀。估算時(shí)就必須按一定比例酌情降低估算值。如果徑向尺寸有調(diào)整或可補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候、表面粗糙度要求比較低的加工，則可按比例提高估算值。2）切削速度對(duì)刀具的磨損有相當(dāng)大的影響，一般的來(lái)說(shuō)，線速度越快，刀具壽命越短，但是線速度太低的話，一方面影響加工效率，同時(shí)也不一定對(duì)刀具壽命有利，所以切削速度的選擇，必須參考刀具制造廠提供的切削參數(shù)，再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況確定一個(gè)＊合理的速度。3）被加工工件的材料，對(duì)刀具壽命也有相當(dāng)大的影響?？此葡嗤牟牧希瑑?nèi)部所含材料成分比例略有不同，可能切削性能就有很大的區(qū)別。即使完全相同的材料，如部件結(jié)構(gòu)不同、成型方法不同、熱處理設(shè)備或工藝不同、前道工序加工刀具不同，都會(huì)造成刀具壽命有顯著差別。如不銹鋼件加工，如前道工序粗加工的刀具不鋒利，在工件表面因冷作硬化效應(yīng)，形成一層硬化層，致使后道工序的精加工刀具急劇磨損，對(duì)精加工刀具壽命造成嚴(yán)重的影響。4）合理、準(zhǔn)確使用切削液，能明顯提高刀具壽命。首先切削液必須準(zhǔn)確、干凈、充分、有效。不同的刀具材料、不同的工件、不同的加工形式，應(yīng)該根據(jù)目的要求，如粗加工時(shí)的冷卻、精加工時(shí)的潤(rùn)滑，加注不同的切削液。5）地基、機(jī)床、夾具、工件、刀具等所有一切，構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)的剛性對(duì)刀具壽命的影響，也非常大。因?yàn)槲⑿〉恼饎?dòng)使刀具和工件產(chǎn)生非正常微距位移，而使刀具無(wú)謂的增加了無(wú)效摩擦，＊后導(dǎo)致刀具磨損，刀具壽命迅速下降。提高系統(tǒng)剛性是提高刀具壽命的重要措施和手段，但是要有效提高系統(tǒng)剛性，必須不斷地進(jìn)行細(xì)致而又復(fù)雜的調(diào)查、分析、研究工作。很多人認(rèn)為要改變某個(gè)局部的結(jié)構(gòu)要花費(fèi)很大的經(jīng)濟(jì)成本，其實(shí)不然，一次性的人力物力投入，換來(lái)的可能是幾年，甚至十幾年長(zhǎng)期的耗材成本的降低。

硬質(zhì)合金是用粉末冶金方法制造的合金材料，它是由高硬度、高熔點(diǎn)的金屬碳化物(WC、TiC等)粉末，用鈷等金屬粘結(jié)劑在高溫下燒結(jié)而成。硬質(zhì)合金的硬度較高，常溫下可達(dá)89～93HRA，耐磨性和耐熱性 均高于工具鋼，在800～1000℃時(shí)仍能進(jìn)行正常切削，其切削速度是高速鋼的幾倍，刀具壽命也提高了幾十倍，并能加工高速鋼刀具難以切 削加工的材料，因此被廣泛應(yīng)用。但是它也存在抗彎強(qiáng)度和沖擊韌度 比高速鋼低，刃口不能磨得象高速鋼刀具那樣鋒利等不足之處。硬質(zhì)合金按其化學(xué)成分和使用特性可分為鎢鈷類(YG)、鎢鈦鈷類(YT)、鎢鈦(鉭)鈮鈷類(Yw)和碳化鈦基類(YN)等四類。(1) 鎢鈷類硬質(zhì)合金(YG) 是由WC和Co組成的、其韌性、磨削性能和導(dǎo)熱性好。主要適用于加工脆性材料(如鑄鐵)，有色金屬和非金屬材料。鎢鈷合金的常用牌號(hào)有YG3、YG6、YG6X和YG8。合金中鈷含量越高其韌性越好，適用于粗加工；鈷含量低的，用于精加工。另外，細(xì)顆粒(YG6X)硬質(zhì)合金比中顆粒(YG6)硬質(zhì)合金的硬度高、耐磨性好，但抗彎強(qiáng)度略有降低。(2) 鎢鈷鈦類硬質(zhì)合金(YT) 是由WC、TiC和Co組成的。由于在合金中加入了TiC，使其耐磨性提高，但抗彎強(qiáng)度、磨削性能和熱導(dǎo)率卻有所下降。由于其低溫脆性較大，不耐沖擊，故僅適用于高速切削一般材料而不宜用來(lái)加工脆性材料。鎢鈷鈦類合金的常用牌號(hào)有YT5、YTl4、YTl5、YT30。TiC含量越多的牌號(hào)硬度和耐磨性也越高，但抗彎強(qiáng)度和熱導(dǎo)率則較低。因此當(dāng)切削條件比較平穩(wěn)，要求強(qiáng)度和耐磨性高時(shí)，應(yīng)選用TiC含量多的牌號(hào)；當(dāng)?shù)毒咴谇邢鬟^(guò)程中承受沖擊和振動(dòng)容易引起崩刃時(shí)，應(yīng)選用TiC含量少的牌號(hào)。(3) 鎢鈦鉭(鈮)鈷類硬質(zhì)合金(Yw) 在合金中加入適量的碳化鉭(TaC)或碳化鈮(NaC)以提高合金的高溫硬度、強(qiáng)度、耐磨性、粘結(jié)溫度和抗氧化性。同時(shí)，韌性也有所提高，具有較好的綜合切削性能。主要用于加工難以切削的材料和斷續(xù)切削。其常用牌號(hào)有Ywl和YW2。(4) 碳化鈦基類硬質(zhì)合金(YN) 是由TiC為硬質(zhì)相，用鎳(Ni)、鉬(Mo)為結(jié)合劑的硬質(zhì)合金。其優(yōu)點(diǎn)是硬度高、抗粘結(jié)能力、抗月牙洼磨損能力和抗氧化能力都很強(qiáng)。在1000℃以上的高溫下，仍能進(jìn)行切削加工。適用于合金鋼、工具鋼，淬火鋼等作連續(xù)精加工，常用牌號(hào)有YN05、YNl0。

無(wú)論在家中還是戶外，刀都是非常實(shí)用的工具。但如果使用不當(dāng)，刀具也會(huì)對(duì)使用者和其他人造成危險(xiǎn)。無(wú)論使用什么刀，安全都是＊基礎(chǔ)的。了解學(xué)習(xí)安全用刀常識(shí)，不但可以確保自身安全，也是對(duì)自己和他人的一種責(zé)任擔(dān)當(dāng)。1、安全用刀，從正確選刀開(kāi)始。購(gòu)買刀具時(shí)，需要充分考慮它的用途，刀片的質(zhì)量，以及是否有符合人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的手柄，這些都關(guān)乎刀具的使用安全。2、刀是工具，但也是一種武器，切記不要像玩具一樣對(duì)待它，拋刀、扔刀都是非常危險(xiǎn)的行為。3、向其他人傳遞刀具時(shí)，要將刀柄朝向?qū)Ψ剑皇堑镀?、不要把刀放置在兒童或動(dòng)物可以碰觸到的地方。不使用時(shí)，一定要收入護(hù)套存放在安全的地方。5、在使用前，仔細(xì)查看刀具狀況，是否有裂縫或破損，刀片在刀柄中是否晃動(dòng)。檢查刀具是否打磨鋒利，鈍刀造成的傷害要大于鋒利的刀片。6、當(dāng)使用刀子切割東西時(shí)，應(yīng)始終沿遠(yuǎn)離身體的方向切割。刀刃切勿向內(nèi)，因?yàn)榈镀梢匝杆購(gòu)椈?，容易傷到自己?、進(jìn)行切割時(shí)，確保刀柄抓握嚴(yán)密牢穩(wěn)。如果你的手是濕的，在拿刀前先擦干。干燥的手掌能確保更好的抓地力。8、在正在運(yùn)動(dòng)的空間內(nèi)不要用刀，比如顛簸的車廂或船上。同樣，也不要拿著出鞘的刀走路和跑，因?yàn)橛兴さ够虻蹲拥袈鋵?dǎo)致受傷的風(fēng)險(xiǎn)。9、如果刀具不慎掉落，要果斷放手。切勿在落地前試圖抓住或接住它。10、如果折刀被卡住，無(wú)法正常打開(kāi)，不要嘗試不正確地打開(kāi)方式，因?yàn)楹芸赡軐?dǎo)致嚴(yán)重傷害。同樣，一旦打開(kāi)，在使用前要確保刀片鎖定到位，否則在使用過(guò)程中刀片折回手中，你的手指很可能就保不住了。11、在適當(dāng)?shù)那闆r下使用與之匹配的適當(dāng)?shù)毒?。換句話說(shuō)，不要使用大型獵刀在廚房切牛排，這不僅不好用，而且危險(xiǎn)。什么任務(wù)用什么刀，以減少受傷的可能性。12、在保養(yǎng)刀具時(shí)要注意采取措施，確保刀具保持良好狀態(tài)并且安全可靠。比如磨刀＊好使用磨刀石，而不是電動(dòng)磨床；刀具使用后要徹底清潔，以保持刀具壽命和刀具的整體狀況；如果刀具有鎖定功能，更要確保將其清潔干凈，以防止鎖定裝置生銹或卡住。13、不要在喝酒或狀態(tài)不佳時(shí)用刀，不要將刀帶到公眾場(chǎng)所。