在金屬切削加工中，刀具會使工件材料變形，并以切屑形式將其剪切下來。 變形過程需要大量的力，刀具會承受多種機械、熱、化學和摩擦負荷。

一段時間過后，這些負荷＊終會導(dǎo)致刀具由于磨損過于嚴重而必須更換。通過恰當?shù)仡A(yù)測刀具壽命，生產(chǎn)制造商可以根據(jù)刀具磨損情況精確地規(guī)劃金屬加工工藝，并因此控制成本，以及避免由于意外的刀具失效行為或不可接受的工件質(zhì)量而造成意外停機。

刀具壽命建模并不是一種純學術(shù)追求；它可以幫助制造商提高生產(chǎn)率和控制成本。制造業(yè)重點考慮的是需要花費多少時間和成本才能生產(chǎn)出特定數(shù)量的合格工件。了解在需要更換刀具之前刀具能夠準確、高效地切削多長時間非常重要。工藝可靠性以及對刀具成本和停機時間進行的控制取決于是否能夠準確地預(yù)測刀具壽命。

切屑厚度的角色?

隨著工程師們對刀具壽命模型不斷進行開發(fā)和研究，一個事實變得明顯起來，那就是所產(chǎn)生的切屑厚度與刀具壽命密切相關(guān)。

切屑厚度是在垂直于切削刃的方向和垂直于切削方向的平面中測量出的切削深度和進給量之間的一個函數(shù)。如果切削刃的角度是 90°（在美國是0°主偏角），則切削深度和切屑寬度相同，進給量和切屑厚度也相同。

刀具拐角參與工件切削的程度增加了另一個用于確定切屑厚度的變量。瑞典工程師 Ragnar Woxén 于 20 世紀60 年代開發(fā)出了一種用于說明刀具刀尖圓弧吃刀程度的方法。

他提出了一個用于計算車削加工中的等效切屑厚度的公式，該公式可計算出刀具刀尖的理論切屑厚度。這一成果非常透徹地分析了刀尖圓弧，并能夠利用矩形來說明切屑面積。借助這一描述，模型可以反映刀具圓形刀尖圓弧的吃刀程度。