具有不同物理性能的刀具，如，高導(dǎo)熱和低熔點的高速鋼刀具、高熔點和低熱脹的陶瓷刀具、高導(dǎo)熱和低熱脹的金剛石刀具等，所適合加工的工件材料有所不同。加工導(dǎo)熱性差的工件時，應(yīng)采用導(dǎo)熱較好的刀具材料，以使切削熱得以迅速傳出而降低切削溫度。金剛石由于導(dǎo)熱系數(shù)及熱擴散率高，切削熱容易散出，不會產(chǎn)生很大的熱變形，這對尺寸精度要求很高的精密加工刀具監(jiān)控來說尤為重要。① 各種刀具材料的耐熱溫度：金剛石刀具為700～8000C、PCBN刀具為13000～15000C、陶瓷刀具為1100～12000C、TiC(N)基硬質(zhì)合金為900～11000C、WC基超細晶粒硬質(zhì)合金為800～9000C、HSS為600～7000C。② 各種刀具材料的導(dǎo)熱系數(shù)順序：PCD>PCBN>WC基硬質(zhì)合金>TiC(N)基硬質(zhì)合金>HSS>Si3N4基陶瓷>A1203基陶瓷。③ 各種刀具材料的熱脹系數(shù)大小順序為：HSS>WC基硬質(zhì)合金>TiC(N)> A1203基陶瓷>PCBN>Si3N4基陶瓷>PCD。④ 各種刀具材料的抗熱震性大小順序為：HSS>WC基硬質(zhì)合金>Si3N4基陶瓷>PCBN>PCD>TiC(N)基硬質(zhì)合金>A1203基陶瓷。

根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：1）整體式：刀具為一體，由一個毛坯料制造而成，不分體；2）焊接式：采用焊接方法連接，刀桿；3）機夾式：機夾式又分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種；通常數(shù)控刀具采用機夾式！4）特殊型式：如復(fù)合式刀具、減震式刀具；根據(jù)刀具監(jiān)控所用材料可分為：1）高速鋼刀具；2）硬質(zhì)合金刀具；3）陶瓷刀具；4）超高壓燒結(jié)體刀具；根據(jù)刀具加工方式可分為：1）車削工具：分外圓、內(nèi)圓、螺紋、切槽、切斷刀具等。2）鉆削工具；包括鉆頭、絲錐、鉸刀等。3）鏜削刀具；4）銑削刀具；包括面銑刀、立銑刀、三面刃銑刀等。

刀具監(jiān)控在切削過程中，由于切削時產(chǎn)生金屬的塑性變形，以及刀具、切屑、工.件之間接觸表面因切削而產(chǎn)生強烈的摩擦，刀具切削刃處產(chǎn)生很高的切削熱，同時還要承受切削力、沖擊和振動等影響。因此，刀具切削部分的材料，必須具備以下幾方面的切削性能。1.高的硬度和耐磨性硬度是刀具材料必備的基本特征。刀具材料的硬度，＊低要高于被加工工件材料的硬度，一般刀具材料的常溫硬度須在60HRC以上。耐磨性是指材料抵抗磨損的能力，它與材料的硬度、強度和組織結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般來說，材料的硬度越高，則耐磨性越好；材料組織中碳化物、氮化物等硬質(zhì)點的硬度越高，顆粒越小，數(shù)量越多且分布均勻，則耐磨性越高。2.足夠的強度和韌性切削時刀具要承受很大的切削力、沖擊和振動。為避免崩刃和折斷。刀具材料應(yīng)具有足夠的強度和韌性。材料的強度和韌性通常用抗彎強度σbb和沖擊韌度ak表示。3.高的耐熱性耐熱性是指刀具材料在高速切削或強力切削環(huán)境中，產(chǎn)生大量切削熱的情況下，還能保持高的硬度、耐磨性、強度和韌性等刀具切削性能的一種特性。通常把這種材料在高溫下仍保持較高硬度的能力稱為熱硬性。它是衡量刀具材料切削性能的要指標(biāo)，刀具材料的高溫硬度越高，耐熱性越好，切削性能越好，允許切削時的切削速度就越高。4.良好的導(dǎo)熱性刀具材料的熱導(dǎo)率越大，刀具傳導(dǎo)熱量的能力就越好，能很快地將切削熱傳出，有利于降低切削區(qū)的溫度，延長具的使用壽命。5.化學(xué)性能穩(wěn)定刀具材料化學(xué)性能穩(wěn)定，則刀具材料的抗氧化能力和抗擴散能力強，產(chǎn)生的氧化磨損和擴散磨損也小。6.良好的抗粘結(jié)性能刀具材料與工件材料有較低的親和性，能有效地減少刀具前面的“揭皮”現(xiàn)象，提高刀具前面抗月牙洼磨損能力。7.良好的工藝性能和經(jīng)濟性良好的工藝性能和經(jīng)濟性能即好的可磨削加工性，好的熱軋、鍛造性，好的焊接、熱處理性，且成本低，價格低，便于推廣應(yīng)用。

刀具監(jiān)控在隧道工程掘進過程中,盾構(gòu)機以其遍效、安全和優(yōu)質(zhì)等優(yōu)點,使用越來越廣泛,但在具體掘進過程中盾構(gòu)機會遇到各種復(fù)雜的地形,特別是底層具有較大的變化,因此需要根據(jù)地質(zhì)條件來選擇刀具,并進于刀盤的配置,這還僅有利功具的使用壽命,而且對工程的順利進行也具有非常重要的意義。盾構(gòu)刀具的選擇盾構(gòu)機刀具是確保掘進順利進行的重要部件,因此刀具選擇非常關(guān)鍵。在具體掘進施工過程中,通常會根據(jù)施工地形、地質(zhì)條件和地層巖石硬度來選擇適宜的刀及破巖方式。且在對刀具進行選擇時,需要深入調(diào)查刀具生產(chǎn)企業(yè),并通過有效的對比,對于選擇的刀具需要做好檢驗工作,從而使其能夠更好的滿足施工的要求,確保掘進的速度。盾構(gòu)掘進速度和刀具損耗對盾構(gòu)施工的影響利用盾構(gòu)機進行掘進作業(yè)過程中,對于復(fù)雜的地形作業(yè)時刀片極易受到不同程度的損壞,因此需要對刀具進行更換,從而使其保持正常的掘進速度。在對盾構(gòu)機具進行更換時,需要明確以下凡點問題:其一, 在盾構(gòu)機挖掘作業(yè)施工過程中，在對刀具進行更換之前,需要對巖層的具體情況進行有效勘察,確保盾構(gòu)機的整體性能能夠滿足后續(xù)巖層的施工要求。其二, 需要對刀具磨損程度進行判斷,計算其磨損數(shù)值,只有達到更換磨損數(shù)值時才能更換刀具。

金屬切削過程中，切屑是否容易折斷，與切屑的變形有直接聯(lián)系，所以研究切屑折斷原理必須從研究切屑變形的規(guī)律入手。刀具監(jiān)控切削過程中所形成的切屑，由于經(jīng)過了比較大的塑性變形，它的硬度將會有所提高，而塑性和韌性則顯著降低，這種現(xiàn)象叫冷作硬化。經(jīng)過冷作硬化以后，切屑變得硬而脆，當(dāng)它受到交變的彎曲或沖擊載荷時就容易折斷。切屑所經(jīng)受的塑性變形越大，硬脆現(xiàn)象越顯著，折斷也就越容易。在切削難斷屑的高強度、高塑性、高韌性的材料時，應(yīng)當(dāng)設(shè)法增大切屑的變形，以降低它的塑性和韌性，便于達到斷屑的目的。切屑的變形可以由兩部分組成：第一部分是切削過程中所形成的，leyu體育官網(wǎng) 稱之為基本變形。用平前刀面車刀自由切削時所測得的切屑變形，比較接近于基本變形的數(shù)值。影響基本變形的主要因素有刀具前角、負倒棱、切削速度三項。前角越小，負倒棱越寬、切削速度越低，則切屑的變形越大，越有利于斷屑。所以，減小前角、加寬負倒棱，降低切削速度可作為促進斷屑的措施。第二部分是切屑在流動和卷曲過程中所受的變形，leyu體育官網(wǎng) 稱之為附加變形。因為在大多數(shù)情況下，僅有切削過程中的基本變形還不能使切屑折斷，必須再增加一次附加變形，才能達到硬化和折斷的目的。迫使切屑經(jīng)受附加變形的＊簡便的方法，就是在前刀面上磨出（或壓制出）一定形狀的斷屑槽，迫使切屑流入斷屑槽時再卷曲變形。切屑經(jīng)受附加的再卷曲變形以后，進一步硬化和脆化，當(dāng)它碰撞到工件或后刀面上時，就很容易被折斷了。