在數(shù)控加工中，刀具壽命是指從刀尖切削工件到刀尖報廢的時間或從工件表面的實(shí)際長度算起的時間。刀尖加工時間是刀具企業(yè)計算刀具壽命的一個關(guān)鍵評價指標(biāo)。典型刀具的使用壽命是每片刀片連續(xù)加工15到20分鐘。刀具壽命是企業(yè)在比較理想的條件下測量出來的。根據(jù)不同的加工深度和不同的工件材料進(jìn)給量，每片刀片連續(xù)加工15-20分鐘，計算出相應(yīng)的線速度與進(jìn)給量的關(guān)系，形成相應(yīng)的切削參數(shù)表。因此，每個公司的切割數(shù)據(jù)表也不同。1、刀具壽命會提高嗎？刀具壽命15~20分鐘，刀具壽命能否進(jìn)一步提高？顯然，您可以輕松地提高工具的使用壽命，但前提是要以生產(chǎn)線速度為代價。線速度越低，刀具壽命增加越明顯（但線速度越低，加工時的振動會降低刀具壽命）。2、提高刀具壽命有實(shí)際意義嗎？刀具成本與工件加工成本的比值很小。當(dāng)線速度降低時，即使刀具壽命增加，刀具加工的工件數(shù)量也不一定增加，但加工產(chǎn)品的加工成本增加。應(yīng)理解為盡可能多地增加工件，同時確保盡可能長的刀具壽命。

1）刀片牌號、規(guī)格選擇不當(dāng)，如刀片的厚度太薄或粗加工時選用了太硬太脆的牌號。對策：增大刀片厚度或?qū)⒌镀⒀b，選用抗彎強(qiáng)度及韌性較高的牌號。2） 刀具幾何參數(shù)選擇不當(dāng)（如前后角過大等）。對策：可從以下幾方面著手重新設(shè)計刀具。① 適當(dāng)減小前、后角。② 采用較大的負(fù)刃傾角。③ 減小主偏角。④ 采用較大的負(fù)倒棱或刃口圓弧。⑤ 修磨過渡切削刃，增強(qiáng)刀尖。3）刀片的焊接工藝不正確，造成焊接應(yīng)力過大或焊接裂縫。對策：①避免采用三面封閉的刀片槽結(jié)構(gòu)。②正確選用焊料。③避免采用氧炔焰加熱焊接，并且在焊接后應(yīng)保溫，以消除內(nèi)應(yīng)力。④盡可能改用機(jī)械夾固的結(jié)構(gòu)4）刃磨方法不當(dāng)，造成磨削應(yīng)力及磨削裂紋；對PCBN銑刀刃磨后刀齒的振擺過大，使個別刀齒負(fù)荷過重，也會造成打刀。對策：①采用間斷磨削或金剛石砂輪磨削。②選用較軟的砂輪，并經(jīng)常修整保持砂輪鋒利。③注意刃磨質(zhì)量，嚴(yán)格控制銑刀刀齒的振擺量。5） 切削用量選擇不合理，如用量過大，便機(jī)床悶車；斷續(xù)切削時，切削速度過高，進(jìn)給量過大，毛坯余量不均勻時，切削深度過?。磺邢鞲咤i鋼等加工硬化傾向大的材料時，進(jìn)給量過小等。對策：重新選擇切削用量。6） 機(jī)械夾固式刀具的刀槽底面不平整或刀片伸出過長等結(jié)構(gòu)上的原因。對策：①修整刀槽底面。②合理布置切削液噴嘴的位置。③淬硬刀桿在刀片下面增加硬質(zhì)合金墊片。7） 刀具破損過度。對策：及時換刀或更換切削刃。8） 切削液流量不足或加注方法不正確，造成刀片驟熱而裂損。對策：① 加大切削液的流量。② 合理布置切削液噴嘴的位置。③ 采用有效的冷卻方法如噴霧冷卻等提高冷卻效果。④ 采用*切削減小對刀片的沖擊。9） 刀具安裝不正確，如：切斷車刀安裝過高或過低；端面銑刀采用了不對稱順銑等。對策：重新安裝刀具。10） 工藝系統(tǒng)剛性太差，造成切削振動過大。對策：① 增加工件的輔助支承，提高工件裝夾剛性。② 減小刀具的懸伸長度。③ 適當(dāng)減小刀具的后角。④ 采用其它的消振措施。11） 操作不慎，如：刀具由工件中間切入時，動作過猛；尚未退刀，即行停車。對策：注意操作方法。

1. 前角的功用  前角是刀具的重要幾何角度之一，其數(shù)值大小、正負(fù)對切削變形、切削力、切削溫度、刀具磨損和已加工表面質(zhì)量均有很大影響。（1）影響切削變形。增大前角，可使切削變形減小，切削力、切削熱和切削功率減小。（2）影響切削刃強(qiáng)度及散熱情況。增大前角，會使楔角減小，切削刃強(qiáng)度下降，散熱體積減小；過大的前角，可能導(dǎo)致切削刃處出現(xiàn)彎曲應(yīng)力，造成崩刃。（3）影響切屑形態(tài)和斷屑效果。切削變形程度不同，切屑折斷難易程度不同（見圖1-49）。（4）影響已加工表面質(zhì)量。a）正前角  b）負(fù)前角2. 選擇原則  刀具合理前角主要取決于刀具材料和工件材料的性能，即：（1）刀具材料的抗彎強(qiáng)度及沖擊韌度較高時，可選擇大前角。（2）工件材料的強(qiáng)度和硬度較大時，宜選用較小前角，以保證刀具刃口強(qiáng)度；反之，宜選用較大前角。（3）其他具體加工條件。3. 前角選擇口訣前角作用大，合理選擇它；工件硬度高，前角要選?。还ぜ苄源?，前角要選大；硬質(zhì)合金刀，前角要選??；高速鋼刀具，前角要選大；粗加工前角小，精加工前角大。4. 采用負(fù)倒棱強(qiáng)化切削刃  刀具前角增大，雖然可使切削變形和切削力減小，但往往受刃口強(qiáng)度的限制。在正前角的前刀面上磨出倒棱是較好的解決辦法（見圖1-50）。倒棱面可以是負(fù)前角、零前角或者小正前角，在實(shí)際應(yīng)用中負(fù)倒棱應(yīng)用較多。倒棱的主要作用是增強(qiáng)刃口，降低刀具破損。粗加工或斷續(xù)切削脆硬材料時，負(fù)倒棱可減少崩刃，提高刀具使用壽命。用陶瓷刀具銑削淬火鋼時，沒有倒棱的刃口不能加工。此外，刀具倒棱處的楔角較大，可以改善散熱條件。

導(dǎo)致刀具磨耗的主要因素是切削溫度。切削時，由于切削溫度力相當(dāng)高，導(dǎo)致刀具的硬度降低，產(chǎn)生變形，逐漸使刀具失去切削能力或使刀口形狀改變，從而造成切削尺寸改變，使實(shí)際切削量比預(yù)定切削量要小，且加工面會全部或部分由光滑面變?yōu)榇植诿?，還會產(chǎn)生切削力增大、切削溫度升高、切削性能改變、積屑范圍增大以及動力消耗增加等現(xiàn)象。而刀具的磨耗方式主要是摩擦式、熔鑄式、擴(kuò)散式、化學(xué)式及電解式磨耗。刀具的磨耗性能可按照正常及異常來分類。傳統(tǒng)切削刀具的使用壽命結(jié)束可歸結(jié)于刀具磨耗逐漸增加，導(dǎo)致刀具破壞或刀具切削刀口突然破損。刀具破損將使切削工件表面品質(zhì)降低，采用直接或間接測感技術(shù)監(jiān)控刀具的表面品質(zhì)，可判斷切削刀具是否即將結(jié)束使用壽命。從圖中可以看出，刀具面磨耗幾何外觀形狀可分為A、B、C 3個區(qū)域。根據(jù)ISO對刀具使用壽命的定義，如果刀腹磨耗的平均磨耗值VB>0.3mm，或＊大磨耗量VBmax>0.6 mm，則刀具的使用年限已超過刀具的使用壽命。凹陷磨耗發(fā)生于刀具上頂面上，此種磨耗是由于切削過程產(chǎn)生的高溫而造成。

 1．刀具磨損的形態(tài)（1）前刀具破損（月牙洼磨損） 切削塑性材料時，如果切削速度和切削厚度較大，切屑在前刀面上經(jīng)常會磨出一個月牙洼，這種磨損形式稱作前刀面磨損。出現(xiàn)月牙洼的部位就是切削溫度＊高的部位。月牙洼和切削刃之間有一條小棱邊，月牙洼隨著刀具磨損不斷變大，當(dāng)月牙洼擴(kuò)展到使棱邊變得很窄時，切削刃強(qiáng)度降低，極易導(dǎo)致崩刃。月牙洼磨損量以其深度KT表示。（2）后刀面磨損 由于后刀面和加工表面間的強(qiáng)烈摩擦，后刀面靠近切削刃部位會逐漸地被磨成后角為零的小棱面，這種磨損形式稱作后刀面磨損。切削鑄鐵和以較小的切削厚度、較低的切削速度切削塑性材料時，后刀面磨損是主要形態(tài)。后刀面上的磨損棱帶往往不均勻，刀尖附近（C區(qū)）因強(qiáng)度較差，散熱條件不好，磨損較大；中間區(qū)域（B區(qū)）磨損較均勻，其平均磨損寬度以VB 表示。（3）邊界磨損 切削鋼料時，常在主切削刃靠近工件外皮處和副切削刃靠近刀尖處的后刀面上磨出較深的溝紋，這種磨損稱作邊界磨損。溝紋的位置在主切削刃與工件待加工表面、副切削刃與已加工表面接觸的部位。 2．刀具磨損機(jī)制（1）硬質(zhì)點(diǎn)劃痕 由工件材料中所含的碳化物、氮化物和氧化物等硬質(zhì)點(diǎn)以及積屑瘤碎片等在刀具表面上劃出一條條溝紋，造成機(jī)械磨損。硬質(zhì)點(diǎn)劃痕在各種切削速度下都存在，它是低速切削刀具（如拉刀、板牙等）產(chǎn)生磨損的主要原因。（2）冷焊粘結(jié) 切削時，切屑與前刀面之間由于高正壓力和高溫度的作用，切屑底面材料與前刀面發(fā)生冷焊粘結(jié)形成冷焊粘結(jié)點(diǎn)，在切屑相對于刀具前刀面的運(yùn)動中冷焊粘結(jié)點(diǎn)處刀具材料表面微粒會被切屑粘走，造成粘結(jié)磨損。上述冷焊粘結(jié)磨損機(jī)制在工件與刀具后刀面之間也同樣存在。在中等偏低的切削速度條件下，冷焊粘結(jié)是產(chǎn)生磨損的主要原因。（3）擴(kuò)散磨損 切削過程中，刀具后刀面與已加工表面、刀具前刀面與切屑底面相接觸， 由于高溫和高壓的作用，刀具材料和工件材料中的化學(xué)元素相互擴(kuò)散，使刀具材料化學(xué)成分發(fā)生變化，耐磨性能下降，造成擴(kuò)散磨損。例如，用硬質(zhì)合金刀具切削鋼質(zhì)工件時，切削溫度超過800℃，硬質(zhì)合金刀具中的Co、C、W等元素就會擴(kuò)散到切屑和工件中去，由于Co元素減少，硬質(zhì)相（WC 、TiC ）的粘結(jié)強(qiáng)度下降，導(dǎo)致刀具磨損加快。擴(kuò)散磨損在高溫下產(chǎn)生，且隨溫度升高而加劇。（4）化學(xué)磨損 在一定溫度作用下，刀具材料與周圍介質(zhì)（例如空氣中的氧，切削液中的極壓添加劑硫、氯等）起化學(xué)作用，在刀具表面形成硬度較低的化合物，易被切屑和工件擦掉造成刀具材料損失，由此產(chǎn)生的刀具磨損稱為化學(xué)磨損。化學(xué)磨損主要發(fā)生在較高的切削速度條件下。