刀具磨損是切削加工中最基本的命題之一。定義和了解刀具磨損，可以幫助刀具制造商和用戶延長刀具壽命。此外，當(dāng)今的刀具涂層技術(shù)(包括采用新的合金元素)提供了進(jìn)一步延長刀具壽命的有效手段，同時可以顯著提高生產(chǎn)率。

刀具磨損機(jī)理

在金屬切削加工中，產(chǎn)生的熱量和摩擦是能量的表現(xiàn)形式。由很高的表面負(fù)荷以及切屑沿刀具前刀面高速滑移而產(chǎn)生的熱量和摩擦，使刀具處于一種極具挑戰(zhàn)性的加工環(huán)境中。

切削力的大小往往會上下波動，主要取決于不同的加工條件(如工件材料中存在硬質(zhì)成份，或進(jìn)行斷續(xù)切削)。因此，為了在切削高溫下保持其強(qiáng)度，要求刀具具有一些基本特性，包括極好的韌性、耐磨性和高硬度。

盡管刀具/工件界面處的切削溫度是決定幾乎所有刀具材料磨損率的關(guān)鍵要素，但要確定計算切削溫度所需的參數(shù)值卻十分困難。不過，切削試驗(yàn)的測量結(jié)果可以為一些經(jīng)驗(yàn)性的方法奠定基礎(chǔ)。

通?？梢约俣ǎ谇邢髦挟a(chǎn)生的能量被轉(zhuǎn)化為熱量，而通常這些熱量的80%都被切屑帶走(這一比例的變化取決于幾個要素——尤其是切削速度)。其余大約20%的熱量則傳入刀具之中。即使在切削硬度不太高的鋼件時，刀具溫度也可能會超過550℃，這是高速鋼在硬度不降低的前提下能夠承受的最高溫度。用聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具切削淬硬鋼時，刀具和切屑的溫度通常將超過1000℃。

刀具磨損與刀具壽命

刀具磨損通常包括以下幾種類型：①后刀面磨損;②刻劃磨損;③月牙洼磨損;④切削刃磨鈍;⑤切削刃崩刃;⑥切削刃裂紋;⑦災(zāi)難性失效。

對于刀具壽命，并沒有被普遍接受的統(tǒng)一定義，通常取決于不同的工件和刀具材料，以及不同的切削工藝。定量分析刀具壽命終止點(diǎn)的一種方式是設(shè)定一個可以接受的最大后刀面磨損極限值(用VB或VBmax表示)。刀具壽命可用預(yù)期刀具壽命的泰勒公式表示，即

VcTn=C

該公式的一種更常用的形式為

VcTn×Dxfy=C

式中，Vc為切削速度;T為刀具壽命;D為切削深度;f為進(jìn)給率;x和y由實(shí)驗(yàn)確定;n和C是根據(jù)實(shí)驗(yàn)或已發(fā)表的技術(shù)資料確定的常數(shù)，它們表示刀具材料、工件和進(jìn)給率的特性。