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，當今的刀具涂層技術(包括采用新的合金元素)提供了進一步延長刀具壽命的有效手段，同時可以顯著提高生產率。 
刀具磨損機理 
在金屬切削加工中，產生的熱量和摩擦是能量的表現(xiàn)形式。由很高的表面負荷以及切屑沿刀具前刀面高速滑移而產生的熱量和摩擦，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成份，或進行斷續(xù)切削)。因此，為了在切削高溫下保持其強度，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，切削試驗的測量結果可以為一些經驗性的方法奠定基礎。 
通常可以假定，在切削中產生的能量被轉化為熱量，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的一種方式是設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為進給率;x和y由實驗確定;n和C是根據(jù)實驗或已發(fā)表的技術資料確定的常數(shù)，它們表示刀具材料、工件和進給率的特性。 
不斷發(fā)展的最佳刀具基體、涂層和切削刃制備技術對于限制刀具磨損和抵抗切削高溫至關重要。這些要素，加上在可轉位刀片上采用的斷屑槽和轉角圓弧半徑，決定了每種刀具對于不同的工件和切削加工的適用性。所有這些要素的最佳組合能夠延長刀具壽命，使切削加工更經濟、更可靠。 
改變刀具基體 
通過在1-5μm范圍內改變碳化鎢的粒度，刀具制造商可以改變硬質合金刀具的基體性能。基體材料的粒度對于切削性能和刀具壽命起著重要作用。粒度越小，刀具的耐磨性越好。反之，粒度越大，刀具的強韌性越好。細顆�；�體主要用于加工航空牌號材料(如鈦合金、Inconel合金和其他高溫合金)的刀片。 
此外，將硬質合金刀具材料的鈷含量提高6%-12%，可以獲得更好的韌性。因此，可以通過調整鈷含量來滿足特定切削加工的要求，無論這種要求是韌性還是耐磨性。 
刀具基體的性能還可以通過在接近外表面處形成富鈷層，或者通過在硬質合金材料中有選擇性地添加其他合金元素(如鈦、鉭、釩、鈮等)而獲得增強。富鈷層可以顯著提高切削刃強度，從而提高粗加工和斷續(xù)切削刀具的性能。 
此外，在選擇與工件材料和加工方式相匹配的刀具基體時，還表現(xiàn)考慮另外5種基體特性——斷裂韌性、橫向斷裂強度、抗壓強度、硬度和耐熱沖擊性能。例如，如果硬質合金刀具出現(xiàn)沿切削刃崩刃的現(xiàn)象，就應該選用具有較高斷裂韌性的基體材料。而在刀具出現(xiàn)切削刃直接失效或破損的情況下，可能采用的解決方案是選用具有較高橫向斷裂強度或較高抗壓強度的基體材料。對于切削溫度較高的加工場合(如干式切削)，通常應該首選硬度較高的刀具材料。在可以觀察到刀具產生熱裂紋的加工場合(在銑削加工中最常見)，建議選用耐熱沖擊性能較好的刀具材料。