刀具的發(fā)展在人類進(jìn)步的歷史上占有重要的地位。中國(guó)早在公元前28～前20世紀(jì)，就已出現(xiàn)黃銅錐和紫銅的錐、鉆、刀等銅質(zhì)刀具。戰(zhàn)國(guó)后期(公元世紀(jì))，由于掌握了滲碳技術(shù)，制成了銅質(zhì)刀具。當(dāng)時(shí)的鉆頭和鋸，與現(xiàn)代的扁鉆和鋸已有些相似之處。然而，刀具的快速發(fā)展是在18世紀(jì)后期，伴隨蒸汽機(jī)等機(jī)器的發(fā)展而來(lái)的。1783年，法國(guó)的勒內(nèi)制出銑刀。1792年，英國(guó)的莫茲利制出絲錐和板牙。有關(guān)麻花鉆的發(fā)明早的文獻(xiàn)記載是在1822年，但直到1864年才作為商品生產(chǎn)。那時(shí)的刀具是用整體高碳工具鋼制造的，許用的切削速度約為5米/分。1868年，英國(guó)的穆舍特制成含鎢的合金工具鋼。1898年，美國(guó)的泰勒和．懷特發(fā)明高速工具鋼。1923年，德國(guó)的施勒特爾發(fā)明硬質(zhì)合金。在采用合金工具鋼時(shí)，刀具的切削速度提高到約8米/分，采用高速鋼時(shí)，又提高兩倍以上，到采用硬質(zhì)合金時(shí)，又比用高速鋼提高兩倍以上，切削加工出的的工件表面質(zhì)量和尺寸精度也大大提高。由于高速鋼和硬質(zhì)合金的價(jià)格比較昂貴，刀具出現(xiàn)焊接和機(jī)械夾固式結(jié)構(gòu)。1949～1950年間，美國(guó)開(kāi)始在車刀上采用可轉(zhuǎn)位刀片，不久即應(yīng)用在銑刀和其他刀具上。1938年，德國(guó)德古薩公司取得關(guān)于陶瓷刀具的專利。1972年，美國(guó)通用電氣公司生產(chǎn)了聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片。這些非金屬刀具材料可使刀具以更高的速度切削。1969年，瑞典山特維克鋼廠取得用化學(xué)氣相沉積法，生產(chǎn)碳化鈦涂層硬質(zhì)合金刀片的專利。1972年，美國(guó)的邦沙和拉古蘭發(fā)展了物理氣相沉積法，在硬質(zhì)合金或高速鋼刀具表面涂覆碳化鈦或氮化鈦硬質(zhì)層。表面涂層方法把基體材料的高強(qiáng)度和韌性，與表層的高硬度和耐磨性結(jié)合起來(lái)，從而使這種復(fù)合材料具有更好的切削性能

于刀面兩側(cè)各挖除一個(gè)凹槽，因其容易加工及設(shè)計(jì)，故市面上許多工廠刀皆是此一種研磨方式。大的優(yōu)點(diǎn)便是經(jīng)此研磨后會(huì)形成一個(gè)非常薄的刀刃，而越薄的刀刃切削能力越好。其缺點(diǎn)為：越薄的刀刃越脆弱。它可以切、削較硬的物體或組織，但卻不適合用以在料理食物時(shí)砍劈的動(dòng)作，因刀身的縱切面為非線性，故無(wú)法切的太深。凹磨的刀子皆不建議用于砍劈動(dòng)作上，因其刀刃相對(duì)的較脆弱。其大的優(yōu)點(diǎn)便是增加刀刃的切削能力，尤其是在刀面不夠?qū)掗煏r(shí)使用（德國(guó)Puma刀廠算出若刀背有3.5mm厚，那么刀面至少要有20mm寬才能有相當(dāng)?shù)那邢骺撑芰?。若不夠?qū)挼牡蹲颖阋訦ollowground的方式來(lái)彌補(bǔ)。）。早期的剃頭刀便是用凹磨。鑿刀磨法、片刃研磨（ChiselGrind）：刀面只有一面研磨。優(yōu)點(diǎn)有四：1.易于加工：一面研磨故只需其它研磨方式的一半加工，且不需太過(guò)精密，因此省時(shí)、省工、省錢。2.易于研磨：除非嚴(yán)重的損傷，否則只需研磨一面即可，且研磨技術(shù)不必像其它研磨方式一般的高超。3.刀刃堅(jiān)固：只單邊開(kāi)刃，故刀刃角度大（約30-45度），刀身厚。4.節(jié)省材料：在早期錘打制刀時(shí)代，此種研磨方式不需像其它研磨方式一般要削去多余的鋼材，可節(jié)省多的鋼材耗費(fèi)。臺(tái)灣原住民的刀子便是鑿刀磨法。　缺點(diǎn)有三：1.無(wú)法準(zhǔn)確的切削：拿鑿刀磨法及其它雙邊研磨的刀子來(lái)切蘋(píng)果時(shí)你便會(huì)發(fā)現(xiàn)，雙面研磨的刀子可以的將蘋(píng)果平分切成兩半，而鑿刀磨法的刀子則會(huì)隨著研磨的角度而〔斜〕出去。2.無(wú)法穿刺的太深：鑿刀磨法在刀尖上造成了太多的斜面，使得其在穿刺上形成了許多的阻礙點(diǎn)。舉例而言，你從未見(jiàn)過(guò)鑿刀研磨的匕首、短劍或穿孔錐吧！3.研磨面錯(cuò)誤：右手刀的研磨方式為（從刀背向下俯視）刀面的左側(cè)為平坦，右側(cè)才研磨?左手刀剛好相反。然因東、西方傳統(tǒng)性刀面展示上的不同及小刀用法習(xí)慣的差異，使得西方刀廠所做出之鑿刀研磨大多為左手刀（西方人習(xí)慣將刀尖向左的展示刀子，將左刀面視為正面?東方人則將刀尖向右展示刀子，將右刀面視為正面），在刀刃向外切削將刀子切削的角度加大才能平順的使用。美國(guó)也發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問(wèn)題，雖然大多數(shù)的刀廠依舊堅(jiān)持〔左手刀〕，但如GTKnives已將其鑿刀磨法的刀子改為右手刀。日式的鑿刀磨法的刀子則全是右手刀。

金剛石涂層刀具的硬度高、耐磨性好、摩擦系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)階段金剛石涂層是石墨加工刀具的選擇，也能體現(xiàn)石墨刀具的使用性能；金剛石涂層的硬質(zhì)合金刀具的優(yōu)點(diǎn)是綜合了天然金剛石的硬度和硬質(zhì)合金的強(qiáng)度及斷裂韌性；但是在國(guó)內(nèi)金剛石涂層技術(shù)還處于起步階段，還有成本的投入都是很大的，所以金剛石涂層暫時(shí)不會(huì)有太大發(fā)展。不過(guò)我們可以在普通刀具的基礎(chǔ)上，優(yōu)化刀具的角度，選材等方面和改善普通涂層的結(jié)構(gòu)，在某種程度上是可以在石墨加工當(dāng)中應(yīng)用的。金剛石涂層刀具和普通涂層刀具的幾何角度有本質(zhì)的區(qū)別，所以在設(shè)計(jì)金剛石涂層刀具時(shí)，由于石墨加工的特殊性，其幾何角度可適當(dāng)放大，容削槽也變大，也不會(huì)降低其刀具鋒口的耐磨性；對(duì)于普通的TiAlN涂層，雖然比無(wú)涂層的刀具其耐磨有顯著的提高，但比起金剛石涂層來(lái)說(shuō)，在加工石墨時(shí)它的幾何角度應(yīng)適當(dāng)放小，以增加其耐磨性。刀具表面處理技術(shù)又有了新發(fā)展，移動(dòng)菠菜發(fā)布的國(guó)外新消息：利用固態(tài)的納米結(jié)構(gòu)硼原子團(tuán)對(duì)刀具表面進(jìn)行改性處理，可較大幅度提高刀具壽命。對(duì)金剛石涂層來(lái)說(shuō)，世界上眾多的涂層公司均投入大量的人力和物力來(lái)研究開(kāi)發(fā)相關(guān)涂層技術(shù)，但是為止，國(guó)外成熟而又經(jīng)濟(jì)的涂層公司僅于歐洲；PARA作為一款的石墨加工刀具，同樣采用世界的涂層技術(shù)對(duì)刀具進(jìn)行表面處理，以確保加工壽命的同時(shí)，刀具的經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

選擇適當(dāng)?shù)募庸l件對(duì)于刀具的壽命有相當(dāng)大的影響。1．切削方式（順銑和逆銑），順銑時(shí)的切削振動(dòng)小于逆銑的切削振動(dòng)。順銑時(shí)的刀具切入厚度從大減小到零，刀具切入工件后不會(huì)出現(xiàn)因切不下切屑而造成的彈刀現(xiàn)象，工藝系統(tǒng)的剛性好，切削振動(dòng)??；逆銑時(shí)，刀 具的切入厚度從零增加到大，刀具切入初期因切削厚度薄將在工件表面劃擦一段路徑，此時(shí)刃口如果遇到石墨材料中的硬質(zhì)點(diǎn)或殘留在工件表面的切屑顆粒，都將引起刀具的彈刀或顫振，因此逆銑的切削振動(dòng)大；2．吹氣（或吸塵）和浸漬電火花液加工，及時(shí)清理工件表面的石墨粉塵，有利于減小刀具二次磨損，延長(zhǎng)刀具的使用壽命，減少石墨粉塵對(duì)機(jī)床絲杠和導(dǎo)軌的影響；3．選擇合適的高轉(zhuǎn)速及相應(yīng)的大進(jìn)給量。綜述以上幾點(diǎn)，刀具的材料、幾何角度、涂層、刃口的強(qiáng)化及機(jī)械加工條件，在刀具的使用壽命中扮演者不同的角色，缺一不可，相輔相成的。一把好的石墨刀具，應(yīng)具備流暢的石墨粉排屑槽、長(zhǎng)的使用壽命、能夠深雕刻加工、能節(jié)約加工成本。

1、刃口磨損。改進(jìn)辦法：提高進(jìn)給量；降低切削速度；使用更耐磨的刀片材質(zhì)；使用涂層刀片。2、崩碎。改進(jìn)辦法：使用韌性更好的材質(zhì)；使用刃口強(qiáng)化的刀片；檢查工藝系統(tǒng)的剛性；加大主偏角。3、熱變形。改進(jìn)辦法：降低切削速度；減少進(jìn)給；減少切深；使用更具熱硬性的材質(zhì)。4、切深處破損。改進(jìn)辦法：改變主偏角；刃口強(qiáng)化；更換刀片材質(zhì)。5、熱裂紋。改進(jìn)辦法：正確使用冷卻液；降低切削速度；減少進(jìn)給；使用涂層刀片。6、積屑。改進(jìn)辦法：提高切削速度；提高進(jìn)給；使用涂層刀片或金屬陶瓷刀片；使用冷卻液；使刃口更鋒利。7、月牙洼磨損。改進(jìn)辦法：降低切削速度；降低進(jìn)給；使用涂層刀片或金屬陶瓷刀片；使用冷卻液。8、斷裂。改進(jìn)辦法：使用韌性更好的材質(zhì)或槽型；減少進(jìn)給；減少切深；檢查工藝系統(tǒng)的剛性。注意：通常當(dāng)后刀面磨損達(dá)0.7毫米時(shí)，應(yīng)更換刀片刃口；精加工時(shí)大磨損量為0.04毫米。

滾壓刀能在常溫下利用金屬的塑性變形，使工件表面的微觀不平度輾平從而達(dá)到改變表層結(jié)構(gòu)、機(jī)械特性、形狀和尺寸的目的。因此這種方法可同時(shí)達(dá)到光整加工及強(qiáng)化兩種目的，是磨削、車削無(wú)法做到的。無(wú)論用何種金屬加工刀具加工，在零件表面總會(huì)留下微細(xì)的凸凹不平的刀痕，出現(xiàn)交錯(cuò)起伏的峰谷現(xiàn)象，一定的壓力，使工件表層金屬產(chǎn)生塑性流動(dòng)，填入到原始?xì)埩舻牡桶疾ü戎?，而達(dá)到工件表面粗糙值降低。由于被滾壓的表層金屬塑性變形，使表層組織冷硬化和晶粒變細(xì)，形成致密的纖維狀，并形成殘余應(yīng)力層，硬度和強(qiáng)度提高，從而改善了工件表面的耐磨性、耐蝕性和配合性。滾壓是一種無(wú)切削的塑性加工方法。 [1]