擴(kuò)散磨損在高溫、高壓下、數(shù)控刀片材料與工件材料中某些化學(xué)元素在固態(tài)小互相擴(kuò)散，即硬質(zhì)合金中的Ti、w、Co等元素想鋼中擴(kuò)散，而工件中的Fe、C等元素向數(shù)控刀片擴(kuò)散、導(dǎo)致刀面的硬度、強(qiáng)度下降、脆性增加，刀具磨損加劇。此即擴(kuò)散磨損，擴(kuò)散磨損是硬質(zhì)合金刀具早高溫(800"900°C)下切削產(chǎn)生磨損的主要原因之一。
一般W、Co的擴(kuò)散速度較Ti、Ta快，所以YT類(lèi)硬質(zhì)合金的高溫切削性能比YG類(lèi)好。相變磨損用高速鋼刀具切削時(shí)，當(dāng)切削溫度超過(guò)其相變溫度(550"600°C)時(shí)，數(shù)控刀片的金相組織就會(huì)發(fā)生變化，使硬度下降，磨損加快，故相變磨損是高速鋼數(shù)控刀片磨損的主要原因之一?；瘜W(xué)磨損在一定溫度下，切削區(qū)周?chē)橘|(zhì)、如空氣、切削液等、與刀具材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成一些疏松脆弱的化合物。這些化合物容易被切削與工件擦傷帶走而造成數(shù)控刀片磨損

數(shù)控刀具是機(jī)械制造中用于切削加工的工具，又稱切削工具。廣義的切削工具既包括刀具，還包括磨具；同時(shí)“數(shù)控刀具”除切削用的刀片外，還包括刀桿和刀柄等附件！

刀具是機(jī)械制造中用于切削加工的工具，又稱切削工具。 絕大多數(shù)的刀具是機(jī)用的，但也有手用的。由于機(jī)械制造中使用的刀具基本上都用于切削金屬材料，所以“刀具”一詞一般就理解為金屬切削刀具。切削木材用的刀具則稱為木工刀具。還有特別應(yīng)用的一類(lèi)刀具，用于地質(zhì)勘探、打井、礦山鉆探，稱為礦山刀具

標(biāo)準(zhǔn)草案規(guī)定了高速切削的速度界限，超過(guò)該速度后離心力將成為銑刀的主要載荷，采用安全技術(shù)。在刀具直徑與高速切削范圍關(guān)系圖，曲線以上區(qū)域?yàn)樵摌?biāo)準(zhǔn)規(guī)定的銑刀經(jīng)過(guò)安全檢驗(yàn)的高速切削范圍：對(duì)于直徑d1≤32mm的單件刀具（整體或焊接刀具），其切削速度超過(guò)10000m/mm為高速切削范圍；對(duì)于直徑d1>32mm的裝配式機(jī)夾刀具，高速切削范圍為線段BC以上區(qū)域。高速銑刀的安全失效形式有兩種：變形和破裂。不同類(lèi)型銑刀的安全試驗(yàn)方法也不同。對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位銑刀，有兩種安全試驗(yàn)方法：一種方法是在1.6倍大使用轉(zhuǎn)速下進(jìn)行試驗(yàn)，刀具的性變形或零件的位移不超過(guò)0.05mm；另一種方法是在2倍于大使用轉(zhuǎn)速下試驗(yàn)，刀具不發(fā)生破裂（包括夾緊刀片的螺釘被剪斷、刀片或其他夾緊元件被甩飛、刀體的爆裂等）。而對(duì)于整體式銑刀，則在2倍于大使用轉(zhuǎn)速條件下試驗(yàn)而不發(fā)生彎曲或斷裂

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(qián)。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?！∪秉c(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。

刀具材料是決定刀具切削性能的根本因素，對(duì)于加工效率、加工質(zhì)量、加工成本以及刀具耐用度影響很大。刀具材料越硬，其耐磨性越好，硬度越高，沖擊韌性越低，材料越脆。硬度和韌性是一對(duì)矛盾，也是刀具材料所應(yīng)克服的一個(gè)關(guān)鍵。對(duì)于石墨刀具，普通的TiAlN涂層可在選材上適當(dāng)選擇韌性相對(duì)較好一點(diǎn)的，也就是鈷含量稍高一點(diǎn)的；對(duì)于金剛石涂層石墨刀具，可在選材上適當(dāng)選擇硬度相對(duì)較好一點(diǎn)的，也就是鈷含量稍低一點(diǎn)的

石墨刀具選擇合適的幾何角度，有助于減小刀具的振動(dòng)，反過(guò)來(lái)，石墨工件也不容易崩缺；1．前角，采用負(fù)前角加工石墨時(shí)，刀具刃口強(qiáng)度較好，耐沖擊和摩擦的性能好，隨著負(fù) 前角值的減小，后刀面磨損面積變化不大，但總體呈減小趨勢(shì)，采用正前角加工時(shí)，隨著前角的增大，刀具越鋒利，但刀具刃口強(qiáng)度被削弱，反而導(dǎo)致后刀面磨損加劇。負(fù)前角加工時(shí)，切削阻力大，增大了切削振動(dòng)，采用大正前角加工時(shí)，刀具磨損嚴(yán)重，切削振動(dòng)也較大。一般粗加工應(yīng)選擇較小前角刀具或負(fù)前角刀具。2．后角，如果后角的增大，則刀具刃口強(qiáng)度降低，后刀面磨損面積逐漸增大。刀具后角過(guò)大后，切削振動(dòng)加強(qiáng)。后角越小，彈性恢復(fù)層同后刀面的摩擦接觸長(zhǎng)度越大，它是導(dǎo)致切削刃及后刀面磨損的直接原因之一。從這個(gè)意義上來(lái)看，增大后角能減小摩擦，可以提高已加工表面質(zhì)量和刀具使用壽命。3．螺旋角，螺旋角較小時(shí)，同一切削刃上同時(shí)切入石墨工件的刃長(zhǎng)長(zhǎng)，切削阻力大，刀具承受的切削沖擊力大，因而刀具磨損、銑削力和切削振動(dòng)都是大的。當(dāng)螺旋角去較大時(shí)，銑削合力的方向偏離工件表面的程度大，石墨材料因崩碎而造成的切削沖擊加劇，因而刀具磨損、銑削力和切削振動(dòng)也都有所增大。因此，刀具角度變化對(duì)刀具磨損、銑削力和切削振動(dòng)的影響是前角、后角及螺旋角綜合產(chǎn)生的，所以在選擇方面一定要多加注意。通過(guò)對(duì)石墨材料的加工特性做了大量的科學(xué)測(cè)試，PARA刀具優(yōu)化了相關(guān)刀具的幾何角度，從而使得刀具的整體切削性能大大提高。

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。