1. 刀具的磨损过程，刀具的磨损过程可分为三个阶段：（1）初期磨损阶段。 磨损曲线的斜度较大。由于新刀具的切削刃很锋利，后刀面与加工表面的实际接触面积很小，压强很大，故磨损很快。（2）正常磨损阶段。经过初期磨损后，刀具粗糙表面已经磨平，缺陷减少，刀具后刀面与加工表面接触面积变大，压强减小，进入比较缓慢的正常磨损阶段。后刀面的磨损量与切削时间近似地成比例增加。正常切削时，这个阶段时间较长，是刀具的有效工作时期。（3）急剧磨损阶段。当刀具破损带达到一定程度后，刀面与工件摩擦过大，导致切削力与切削温度迅速增高，产生的切削力大。如果刀具继续工作，不但不能保证加工质量和精度，而且降低切削效率，磨损急剧增加，应在发生急剧磨损之前及时换刀。2. 刀具的磨钝标准 刀具磨损到一定限度后就不能继续使用。这个磨损限度称为磨钝标准。由于多数切削情况下均可能出现后刀面的均匀磨损量。此外，VB值比较容易测量和控制，因此常用VB值来研究磨损过程，作为衡量刀具的磨钝标准。ISO标准统一规定以1/2背吃刀量处的后刀面上测定的磨损带宽度VB作为刀具的磨钝标准自动化生产中的精加工刀具，常以沿工件径向的刀具磨损尺寸作为刀具的磨钝标准，称为径向磨损量NB。

在机械加工中刀具的磨损给生产带来的影响，严重的话就会直接导致一条生产线停产，给企业带来的影响可想而知，所以企业在生产制造中都是要尽量避免刀具磨损的，但是刀具破损是不可避免的。1、刃口磨损。改进办法：提高进给量；降低切削速度；使用更耐磨的刀片材质；使用涂层刀片。2、崩碎。改进办法：使用韧性更好的材质；使用刃口强化的刀片；检查工艺系统的刚性；加大主偏角。3、热变形。改进办法：降低切削速度；减少进给；减少切深；使用更具热硬性的材质。4、切深处破损。改进办法：改变主偏角；刃口强化；更换刀片材质。5、热裂纹。改进办法：正确使用冷却液；降低切削速度；减少进给；使用涂层刀片。6、积屑。改进办法：提高切削速度；提高进给；使用涂层刀片或金属陶瓷刀片；使用冷却液；使刃口更锋利。7、月牙洼磨损。改进办法：降低切削速度；降低进给；使用涂层刀片或金属陶瓷刀片；使用冷却液。8、断裂。改进办法：使用韧性更好的材质或槽型；减少进给；减少切深；检查工艺系统的刚性。

在数控加工中，刀具寿命是指从刀尖切削工件到刀尖报废的时间或从工件表面的实际长度算起的时间。刀尖加工时间是刀具企业计算刀具寿命的一个关键评价指标。典型刀具的使用寿命是每片刀片连续加工15到20分钟。刀具寿命是企业在比较理想的条件下测量出来的。根据不同的加工深度和不同的工件材料进给量，每片刀片连续加工15-20分钟，计算出相应的线速度与进给量的关系，形成相应的切削参数表。因此，每个企业的切割数据表也不同。1、刀具寿命会提高吗？刀具寿命15~20分钟，刀具寿命能否进一步提高？显然，您可以轻松地提高工具的使用寿命，但前提是要以生产线速度为代价。线速度越低，刀具寿命增加越明显。2、提高刀具寿命有实际意义吗？刀具成本与工件加工成本的比值很小。当线速度降低时，即使刀具寿命增加，刀具加工的工件数量也不一定增加，但加工产品的加工成本增加。应理解为尽可能多地增加工件，同时确保尽可能长的刀具寿命。

刀具监控在切削过程中，由于切削时产生金属的塑性变形，以及刀具、切屑、工.件之间接触表面因切削而产生强烈的摩擦，刀具切削刃处产生很高的切削热，同时还要承受切削力、冲击和振动等影响。因此，刀具切削部分的材料，必须具备以下几方面的切削性能。1.高的硬度和耐磨性硬度是刀具材料必备的基本特征。刀具材料的硬度，＊低要高于被加工工件材料的硬度，一般刀具材料的常温硬度须在60HRC以上。耐磨性是指材料抵抗磨损的能力，它与材料的硬度、强度和组织结构有关。一般来说，材料的硬度越高，则耐磨性越好；材料组织中碳化物、氮化物等硬质点的硬度越高，颗粒越小，数量越多且分布均匀，则耐磨性越高。2.足够的强度和韧性切削时刀具要承受很大的切削力、冲击和振动。为避免崩刃和折断。刀具材料应具有足够的强度和韧性。材料的强度和韧性通常用抗弯强度σbb和冲击韧度ak表示。3.高的耐热性耐热性是指刀具材料在高速切削或强力切削环境中，产生大量切削热的情况下，还能保持高的硬度、耐磨性、强度和韧性等刀具切削性能的一种特性。通常把这种材料在高温下仍保持较高硬度的能力称为热硬性。它是衡量刀具材料切削性能的要指标，刀具材料的高温硬度越高，耐热性越好，切削性能越好，允许切削时的切削速度就越高。4.良好的导热性刀具材料的热导率越大，刀具传导热量的能力就越好，能很快地将切削热传出，有利于降低切削区的温度，延长具的使用寿命。5.化学性能稳定刀具材料化学性能稳定，则刀具材料的抗氧化能力和抗扩散能力强，产生的氧化磨损和扩散磨损也小。6.良好的抗粘结性能刀具材料与工件材料有较低的亲和性，能有效地减少刀具前面的“揭皮”现象，提高刀具前面抗月牙洼磨损能力。7.良好的工艺性能和经济性良好的工艺性能和经济性能即好的可磨削加工性，好的热轧、锻造性，好的焊接、热处理性，且成本低，价格低，便于推广应用。

目前，刀具失效通常是由以下两种方式判定: 根据人工经验或供应商的建议。一般来说，随着刀具的磨损，许多因素都会发生变化，包括机床产生的振动，切削过程中产生的声音，切屑形状，机械功率等，有经验的操作人员可以根据这些变化判定刀具是否失效。但是这种方式很容易造成以下问题: 一是换刀过早，刀具还没有达到其使用寿命就被判定为失效，给企业增加了生产成本; 二是换刀过晚，刀具已经处于失效状态仍在切削，容易造成工件表面精度不够或者造成工件损坏，特别是在航空航天领域，发生这种情况代价会非常大，严重影响企业的生产效率和经济效益。因此，＊＊预测刀具寿命，对制造企业具有重要意义。有统计研究表明，合理地选择换刀时间和策略，可以有效地减少 75% 的停机时间，将生产效率提高 10%～40%，并将生产成本降低 10%～30%。加工过程中，切削力的大小可以较好地反映出刀具所处的状态。刀具加工工件时会产生不同程度的磨损，通过相应的测力装置采集力信号，进行分析后评定刀具当前所处状态，再结合刀具破损的速率，预测其剩余使用寿命。但在铣削过程中，铣刀与工件是断续接触的，不能直观地根据切削力的大小和变化情况来判断刀具当前所处的状态，研究人员大多通过研究力信号在时域、频域和时频域的特征量。因此，对信号进行分析与处理并选择合适的特征量，才能对刀具寿命做出准确预测。