金属切削过程中，刀具在切除金属的同时，其本身（与工件，切削相接触的表面）也逐渐被磨损。当磨损发展到一定程度时，刀具便失去继续切削的能力。刀具磨损的快慢，可以用耐用度来衡量。刀具磨损过快，必然会增加刀具消耗，影响加工品质，降低生产速率，并且使加工费用提高。
在正常的切削条件下，刀具磨耗是随着切削过程逐渐发生，主要分为刀腹、刀面及刀鼻的磨耗。图1-1为高速钢、碳化钨及陶瓷刀具的磨损情形。高速钢刀具的典型磨损如图1－1（a）所示。前刀面上离开切削刃一小段距离的地方磨损成一凹陷磨耗（Crater）。凹陷远离副切削刃的一端形成一小糟，叫做外屑槽；凹穴的另一端形成内屑槽刀腹膜损的结果，在切削刃下方形成一段磨损带称为让面磨耗。让面上相当于工件外径处（即与外屑槽对应的地方）形成较深的磨损沟，叫主磨损沟或边界磨损。另外靠近刀尖的地方也有一条磨损沟，叫做副磨损沟。
总结高速钢刀具典型的磨损部位有:1、让面磨损；2、凹穴磨损；3、主磨损沟；4、副磨损沟；5、外屑沟；6、内屑沟。
碳化钨刀具的典型磨损部位如图1－1（b）所示，包括：1、让面磨损；2、凹穴磨损；3、主磨损沟；4、副磨损沟；5、内屑沟没有外屑沟。
陶瓷刀具的典型磨损如图1-1（c）所示只有：1、让面磨损；2、凹穴磨损；3、副磨损沟。
刀工具磨损的过程
刀具的磨损是随切削时间的增长而逐渐发展的，磨损到一定程度刀具就不能使用，刀具磨损随时间的变化一般可以分为三个阶段。（11（1）初期磨损 刀具的初期磨损如图1－2
图中的AB段所示，这一段磨损较快。这是因为刀具让面微观粗糙不平，在切削初期让面临近刀尖及切削刃处应力比较集中，在切削力作用下微观突起部份首先被磨平，于是让面上很快被磨出一个磨损带，此后压力减小，磨损速度起趋于稳定。
（1）正常磨损刀具磨损过程的正常磨损阶段相当于图1－2中曲线的BC段。在这个阶段，刀具让面磨损宽度随切削时间增长而均匀地增加，磨损情况比较稳定。这个阶段是刀具工作的有效时间，使用刀具时不应超出此范围，正常磨损阶段的曲线基本上为一条直线，直线斜率代表磨损率。此斜率代表刀具切削性能的重要指标。
（2）剧烈磨损图1－2中曲线CD段代表刀具磨损过程进入剧烈磨损阶段。此时由于刀具变钝，切削力增大，切削温度上升，磨损率急剧增加，刀具很快失去切削能力，刀具磨损达到这个阶段时，刀具材料损耗过大。故刀具使用时应避免进入这个阶段。
刀具磨损的原因之磨料磨损
金属切削时间的摩擦及刀具的磨损是在高温高应力下进行的，这和一般机械零件的摩擦磨损过程并不完全相同。刀具的磨损主要是由下列几种原因造成的，但以何种原因为主，必须视当时的切削条件而定。（1）磨料磨损
磨料磨损也叫机械磨损，是由于切屑或工件的摩擦表面有一些微小的硬质点，如碳化物等像磨料一样擦伤刀具表面，造成刀具磨损。磨损过程可能依下述方式进行。如图1－3所示刀具上的硬质点1沿较软的金属表面滑动，掘起一层金属而形成微屑块，此微屑块因经过极大的塑性变形产生强烈加工硬化，在剖面2－3上的强度超过质点1的强度，使质点1破碎剥落。
刀具磨损的原因之扩散磨损
扩散磨损扩散磨损是刀具材料和工件材料在高温下相互扩散而造成的刀具磨损。金属切削时由于接触区的温度高，大的塑性变形使两金属接触十分紧密，促进了刀具和被切削金属间的相互固溶。扩散磨损常伴有接触表层中成份的分解，大约从950℃开始。以碳化物刀具为例，在切削过程中Co、Wc中的C及W由硬质合金向工件和切屑中扩散，工件材料和切屑中的Fe又向刀具中扩散，在接触面形成扩散层。到了1050℃以后，TiC（TaC）也开始向工件和切屑中扩散。除了刀具材料中的原子直接扩散至工件及切屑外，扩散的结果还使刀具的表层组织发生了变生，变脆及强度减弱。强度变弱后使表层材料易受剪切而破裂。因此扩散磨损必须看成扩散固溶与刀具表层弱化两个过程所造成的。图1－4是碳化钨刀具扩散示意图。高速钢刀具是由于铁原子扩散至切屑中（温度为400－500℃），因而造成扩散磨损。陶瓷刀具由于化学惰性大，故不发生扩散磨损，能在极高的切削温度下工作。
刀具磨损的原因之氧化磨损
（2）氧化磨损温度较高时，气体靠化学作用力渗入摩擦表面，于是在摩擦表面形成氧化膜，也可能在接触区形成微裂纹和微孔。如果氧化膜与表面的结合强度较弱，则氧化膜很快被摩擦所破坏，然后又重新形成。当氧化速度超过摩擦表面所发生的其他过程（如扩散、粘着）的速度时，这时的磨损即为氧化膜损。硬质合金刀具在高速切削下，当切削温度达700－800℃时，空气中的氧与刀具中的钴、碳化钨、碳化钛等起化合反应，生成较软的氧化物Co3O4、CoOWO3、TiO2等。氧化膜能影响摩擦表面的磨损，如氧化膜厚而疏松，与表面结合强度低，则磨损快，反之则可以减缓磨损。
刀具磨损的原因之粘着磨损
沃斯田铁钢、高温合金加工硬化倾向大，及塑性变形时产生相变析出碳化物微粒， 这些都增加摩擦的作用，进而促进刀具的磨损。碳钢中含碳量的增加，合金钢中某些合金元素如W、Mo、Mn、V、Cr、等含量的增加，都会加剧刀具的磨损。一般而言，工件材料愈硬，硬微粒擦伤刀具表面的能力愈强，愈易使刀具磨损。
（1）粘着磨损粘着磨损也叫冷焊磨损。粘着是两个固体接触表面分子间相互作用的吸附力所造成的一种现象，洁净表面间的接触，在适当的温度和很大的压力下相互贴得很紧，这些都是产生粘着磨损的必要条件。切屑和刀具表面都不是理想的光滑表面，两者摩擦接触面仅是一些微观接触点的接触。这些接触点上的实际压力很高，能破坏表面上所形成的氧化膜，结果使那些失去氧化膜保护的地方产生粘着现象。由于有相对运动，粘着点将破裂而被对方带走。工件材料总是较刀具材料的硬度低，粘着处的破坏往往发生在工件或切屑。但由于疲劳、热应力及刀工具表层组织的缺陷等原因，粘着处的破坏也可能发生在刀具上，使刀具磨损。
表1－1为钢、铸铁与不同工件的粘着温度
表1－1刀工具与工件材料的粘着温度（压力）29Mpa[3]
工件材料：钢（HB170）工件材料：钢（HB310）
刀具材料粘着温度刀具材料粘着温度
WC
WC+1%Co
WC+5%Co
WC+20%Co
WC+15%TiC+5%Co
高速钢1000
775
625
625
775
571WC
WC+1%Co
WC+5%Co
WC+15%TiC+5%Co
Tic
Co1040
800
750
850
1150
750
工件材料：铸铁（HB200）
刀具材料粘着温度刀具材料粘着温度
WC700WC+15%TiC+5%Co825
刀具耐用度
切削时，不管选用何种材料或切削条件，刀具磨耗量随切削时间（距离）增长而增大是必然现象。其磨耗型态则无一定规则，然后众多切削钢的经验中获知刀具之磨耗，可归类成两种较容易量测的磨耗型态，即所谓的刀腹磨耗及凹陷磨耗，利用此两种磨耗型态量所构成的曲线来评估刀具寿命的长短。所谓刀具寿命，系1906年，F.W.Taylor最先提出的一种评估刀具切削性能的观念。欲了解刀具寿命如何，首先需求取磨耗进行曲线，如图1－5所示。再依据此曲线画出寿命曲线，最后，依据此曲线求出寿命方程式，以评估切削性能。寿命方程式（泰勒方程式）VTn＝CV：切削速度（m/min）T：工具寿命（min）n,C：工具形状等之决定常数精华推荐
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