刀具作为参与制造活动的重要辅助工具，对制造系统的柔性、生产率起着举足轻重的作用；同时，刀具又是较昂贵的消耗性资源，数量巨大、信息繁多。由于加工的需要，大量的刀具频繁地在系统中流动和交换，当系统需要重组时，刀具配置和容量等都需要修改，因此，大量的刀具信息也随之不断地变化。刀具管理系统可以准确、及时＊优地提供刀具及其组件的全部信息，能够对刀具进行调度、管理，以实现数控刀具的管理和预调。刀具综合管理和预调制度的建立可以实现刀具参数和刀具寿命管理以及刀具的统一调配，缩短生产准备时间，降低刀具库存量，提高刀具利用率。刀具管理系统利用＊少的资源，在正确的时间给正确的机床提供正确的刀具。这就是为什么机械制造业需要刀具管理系统，接下来我们再来聊聊一般的刀具管理系统都有哪些功能？市面上很多企业的刀具管理系统都是大同小异的，但是基本都是包括：刀具存储管理、刀具订货管理、生产管理、系统维护这几个功能的，然后每个功能还会细化出很多分支，这么做的原因也是为了让用刀企业能够更好地了解自己的刀具使用情况，更好的管理自己企业的刀具，为企业的生产管理起到很好的辅助作用。

刀具磨损不同于一般的机械零件的磨损，因为与刀具表面接触的切屑底面是活性很高的新鲜表面，刀面上的接触压力很大（可达2~3GPa），接触温度很高（如硬质合金加工钢，可达800~1000℃以上），所以刀具磨损存在着机械的、热的和化学的作用，既有工件材料硬质的刻划作用而引起的磨损，又有粘接、扩散、腐蚀等引起的磨损。1. 磨料磨损  切屑、工件的硬度虽然低于刀具的硬度，但他们当中经常含有一些硬度极高的微小的硬质点，可在刀具表面划出沟纹，这就是磨料磨损。2. 粘接磨损  在切削过程中，当刀具与工件材料的摩擦面上具备高温、高压和新鲜表面的条件，接触面达到原子间距离时，就会产生吸附粘接现象，又称为冷焊。磨损的程度主要取决于工件材料与刀具材料的亲和力和硬度比，切削温度、压力及润滑条件等。粘接磨损是重载低速加工难加工材料时硬质合金刀具磨损的主要原因。3. 扩散磨损  当切削温度很高时，切屑、工件和刀具接触过程中，双方的化学元素在固态下相互扩散，改变了原来的材料成分与结构，使刀具材料变得脆弱，从而加剧了刀具的磨损。扩散磨损是硬质合金刀具在高温（800~1000℃）下切削产生磨损的主要原因之一。一般从800℃开始，硬质合金中的Co、C、W等元素会扩散到切屑中而被带走，同时切屑中的Fe也会扩散到硬质合金中，使刀面的硬度和强度下降，脆性增加，磨损加剧。不同元素的扩散速度不同，例如Ti的扩散速度比C、Co、W等元素低得多，故P类硬质合金抗扩散能力比K类强。4. 氧化磨损  当切削温度700~800℃时，空气中的氧与硬质合金中的钴、碳化钨、碳化钛等发生氧化作用生成疏松脆弱的氧化物，进而被切屑或工件擦掉而形成磨损，加速了刀具磨损。

刀具监控系统在切削过程中，前刀面、后刀面经常与切屑、工件接触，在接触区里发生着强烈的摩擦，同时，在这接触区里又有很高的温度和压力。因此前刀面和后刀面随着切削的进行都会逐渐产生磨损。a）刀具的磨损形态 b）刀具磨损的测量位置1. 前刀面磨损  切削塑性材料时，如果切削速度和切削厚度较大，刀具前刀面上会形成月牙洼磨损。它是以切削温度＊高点的位置为中心开始发生的，然后逐渐向前向后扩展，深度不断增加。当月牙洼发展到其前缘与切削刃之间的棱边变得很窄时，切削刃强度降低，容易导致切削刃破损。前刀面月牙洼磨损值以其＊大深度表示。2. 后刀面磨损  后刀面与工件表面实际上接触面积很小，接触压力很大，存在着弹性和塑性变形，因此，磨损就发生在这个接触面上。在切铸铁和以较小的切削厚度切削塑性材料时，主要也是发生这种磨损。后刀面磨损带宽度往往不均匀，可划分为三个区域：（1）C区刀尖磨损。强度较低，散热条件又差，磨损比较严重，其＊大值为VC。（2）N区边界磨损。切削钢料时主切削刃靠近工件待加工表面处的后刀面(N区)上，磨成较深的沟，以VN表示。这主要是工件在边界处的加工硬化层和刀具在边界处的较大应力梯度和温度梯度所造成的。（3）B区中间磨损。在后刀面磨损带的中间部位磨损比较均匀，其平均宽度以VB表示，而其＊大宽度以VBmax表示。

切削刀具与加工对象的力学性能匹配问题主要是指刀具与工件材料的强度、韧性和硬度等力学性能参数要相匹配。具有不同力学性能的刀具材料所适合加工的工件材料有所不同。① 刀具材料硬度顺序为：金刚石刀具>立方氮化硼刀具>陶瓷刀具>硬质合金>高速钢。② 刀具材料的抗弯强度顺序为：高速钢>硬质合金>陶瓷刀具>金刚石和立方氮化硼刀具。③ 刀具材料的韧度大小顺序为：高速钢>硬质合金>立方氮化硼、金刚石和陶瓷刀具。高硬度的工件材料，必须用更高硬度的刀具来加工，刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。刀具材料的硬度越高，其耐磨性就越好。如，硬质合金中含钴量增多时，其强度和韧性增加，硬度降低，适合于粗加工；含钴量减少时，其硬度及耐磨性增加，适合于精加工。刀具破损具有优良高温力学性能的刀具尤其适合于高速切削加工。陶瓷刀具优良的高温性能使其能够以高的速度进行切削，允许的切削速度可比硬质合金提高2～10倍。具有不同物理性能的刀具，如，高导热和低熔点的高速钢刀具、高熔点和低热胀的陶瓷刀具、高导热和低热胀的金刚石刀具等，所适合加工的工件材料有所不同。加工导热性差的工件时，应采用导热较好的刀具材料，以使切削热得以迅速传出而降低切削温度。金刚石由于导热系数及热扩散率高，切削热容易散出，不会产生很大的热变形，这对尺寸精度要求很高的精密加工刀具来说尤为重要。

刀具监控系统硬质合金刀具，特别是可转位硬质合金刀具，是数控加工刀具的主导产品,20世纪80年代以来，各种整体式和可转位式硬质合金刀具或刀片的品种已经扩展到各种切削刀具领域，其中可转位硬质合金刀具由简单的车刀、面铣刀扩大到各种精密、复杂、成形刀具领域。⑴ 硬质合金刀具的种类按主要化学成分区分，硬质合金可分为碳化钨基硬质合金和碳(氮)化钛(TiC(N))基硬质合金。碳化钨基硬质合金包括钨钴类(YG)、钨钴钛类(YT)、添加稀有碳化物类(YW)三类，它们各有优缺点，主要成分为碳化钨 (WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)、碳化铌(NbC)等，常用的金属粘接相是Co。碳(氮)化钛基硬质合金是以TiC为主要成分(有些加入了其他碳化物或氮化物)的硬质合金，常用的金属粘接相是Mo和Ni。ISO(国际标准化组织)将切削用硬质合金分为三类：K类，包括Kl0～K40，相当于我国的YG类(主要成分为WC．Co)。P类，包括P01～P50，相当于我国的YT类(主要成分为WC．TiC．Co)。M类，包括M10～M40，相当于我国的YW类(主要成分为WC-TiC-TaC(NbC)-Co)。各个牌号分别以01～50之间的数字表示从高硬度到＊大韧性之间的一系列合金。⑵ 硬质合金刀具的性能特点① 高硬度：硬质合金刀具是由硬度和熔点很高的碳化物(称硬质相)和金属粘结剂(称粘接相)经粉末冶金方法而制成的，其硬度达89～93HRA，远高于高速钢，在5400C时，硬度仍可达82～87HRA，与高速钢常温时硬度(83～86HRA)相同。硬质合金的硬度值随碳化物的性质、数量、粒度和金属粘接相的含量而变化，一般随粘接金属相含量的增多而降低。在粘接相含量相同时，YT类合金的硬度高于YG类合金，添加TaC(NbC)的合金具有较高的高温硬度。② 抗弯强度和韧性：常用硬质合金的抗弯强度在900～1500MPa范围内。金属粘接相含量越高，则抗弯强度也就越高。当粘接剂含量相同时，YG类(WC-Co)合金的强度高于YT类(WC-TiC-Co)合金，并随着TiC含量的增加，强度降低。硬质合金是脆性材料，常温下其冲击韧度仅为高速钢的1／30～1／8。⑶ 常用硬质合金刀具的应用YG类合金主要用于加工铸铁、有色金属和非金属材料。细晶粒硬质合金(如YG3X、YG6X)在含钴量相同时比中晶粒的硬度和耐磨性要高些，适用于加工一些特殊的硬铸铁、奥氏体不锈钢、耐热合金、钛合金、硬青铜和耐磨的绝缘材料等。YW类合金兼具YG、YT类合金的性能，综合性能好，它既可用于加工钢料，又可用于加工铸铁和有色金属。这类合金如适当增加钴含量，强度可很高，可用于各种难加工材料的粗加工和断续切削。