刀柄是切削刀具和机床主轴之间的关键性接口，刀柄失效会导致刀柄不能发挥作用，造成刀具寿命变短和切削过程的不可靠。刀柄坏，主要原因有以下这几点：1、切屑缠绕刀柄，由于刀柄、工件和切屑之间的摩擦，刀柄形成磨损。2、断续的切削力导致刀柄的表面疲劳，导致的刀柄变形。3、切削热和切削温度导致刀柄材料结构的相变。4、刀柄的氧化和腐蚀。5、备件、配件和连接表面的磨损。那么，该如何判断何时更换刀柄呢？检查定位锥面是否磨损或损坏。锥面的任何问题都会直接影响加工精度，如果锥面有任何缺陷，则应该更换刀柄。当刀柄插入主轴时，磨损的锥面会引起偏心定位，这就是所谓的" 跳动"。在加工中跳动会引起刀具的过早磨损和失效，还会引起过度振动导致加工表面粗糙度差，此时就需要额外的加工来对其进行修正。振动也会导致主轴的疲劳生热和主轴轴承的损坏。衬套具有特殊的槽和图案，能坚固地夹紧刀具，因此会比夹头更快地磨损。磨损的衬套会使刀具更早地失效，当衬套磨损明显时就应该进行替换。如果衬套外径或内径有任何损伤就应该将它替换。刀具在衬套的内径中旋转，会对其造成损伤，所以要查看内径中的痕迹，一旦发生损伤，衬套就不能有效地夹紧刀柄，会导致夹紧力和精度的降低。

1、刀具材料在刀具破损中常见的刀具材料有：高速钢、粉末冶金高速钢、硬质合金及PCD、CBN、金属陶瓷等超硬材料。高速钢刀具锋利、韧性好，硬质合金刀具硬度高但韧性差。硬质合金刀具的密度明显大于高速钢刀具。这二种材料是钻头、绞刀、铣刀和丝锥的主要材料。粉末冶金高速钢的性能介于上述二者材料之间，主要用于制造粗铣刀和丝锥。高速钢刀具因材料韧性好，故对碰撞不太敏感。但硬质合金刀具硬度高而脆，对碰撞很敏感，刃口易蹦。所以，在修磨过程中，必须对硬质合金刀具的操作和放置十分小心，防止刀具间的碰撞或刀具摔落。由于高速钢刀具的精度大多相对较低，其修磨要求也不高，再加上其价格也不高，所以，许多制造厂自己设刀具车间对其进行修磨。但硬质合金刀具则往往需要送到专业修磨中心进行修磨。根据国内某些刀具修磨中心的统计，送修刀具中80%以上是硬质合金刀具。2、刀具磨床由于刀具材料很硬，所以，一般只能采用磨削来改变其外形。在刀具的制造、修磨中常见的刀具磨床有以下几种：1.磨槽机：磨钻头、立铣刀等刀具的槽或背。2.磨顶角机：磨钻头的锥形顶角（或称偏心后角）。3.修横刃机：修正钻头的横刃。4.手动万能刀具磨床：磨外圆、槽、背、顶角、横刃、平面、前刀面等。常用于数量少、形状复杂的刀具。5.CNC磨床：一般是五轴联动，功能由软件确定。一般用于修磨数量大、精度要求高、但不复杂的刀具，如钻头、立铣刀、铰刀等。

车削钛合金产品车削，易获得较好的表面粗糙度，加工硬化不严重，但切削温度高，刀具破损快。针对这些特点，主要在刀具、切削参数方面采取以下措施：刀具材料：根据工厂现有条件选用YG6，YG8，YG10HT。刀具几何参数：合适的刀具前后角、刀尖磨圆。较低的切削速度，适中的进给量，较深的切削深度，充分冷却，车外圆时刀尖不能高于工件中心，否则容易扎刀，精车及车削薄壁件时，刀具主偏角要大，一般为75~90度。铣削钛合金产品铣削比车削困难，因为铣削是断续切削，并且切屑易与刀刃发生粘结，当粘屑的刀齿再次切入工件时，粘屑被碰掉并带走一小块刀具材料，形成崩刃，极大地降低了刀具的耐用度。铣削方式：一般采用顺铣。刀具材料：高速钢M42。一般合金钢的加工均不采用顺铣，因机床丝杠、螺母间隙的影响，顺铣时，铣刀作用在工件上，在进给方向上的分力与进给方向相同，易使工件台产生间隙性窜动，造成打刀。对顺铣而言，刀齿开始切入就碰到硬皮而导致刀具破损。但由于逆铣切屑是由薄到厚，在＊初切入时刀具易与工件发生干摩擦，加重刀具的粘屑和崩刃。为使钛合金顺利铣削，还应注意相对于通用标准铣刀，前角应减小，后角应加大。铣削速度宜低，尽量采用尖齿铣刀，避免使用铲齿铣刀。攻丝钛合金产品攻丝，因为切屑细小，易与刀刃及工件粘结，造成加工表面粗糙度值大，扭矩大。攻丝时丝锥选用不当及操作不当极易造成加工硬化，加工效率极低并时有丝锥折断现象。需优先选用一丝到位的跳牙丝锥，齿数应较标准丝锥少，一般为2～3齿。切削锥角宜大，锥度部分一般为3～4扣螺纹长度。为便于排屑，还可在切削锥部分磨出负倾角。尽量选用短丝锥以增加丝锥刚性。丝锥的倒锥部分应较标准的适当加大，以减少丝锥与工件的摩擦。铰削钛合金铰削时刀具磨损不严重，使用硬质合金和高速钢铰刀均可。使用硬质合金铰刀时，要采取类似钻削的工艺系统刚度，防止铰刀崩刃。钛合金铰孔时出现的主要问题是铰孔光洁度不好，必须用油石修窄铰刀刃带宽度，以免刃带与孔壁粘结，但要保证足够的强度，一般刃宽在0.1～0.15mm为好。切削刃与校准部分转接处应为光滑圆弧，磨损后要及时修磨，并要求各齿圆弧大小一致;必要时可加大校准部分倒锥。钻削钛合金钻削比较困难，常在加工过程中出现烧刀和断钻现象。这主要是由于钻头刃磨不良、排屑不及时、冷却不佳以及工艺系统刚性差等几方面原因造成的。因此，在钛合金钻削加工中须注意合理的钻头刃磨，大顶角、减少外缘前角、增大外缘后角，倒锥加至标准钻头的2～3倍。勤退刀并及时清除切屑，注意切屑的形状和颜色。如钻削过程中切屑出现羽状或颜色变化时，表明钻头已钝，应及时换刀刃磨。钻模应固定在工作台上，钻模引导刀面宜贴近加工表面，尽量使用短钻头。还有一个值得注意的问题是当采取手动进给时，钻头应在孔中不进不退，否则钻刃摩擦加工表面，造成加工硬化，使钻头变钝。磨削磨削钛合金零件常见的问题是粘屑造成砂轮堵塞以及零件表面烧伤。其原因是钛合金的导热性差，使磨削区产生高温，从而使钛合金与磨料发生粘结、扩散以及强烈的化学反应。粘屑和砂轮堵塞导致磨削比显著下降，扩散和化学反应的结果，使工件被磨表面烧伤，导致零件疲劳强度降低，这在磨削钛合金铸件时更为明显。

刀具的几何角度和参数：干式加工刀具通常以月牙洼磨损为主要失效原因，其是加工中刀具与切屑接触区域的温度升高所致。为此，应使刀具有大的前角和刃倾角。但前角增大后，切削刃强度会受影响，因此应配适宜的负倒棱或前刀面加强单元（刀尖圆整），使刀尖和刃口有足够体积的材料和较合理的方式承受切削热和切削力，减缓冲击和月牙洼扩展，使刀尖和刃口可在较长的切削时间里保持足够的强度。此外，刀具监控配合适的刀尖前角和刀尖后角，可使刀具刃口楔角增大，减少刀具与已加工表面之间的接触长度，有效降低后刀面的磨损和破损几率。刀具材料：目前的刀具材料，如新性能硬质合金、聚晶陶瓷和CBN等，有足够的耐高温磨损性能，能够在干式加工条件下使用。实践证明，尽管在干式加工中还不能将切削区产生的热量完全随切屑排出，但只要合理选择刀具几何形状、切削参数，使绝大部分切削热随切屑排出，就可取得良好的加工效果。干加工时，刀具切削材料＊重要的是耐高温性。目前适用于干式加工的刀具材料有超细颗粒硬质合金、CBN、PCD、陶瓷、金属陶瓷和金刚石等。

刀具涂层：刀具材料可通过涂层处理，涂层的作用就像一层热屏障，因为它有比刀具基体和工件材料低得多的热传导系数。实现“固体润滑”，减少摩擦和粘接，刀具吸收热量较少，能承受较高的切削温度。涂层在干式加工中有几种功能：将刀具和切削材料隔离，减少摩擦、隔热；涂层在切削过程中的作用如同在刀具与切屑之间增加了一道力和热的隔离层，可阻止将热量传递到刀具基体，因而能保证刀具切削刃锋利，使切削刃硬度不会很快下降，可大大提高其耐高温性能；它们通过抑制从切削区到刀片（刀具）的热传导来减缓温度的冲击。除刀片有涂层外，也可在高速钢、硬质合金基体上进行适宜的涂层，如TiAlN涂层、TiCN涂层、TiAlN+MoS2涂层、类金刚石DLC（Diamond-Like-Carbon）涂层等，它们的性能对比如图所示。因此，刀具表面有涂层，可减小切屑和刀具之间的摩擦系数。刀具寿命的选择原则在干式加工选择刀具时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分为＊高生产率刀具寿命和＊低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时＊少的目标确定，后者根据工序成本＊低的目标确定。选择刀具寿命时可考虑根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些；对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些；对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤其应保证刀具可靠性。选择刀具寿命时应在刀具几何角度、材料和涂层各方面综合考虑，且由于加工工件材料的不同，选择刀具的几何角度和涂层也不同。