硬质合金属于硬脆材料，刃磨时因砂轮振动使刀具受到冲击载荷，容易发生振裂；同时，磨削区的瞬间升温与冷却使热应力可能超过硬质合金的强度极限而产生热裂纹。在将硬质合金刀具刀片焊接至刀杆上以前须要对刀片、刀杆进行必要的检查，首先应检查刀片支承面不能有严重弯曲。绝大多数的刀具是机用的，但也有手用的。切削木材用的刀具则称为木工刀具。
硬质合金刀具常识及使用方法
1. 硬质合金刀具的正确刃磨方法硬质合金刀片硬度高、脆性大、导热性差、热膨胀率大，通常应采用金刚石砂轮进行刃磨。但因金刚石砂轮价格昂贵，磨损后不易修复，因此很多工厂仍采用普通砂轮进行刃磨。在刃磨过程中，由于硬质合金硬度较高，普通砂轮的磨粒极易钝化，剧烈的摩擦使刀片表面产生局部高温，形成附加热应力，极易引起热变形和热裂纹，直接影响刀具使用寿命和加工质量。因此，应采取必要措施防止刃磨裂纹的产生。通过加工实践，总结出以下可有效防止或减少刃磨裂纹的工艺措施。
1) 负刃刃磨法：负刃刃磨法是指在刃磨刀具前，先在前刀面或后刀面上磨出一条负刃带。硬质合金属于硬脆材料，刃磨时因砂轮振动使刀具受到冲击载荷，容易发生振裂；同时，磨削区的瞬间升温与冷却使热应力可能超过硬质合金的强度极限而产生热裂纹。采用负刃刃磨法可提高刀片强度，增强刀片抗振性和承受冲击载荷的能力，并增大受热面积，防止磨削热大量导向刀片，从而减少或防止裂纹产生。
2) 用二硫化钼浸润砂轮：在常温状态下，将粉状二硫化钼与无水乙醇制成混合溶液，然后在密闭容器内（防止乙醇挥发）将新的普通砂轮浸泡在混合溶液中，14小时后取出，自然干燥18~20小时，使砂轮完全晾干。经上述处理的砂轮内部空隙中充满二硫化钼，对磨粒可起到润滑作用，使砂轮排屑良好，不易堵塞。试验证明，用二硫化钼浸润过的砂轮磨削硬质合金刀片时，磨削锋利，磨粒不易钝化，工件变形小，排屑顺畅，磨屑形状基本呈带状，可带走大部分磨削热，从而改善磨削效果，提高刀片成品率。
3) 合理选用磨削用量：若刃磨过程中摩擦力过大，可导致磨削温度急剧上升，刀片易发生爆裂，因此合理选用磨削用量十分重要。常用的合理磨削用量为：圆周速度v=10~15m/min，进给量f纵=0.5~1.0m/min,f横=0.01~0.02mm/行程。手工刃磨时，纵向和横向进给量均不宜过大。
4) 其它工艺措施：刀杆刚性不足、刀具夹持不稳、机床主轴跳动等均可能引起刃磨裂纹的产生，因此，由机床、砂轮、夹具和刀具组成的加工系统应具有足够刚性，且应控制砂轮的轴向和径向跳动。造成硬质合金刀具产生刃磨裂纹的因素较多，只有选用合适的砂轮，同时采用合理的磨削工艺，才能有效避免裂纹产生，提高刃磨质量。
2. 硬质合金刀具材料的分类
常用的硬质合金以 WC为主要成分，根据是否加入其它碳化物而分为以下几类：
1) 钨钴类（ WC+Co）硬质合金（ YG）：它由 WC和 Co组成，具有较高的抗弯强度和韧性，导热性好，但耐热性和耐磨性较差，主要用于加工铸铁和有色金属。
2) 细晶粒的 YG类硬质合金（如 YG3X、YG6X）：在含钴量相同时，其硬度耐磨性比 YG3、YG6高，强度和韧性稍差，适用于加工硬铸铁、奥氏体不锈钢、耐热合金、硬青铜等。
3) 钨钛钴类（ WC+TiC+Co）硬质合金（ YT）：由于 TiC的硬度和熔点均比 WC高，所以和 YG相比，其硬度、耐磨性、红硬性增大，粘结温度高，抗氧化能力强，而且在高温下会生成 TiO2，可减少粘结。但导热性能较差，抗弯强度低，所以它适用于加工钢材等韧性材料。
3. 硬质合金的应用领域
硬质合金主要应用在金属加工的刀具、刃具和地质钻探、盾构施工的钻头和刀具中。制造切削工具、刀具、钻具和耐磨零部件，广泛应用于军工、航天航空、机械加工、冶金、石油钻井、矿山工具、电子通讯、建筑等领域。硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。
4. 刀具刀头的焊接与固定
焊接式切削刀具结构应具有足够的刚性，足够的刚性是以最大允许的外形尺寸以及采用较高强度的钢号和热处理来保证。硬质合金刀具刀片应固定牢靠，硬质合金刀具焊接刀片应有足够的固定牢靠程度，它是靠刀槽及焊接质量来保证的，故要根据刀片形状及刀具几何参数选择刀片镶槽形状。认真检查刀杆。在将硬质合金刀具刀片焊接至刀杆上以前须要对刀片、刀杆进行必要的检查，首先应检查刀片支承面不能有严重弯曲。硬质合金刀具焊接面不得有严重渗碳层，同时还应将硬质合金刀具刀片表面及刀杆镶槽中的污垢进行清除，以保证焊接牢靠，为了保证焊接强度，应选择合适的焊料。在焊接过程中，应保证良好的湿润性和流动性，并排除气泡，使焊接与合金焊接面充分接触，无缺焊现象。
5. 不同加工方式下硬质合金刀片的选用
不同的加工方式，硬质合金刀片的选择要根据被加工材料的不同而选择的。
1) YG3：适用于铸铁，有色金属的精加工。
2) YG6X、YG6A：适用于铸铁，有色金属的精加工，半精加工，亦可用于锰钢，淬火钢加工。
3) YG6、YG8：适用于铸铁，轻合金的粗加工，亦可作铸铁，低合金钢铣削加工。
4) YW1、YW3、YW4：适用于不锈钢，普通合金钢的精加工和半精加工。
5) YW2：适用于不锈钢，低合金钢的半精加工，主要用于火车轮箍加工。
6) YT15、YT05：适用于钢，铸钢的精加工和半精加工，宜采用中等进给量和较高的切削速度。
7) YT14、YS25：适用于钢，铸钢的精加工和半精加工，宜采用中等进给量。
8) YS25专用于钢，铸钢的铣削速度。
9) YT5：适用于钢，铸钢的重切削加工，在作业条件不好的中，低速度大进给量粗加工。
6. 刀具的基本知识
刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。广义的切削工具既包括刀具，还包括磨具。绝大多数的刀具是机用的，但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。中国早在公元前28~前20世纪，就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。战国后期（公元前三世纪），由于掌握了渗碳技术，制成了铜质刀具。当时的钻头和锯，与现代的扁钻和锯已有些相似之处。然而，刀具的快速发展是在18世纪后期，伴随蒸汽机等机器的发展而来的。1783年，法国的勒内首先制出铣刀。1792年，英国的莫兹利制出丝锥和板牙。有关麻花钻的发明最早的文献记载是在1822年，但直到1864年才作为商品生产。那时的刀具是用整体高碳工具钢制造的，许用的切削速度约为5米/分。1868年，英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。1898年，美国的泰勒和.怀特发明高速钢。1923年，德国的施勒特尔发明硬质合金。在采用合金工具钢时，刀具的切削速度提高到约8米/分，采用高速钢时，又提高两倍以上，到采用硬质合金时，又比用高速钢提高两倍以上，切削加工出的工件表面质量和尺寸精度也大大提高。由于高速钢和硬质合金的价格比较昂贵，刀具出现焊接和机械夹固式结构。1949~1950年间，美国开始在车刀上采用可转位刀片，
常用的切削刀具都有哪些类型特点？
高速切削的主要目标之一是通过高生产率来降低生产成本，通过缩短生产时间和交货时间提高整体竞争力。它主要应用于精加工工序，从高速切削机理的研究中我们看到，随着切削速度的提高，金属切除率得到极大的提高，材料的高应变率使切屑成形过程以及刀具与工件之间接触面上发生的各种现象都与传统切削条件下的情况不一样。为了实现高速切削，刀具材质、切削油、走刀轨迹成为解决问题的关键。一、高速钢和非涂层硬质合金刀具
一般来说，性能较低的刀具，如高速钢和非涂层硬质合金，在普通切削加工中应用面广，但高速性能不好。而高性能的刀具，例如聚晶金刚石刀具，是所有刀具材料中最硬的，具有非常高的耐磨性和速度能力，切削热对它几乎没有什么影响，在高速加工有色金属和非金属材料时充分体现出了它的优越性。但是它的抗冲击能力差，在切削钢和铸铁类材料时的热性能很差。因为在高速切削铁质金属时，刀具材料中的碳原子会向工件扩散，引起刀具磨损加剧。
二、硬质合金刀具
硬质合金刀具的应用量最大，占各种刀具销售额总量的80%。普通速度的金属切削90%采用硬质合金刀具。硬质合金具有比较好的抗冲击韧度，但是高速性能不好。另外，高速切削刀具还要具有极高的热硬性和化学稳定性，这方面硬质合金也不能满足要求。
三、CBN刀具
CBN刀具耐热性极好，可以在高温下切削硬材料，但是价格昂贵，而且不能加工软金属材料。而化学稳定性好的铝基陶瓷材料，正好适合于这种加工，但是缺乏热硬性，不能用于高速加工。
四、涂层硬质合金刀具
适用于高速切削的涂层硬质合金刀具，由于使用了耐热性好、硬度高的涂层材料以及多层涂层技术，使涂层硬质合金刀具的切削范围大、寿命长，其切削性能大大优于非涂层硬质合金。因此，涂层硬质合金大有取代普通非涂层硬质合金的趋势。
刀具涂层技术不仅可用存硬后合金刀具上，而且在其他刀具材料上也得到很好的效果，如金属陶瓷、陶瓷等。
五、陶瓷刀具
陶瓷刀具也是可以用于高速切削的刀具，是近年来刀具材料研究发展的一个重要组成部分。晶须增强陶瓷刀具是一种特殊材料的刀具，由于它具有抗冲击韧度好、抗热冲击性能强的特点，很适合于高速加工。
集中不同特性刀具材料的优点，开发新的刀具材料，使之同时具有抗冲击韧度和高的耐磨性，是高速切削刀具研究中要解决的主要问题之一。高速切削刀具要解决的另一个问题是在刀片上磨出或压出一定几何形状的断屑槽，以便实现断屑和控制切屑方向，这也是提高加工效率和提高刀具耐用度的重要技术。高速切削刀具应该具有优良的抗冲击韧度和抗热冲击性能，更好的耐热性、耐磨性和化学稳定性，以及更好的断屑效果，并适应于更大的金属切削范围。
金属削切加工的方法
材料的切削加工（cutting）是利用切削刀具从工件上切除多余材料，获得尺寸、形状、位置和表面粗糙度等都符合图纸要求的机械零件。切削加工分机械加工和钳工两大类。机械加工（maching）是利用机械力对工件进行切削加工，主要用于制造机械零件。常见的机械加工有车削、钻削、镗削、刨削、铣削和磨削等。
钳工一般是通过工人手持工具进行切削加工，其主要工作有锯切、锉削、攻丝、套扣、刮削和研磨等。工件的划线和机器的装配也属于钳工范围。
金属加工刀具都有哪些基本知识？
在选择刀具的角度时，需要考虑多种因素的影响，如工件材料、刀具材料、加工性质(粗、精加工)等，必须根据具体情况合理选择。通常讲的刀具角度，是指制造和测量用的标注角度在实际工作时，由于刀具的安装位置不同和切削运动方向的改变，实际工作的角度和标注的角度有所不同，但通常相差很小。制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性，必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性，良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等)，并不易变形。
通常当材料硬度高时，耐磨性也高；抗弯强度高时，冲击韧性也高。但材料硬度越高，其抗弯强度和冲击韧性就越低。高速钢因具有很高的抗弯强度和冲击韧性，以及良好的可加工性，现代仍是应用最广的刀具材料，其次是硬质合金。
聚晶立方氮化硼适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等；聚晶金刚石适用于切削不含铁的金属，及合金、塑料和玻璃钢等；碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥等工具。
硬质合金可转位刀片现在都已用化学气相沉积法涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层。正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具，也可用于高速钢刀具，如钻头、滚刀、丝锥和铣刀等。硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁，使刀具在切削时的磨损速度减慢，涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1~3倍以上。
由于在高温、高压、高速下，和在腐蚀性流体介质中工作的零件，其应用的难加工材料越来越多，切削加工的自动化水平和对加工精度的要求越来越高。为了适应这种情况，刀具的发展方向将是发展和应用新的刀具材料；进一步发展刀具的气相沉积涂层技术，在高韧性高强度的基体上沉积更高硬度的涂层，更好地解决刀具材料硬度与强度间的矛盾；进一步发展可转位刀具的结构；提高刀具的制造精度，减小产品质量的差别，并使刀具的使用实现最佳化。
按切削运动方式和相应的刀刃形状，刀具又可分为三类。通用刀具，如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等；成形刀具，这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状，如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等；展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件，如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。
各种刀具的结构都由装夹部分和工作部分组成。整体结构刀具的装夹部分和工作部分都做在刀体上；镶齿结构刀具的工作部分(刀齿或刀片)则镶装在刀体上。
刀具的装夹部分有带孔和带柄两类。带孔刀具依靠内孔套装在机床的主轴或心轴上，借助轴向键或端面键传递扭转力矩，如圆柱形铣刀、套式面铣刀等。
带柄的刀具通常有矩形柄、圆柱柄和圆锥柄三种。车刀、刨刀等一般为矩形柄；圆锥柄锥度承受轴向推力，并借助摩擦力传递扭矩；圆柱柄一般适用于较小的麻花钻、立铣刀等刀具，切削时借助夹紧时所产生的摩擦力传递扭转力矩。很多带柄的刀具的柄部用低合金钢制成，而工作部分则用高速钢把两部分对焊而成。
刀具的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。
有的刀具的工作部分就是切削部分，如车刀、刨刀、镗刀和铣刀等；有的刀具的工作部分则包含切削部分和校准部分，如钻头、扩孔钻、铰刀、内表面拉刀和丝锥等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑，校准部分的作用是修光已切削的加工表面和引导刀具。
刀具工作部分的结构有整体式、焊接式和机械夹固式三种。整体结构是在刀体上做出切削刃；焊接结构是把刀片钎焊到钢的刀体上；机械夹固结构又有两种，一种是把刀片夹固在刀体上，另一种是把钎焊好的刀头夹固在刀体上。硬质合金刀具一般制成焊接结构或机械夹固结构；瓷刀具都采用机械夹固结构。
