曆史和發展
刀具的發展在人類進步的曆史上占有重要的地位。中國早在公元前28～前20世紀，就已出現黃銅錐和紫銅的錐、鑽、刀等銅質刀具。戰國後期(公元前三世紀)，由于掌握了滲碳技術，制成了銅質刀具。當時的鑽頭和鋸，與現代的扁鑽和鋸已有些相似之處。然而，刀具的快速發展是在18世紀後期，伴随蒸汽機等機器的發展而來的。1783年，法國的勒内首先制出銑刀。1792年，英國的莫茲利制出絲錐和闆牙。有關麻花鑽的發明最早的文獻記載是在1822年，但直到1864年才作為商品生産。
安全性技術
高速銑削工藝在汽車、飛機和模具制造業中應用廣泛。由于銑刀高速旋轉時刀具各部分承受的離心力已遠遠超過切削力本身的作用而成為刀具的主要載荷，而離心力達到一定程度時會造成刀具變形甚至破裂，因此研究高速銑刀的安全性技術對發展高速銑削技術有着極其重要的意義。
1、 高速銑刀安全性技術研究的現狀
20世紀90年代初德國就開始了對高速銑刀的安全性技術研究，并制訂了DIN6589-1《高速銑刀的安全要求》标準草案，規定了高速銑刀失效的試驗方法和标準，在技術上提出了高速銑刀設計、制造和使用的指導性意見，規定了統一的安全性檢驗方法。該标準草案已成為各國高速銑刀安全性的指導性文件。
結合高速銑刀安全性标準，通過有限元計算模型的分析，為适應安全性要求，可采取以下措施：
（1）減輕刀具質量，減少刀具構件數，簡化刀具結構由試驗求得的相同直徑的不同刀具的破裂極限與刀體質量、刀具構件數和構件接觸面數之間的關系，經比較發現，刀具質量越輕，構件數量和構件接觸面越少，刀具破裂的極限轉速越高。研究發現，用钛合金作為刀體材料減輕了構件的質量，可提高刀具的破裂極限和極限轉速。但由于钛合金對切口的敏感性，不适宜制造刀體，因此有的高速銑刀已采用高強度鋁合金來制造刀體。
（2）改進刀具的夾緊方式
模拟計算和破裂試驗研究表明，高速銑刀刀片的夾緊方法不允許采用通常的摩擦力夾緊，要用帶中心孔的刀片、螺釘夾緊方式，或用特殊設計的刀具結構以防止刀片甩飛。刀座、刀片的夾緊力方向最好與離心力方向一緻，同時要控制好螺釘的預緊力，防止螺釘因過載而提前受損。對于小直徑的帶柄銑刀，可采用液壓夾頭或熱脹冷縮夾頭實現夾緊的高精度和高剛度。
（3）提高刀具的動平衡性
提高刀具的動平衡性對提高高速銑刀的安全性有很大的幫助。因為刀具的不平衡量會對主軸系統産生一個附加的徑向載荷，其大小與轉速的平方成正比。設旋轉體質量為m，質心與旋轉體中心的偏心量為e，則由不平衡量引起的慣性離心力F為： F=emω2=U（n/9549）2 式中：U為刀具系統不平衡量（g·mm），e為刀具系統質心偏心量（mm），m為刀具系統質量（kg），n為刀具系統轉速（r/min），ω為刀具系統角速度（rad/s）。
分類
刀具按工件加工表面的形式可分為五類：
1、加工各種外表面的刀具，包括車刀、刨刀、銑刀、外表面拉刀和锉刀等；
2、孔加工刀具，包括鑽頭、擴孔鑽、镗刀、鉸刀和内表面拉刀等；
3、螺紋加工刀具，包括絲錐、闆牙、自動開合螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等；
4、齒輪加工刀具，包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪加工刀具等；
5、切斷刀具，包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車刀和鋸片銑刀等等。
裝夾部分
有帶孔和帶柄兩類。帶孔刀具依靠内孔套裝在機床的主軸或心軸上，借助軸向鍵或端面鍵傳遞扭轉力矩，如圓柱形銑刀、套式面銑刀等。
帶柄的刀具通常有矩形柄、圓柱柄和圓錐柄三種。車刀、刨刀等一般為矩形柄；圓錐柄靠錐度承受軸向推力，并借助摩擦力傳遞扭矩；圓柱柄一般适用于較小的麻花鑽、立銑刀等刀具，切削時借助夾緊時所産生的摩擦力傳遞扭轉力矩。很多帶柄的刀具的柄部用低合金鋼制成，而工作部分則用高速鋼把兩部分對焊而成。
材料
制造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性，必要的抗彎強度、沖擊韌性和化學惰性，良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等)，并不易變形。通常當材料硬度高時，耐磨性也高；抗彎強度高時，沖擊韌性也高。但材料硬度越高，其抗彎強度和沖擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強度和沖擊韌性，以及良好的可加工性，現代仍是應用最廣的刀具材料，其次是硬質合金。聚晶立方氮化硼适用于切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等；聚晶金剛石适用于切削不含鐵的金屬，及合金、塑料和玻璃鋼等；碳素工具鋼和合金工具鋼現在隻用作锉刀、闆牙和絲錐等工具。
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