刀具选择在数控加工工艺里是关键要素之一，它不仅左右着机床的加工效率，还对零件的加工质量产生直接影响。对于数控刀具，总体要求是安装调整便捷、刚性好、精度高、耐用性强。在此基础上，还需综合考量工件材料的切削特性、机床的加工能力、数控加工工序的类型、切削用量，以及与机床和数控装置工作范围相关的诸多因素。

 

          影响数控刀具选择的因素

在选择刀具的类型与规格时，需着重考虑以下因素的影响：

1.生产性质：此处生产性质指的是零件的批量规模，主要从加工成本角度考量对刀具选择的影响。比如，大批量生产时采用特殊刀具或许较为划算；而在单件或小批量生产时，选择标准刀具更为适宜。

2.机床类型：完成相应工序所使用的数控机床，会对刀具类型（如钻、车刀或铣刀）的选择产生影响。在确保工件系统和刀具系统刚性良好的前提下，可选用高生产率的刀具，像高速切削车刀和大进给量车刀。

3.数控加工方案：不同的数控加工方案可选用不同类型的刀具。例如，孔的加工既可以用钻及扩孔钻，也能用钻和镗刀来完成。 

 

1、工件的尺寸及外形

工件的尺寸大小与外形特征也会对刀具类型及规格的选择产生影响。比如，针对特殊表面，就需要采用特殊的刀具来进行加工。

2、加工表面粗糙度

加工表面的粗糙程度会影响刀具的结构形状以及切削用量。以毛坯粗铣加工为例，可选用粗齿铣刀；而在进行精铣操作时，最好使用细齿铣刀。

3、加工精度

加工精度会对精加工刀具的类型和结构形状造成影响。例如，在孔的最后加工环节，可根据孔的精度要求，选用钻、扩孔钻、铰刀或镗刀等刀具进行加工。

4、工件材料

工件材料决定了刀具材料以及切削部分几何参数的选择。刀具材料与工件的加工精度、材料硬度等因素密切相关。

 

数控刀具的性能要求

鉴于数控机床具备加工精度高、加工效率高、加工工序集中以及零件装夹次数少等特点，对所使用的数控刀具提出了更为严苛的要求。从刀具性能层面来看，数控刀具应优于普通机床所使用的刀具。在挑选数控刀具时，首先应当优先选用标准刀具，仅在必要时才选用各类高效的复合刀具及特殊的专用刀具。在选择标准数控刀具时，需结合实际情况，尽可能选用各种先进刀具，例如可转位刀具、整体硬质合金刀具、陶瓷刀具等。在选择数控机床加工刀具时，还需考虑以下几个方面的问题：

 

1.数控刀具的类型、规格和精度等级应能满足加工需求，刀具材料应与工件材料相适配。

2.切削性能良好。为使刀具在粗加工或对难加工材料进行加工时能够采用较大的背吃刀量和高进给量，刀具应具备承受高速切削和强力切削的性能。同时，同一批刀具在切削性能和刀具寿命方面必须保持稳定，以便实现按刀具使用寿命换刀或由数控系统对刀具寿命进行管理。

1、精度高

为适应数控加工高精度以及自动换刀等要求，刀具需具备较高的精度。例如，有的整体式立铣刀径向尺寸精度能达到很高标准。

2、可靠性高

为确保数控加工过程顺利，避免因刀具意外损伤及潜在缺陷影响加工，要求刀具及其组合附件必须具备良好的可靠性和较强的适应性。

3、耐用度高

数控加工所用的刀具，不管是粗加工还是精加工，都应比普通机床加工所用刀具具有更高的耐用度。这样可以尽量减少更换或修磨刀具以及对刀的次数，进而提高数控机床的加工效率，保障加工质量。

4、断屑及排屑性能好

在数控加工中，断屑和排屑无法像普通机床加工那样能及时由人工处理。切屑若缠绕在刀具和工件上，会损坏刀具、划伤工件已加工表面，甚至可能引发伤人和设备事故，影响加工质量和机床的安全运行。所以，要求刀具具备优良的断屑和排屑性能。

 

刀具的选择方法

         由于数控机床的主轴转速和范围远超普通机床，且主轴输出功率较大，所以与传统加工方法相比，对数控加工刀具提出了更高要求，涵盖精度高、强度大、刚性好、耐用度高，以及尺寸稳定、安装调整方便等方面。这就促使刀具需具备合理的结构、标准化的几何参数以及系列化的特点。数控刀具是提升加工效率的关键因素之一，其选用取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具以及机床选用刀具的刚性。应考虑以下方面：

 

1、依据零件材料的切削性能选刀具：

例如加工车或铣削高强度钢、钛合金、不锈钢零件时，建议选用耐磨性较好的可转位硬质合金刀具。

 

2、根据零件的加工阶段选刀具：

         粗加工阶段以去除余量为主，应挑选刚性较好、精度较低的刀具；半精加工、精加工阶段以保证零件的加工精度和产品质量为主，要选用耐用度高、精度较高的刀具。通常粗加工阶段所用刀具精度最低，而精加工阶段所用刀具精度最高。若粗、精加工选用相同刀具，建议粗加工时使用精加工淘汰下来的刀具，因为精加工淘汰的刀具磨损情况大多为刃部轻微磨损，涂层磨损修光，继续使用对精加工的加工质量有影响，但对粗加工的影响较小。

 

3）依据加工区域的特征来挑选刀具及确定几何参数。在零件结构允许的前提下，应选用直径大、长径比值小的刀具；当切削薄壁、超薄摆零件时，过中心铣刀的端刃需具备足够的向心角，以此减少刀具与切削部位的切削力。在加工铝、铜等较软材料的零件时，要选择前角稍大些的立铣刀，且齿数不宜超过4齿。