数控刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削刀具。好的加工设备与高性能的数控刀具相结合，才能充分发挥其应有的性能，取得良好的经济效益。随着切削刀具材料的发展，各种新型切削刀具材料具有更好的物理机械性能和切削性能。得到了很大的改进，应用范围也在不断扩大。
数控刀具结构
1、各种刀具的结构由夹紧部分和工作部分组成。整体结构刀具的夹紧部分和工作部分均制作在刀体上；刀片结构刀具的工作部分(刀齿或刀片)安装在刀体上。
2、夹紧件有带孔和手柄两种。带孔的刀具通过内孔装在机床主轴或心轴上，通过轴向键或端面键传递扭矩，如圆柱铣刀、壳面铣刀等
3、带柄刀具通常有矩形刀柄、圆柱形刀柄和圆锥形刀柄三种类型。车刀、刨刀等一般为矩形刀柄；锥柄以锥度承受轴向推力，借助摩擦力传递扭矩；圆柱形刀柄通常适用于较小的麻花钻、立铣刀和其他刀具。由此产生的摩擦力传递扭矩。许多带柄刀的刀柄采用低合金钢制成，工作部分采用高速钢将两部分对焊而成。
4、刀具的工作部分是产生和处理切屑的部分，包括刀片等结构元件、折断或卷起切屑的结构、排屑或储存切屑的空间以及切削液的通道等。有些刀具的工作部分是切削部分，如车刀、刨刀、镗刀、铣刀等；有些刀具的工作部分包括切削部分和校正部分，如钻头、铰刀、绞刀、内表面拉刀和丝锥等。切削部分的作用是用刀片清除切屑，校正部分的作用是为了使加工表面光滑并引导刀具。
5、刀具工作部分的结构有整体式、焊接式和机械夹紧式三种。整体结构是在刀体上制作有切削刃；焊接结构是将刀片钎焊到钢制刀体上；机械夹紧结构有两种，一种是将刀片夹紧在刀体上，另一种是将钎焊刀头夹紧在刀体上。硬质合金刀具一般采用焊接结构或机械夹紧结构；瓷器工具均为机械夹紧结构。
6、刀具切削部分的几何参数对切削效率和加工质量影响很大。增大前角，可以减少前刀面挤压切削层时的塑性变形，减少切屑流过前端的摩擦阻力，从而减少切削力和切削热。但增大前角会降低切削刃的强度，并减少刀头的散热量。
数控刀具的分类
一类：加工各种外表面的刀具，包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀、锉刀等；
第二类：孔加工刀具，包括钻头、铰刀、镗刀、铰刀和内表面拉刀等；
第三类：螺纹加工刀具，包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切削头、螺纹车刀和螺纹铣刀等；
第四类：齿轮加工刀具，包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等；
第五类：切断刀具，包括镶片圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等。
数控刀具磨损的判断方法
1、首先判断加工过程中是否磨损，主要是在切削过程中听声音，加工过程中刀具突然发出声音是不是正常切削，当然这需要经验积累。
2、看加工。如果加工过程中出现断断续续的不规则火花，则说明刀具已磨损。可根据刀具的平均寿命及时更换刀具。
3、看铁屑的颜色。如果铁屑的颜色发生变化，则说明加工温度发生了变化，这可能是由于刀具磨损造成的。
4、看铁屑的形状。铁屑两侧出现锯齿状，铁屑异常卷曲，铁屑变得细碎。明显不是正常切削的感觉，这就证明刀具已经磨损了。
5、看工件表面，有明亮的痕迹，但粗糙度和尺寸没有太大变化，这实际上是刀具已经磨损。
6、听声音，加工振动会加剧，刀具不快时会产生异常噪音。此时应注意避免“刺刀”而造成工件报废。
7、观察机床的负载。如果有明显的增量变化，则意味着刀具可能已经磨损。
8、刀具切削时，工件出现严重毛刺、粗糙度下降、工件尺寸变化等明显现象也是判断刀具磨损的标准。总之，看、听、摸，只要能总结出一点，就可以判断工具是否磨损。
CNC刀具选用原则
1、加工最重要的是工具
任何停止工作的工具都意味着生产停止。但并不意味着每一把刀都具有同样重要的地位。切削时间长的刀具对生产周期的影响很大，因此在相同的前提下，应该更加关注这种刀具。另外，要注意对关键零部件和刀具进行加工，具有严格的加工公差。此外，切屑控制相对较差的刀具，如钻头、切槽刀具、螺纹刀具等也应引起注意。切屑控制不良可能会导致停机。
2、与机床的匹配
刀分为右手刀和左手刀，所以选择合适的刀非常重要。一般来说，右手刀具适用于逆时针（CCW）旋转（沿主轴观察）的机床；左手工具适用于顺时针 (CW) 旋转的机器。如果您有几台车床，其中一些装有左手刀具，另一些则装有左手刀具，请选择左手刀具。然而，对于铣削，人们通常倾向于选择多功能的刀具。但尽管这类刀具覆盖的加工范围很大，但你立即失去了刀具的刚性，增加了刀具的挠度，降低了切削参数，并且容易引起加工振动。另外，机床上换刀的机械手对刀具的尺寸和重量也有限制。如果您购买的是主轴带有内冷通孔的机床，请同时选择带有内冷通孔的刀具。
3、与加工材料的匹配
碳钢是机械加工中常见的加工材料，因此大多数切削刀具都是基于优化碳钢加工而设计的。应根据加工材料选择刀片等级。刀具制造商提供一系列刀体和配套刀片，用于加工有色金属材料，例如高温合金、钛合金、铝、复合材料、塑料和纯金属。当您需要加工上述材料时，请选择与材料相匹配的刀具。大多数制造商都有各种系列的切削刀具，表明适合加工什么材料。例如，DaElement的3PP系列主要用于加工铝合金，86P系列专门用于加工不锈钢，6P系列专门用于加工高硬度钢。
4. 工具规格
一个常见的错误是选择太小的车刀和太大的铣刀。大型车刀刚性好；而大尺寸铣刀不仅价格昂贵，而且气切时间长。一般来说，大型刀具的价格高于小型刀具。
5. 选择可更换刀片或重磨刀
遵循的原则很简单：尽量避免重新磨刀。除少数钻头、面铣刀外，条件允许时尽量选用可换刀片或可换头铣刀。这将为您节省人工费用，同时获得稳定的加工结果。
6、刀具材质及牌号
刀具材料和品牌的选择与被加工材料的性能、机床的最高速度和进给量密切相关。为所加工的材料组（通常是涂层）选择通用刀具牌号。请参阅刀具供应商提供的“材质应用推荐表”。在实际应用中，一个常见的错误是试图通过更换其他刀具制造商的类似材料牌号来解决刀具寿命问题。如果您现有的刀具不理想，那么改用其他制造商的类似品牌可能会带来类似的结果。要解决问题，必须确定刀具故障的原因。
7、电源要求
指导原则是充分利用一切。如果您购买了一台功率为20hp的铣床，那么，在工件和夹具允许的情况下，选择合适的刀具和加工参数，这样就可以达到机床80%的功率利用率。特别注意机床用户手册中的功率/速度表，根据机床功率的功率范围选择能够实现最佳切削应用的刀具。
8. 切削刃数量
原则是越多越好。购买具有两倍切削刃的车刀并不意味着要支付两倍的费用。在过去的十年中，适当的设计还使切槽、切断和一些铣削刀片的切削刃数量增加了一倍。用 16 个切削刃刀片替换只有 4 个切削刃刀片的原始铣刀并不罕见。增加切削刃数量也直接影响工作台进给和生产率。
9. 选择整体工具或模块化工具
小格式工具适合单片设计；大幅面工具适合模块化设计。对于大型切削刀具，当刀具出现故障时，用户往往希望仅通过更换小型且廉价的零件来获得新的切削刀具。对于切槽和镗孔刀具尤其如此。
10.选择单一工具还是多功能工具
较小的工件往往更适合复合刀具。例如，集钻孔、车削、内镗、螺纹加工和倒角于一体的多功能刀具。当然，越复杂的工件越适合多功能刀具。机床只有在切削时才能为您带来利润，而在停机时则不然。
11、选择标准刀具或非标刀具
随着数控加工（CNC）的普及，人们普遍认为工件的形状可以通过编程来实现，而不是依靠刀具，因此不再需要非标刀具。事实上，非标刀具仍占刀具总销量的15%。为什么？使用切削刀具可以满足工件的尺寸要求，减少工序，缩短加工周期。对于大批量生产，非标刀具可以缩短加工周期，降低成本。
12. 芯片控制
请记住，您的目标是加工工件，而不是切屑，但切屑可以清楚地反映刀具的切削状态。总的来说，人们对插枝有一种刻板印象，因为大多数人没有接受过解释插枝的培训。请记住以下原则：好的芯片不会破坏工艺，坏的芯片会起到相反的作用。大多数刀片都设计有断屑槽，断屑槽是根据进给量设计的，无论是轻切削精加工还是重切削粗加工。切屑越小，就越难破碎。切屑控制对于难加工材料来说是一个挑战。虽然加工材料无法改变，但可以使用新刀具来调整切削速度、进给量、切削程度、刀尖圆角半径等。优化切屑、优化加工是综合选型的结果。
13. 编程
面对刀具、工件和数控加工机床，常常需要定义刀具路径。理想情况下，了解基本的机器代码，拥有 CAM 包。刀具路径需要考虑刀具特性，如坡走角度、旋转方向、进给、切削速度等。每种刀具都有相应的编程技术，以缩短加工周期、改善切屑、降低切削力。一个好的CAM软件包可以节省劳动力，提高生产率。
14.选择创新刀具还是传统成熟刀具
按照目前的技术发展速度，切削刀具的生产率每10年即可翻一番。对比10年前推荐的刀具切削参数，你会发现今天的刀具可以使加工效率提高一倍，但切削功率却降低了30%。新型切削刀具的合金基体强度高、韧性高，可实现高切削速度和低切削力。断屑槽和材质材质的应用特殊性较低，通用性广泛。同时，现代刀具增加了多功能性和模块化性，这两者都减少了库存并扩大了刀具应用。切削刀具的发展也催生了新的产品设计和加工理念，如兼具车削和切槽功能的霸王刀具、高进给铣刀等，推动了高速加工、微量润滑（MQL）加工和硬车削技术。基于以上因素等原因，还需要跟进加工方法，学习刀具技术，否则就会有落后的危险。
15. 价格
虽然工具的价格很重要，但不如为工具支付的生产成本重要。虽然一把刀有它自己的价格，但一把刀的价值在于它为生产力所履行的职责。通常，价格较低的刀具会导致生产成本较高。切削刀具的价格仅占零件成本的3%。因此，请关注刀具的生产率，而不是其购买价格。
发布时间：2018年1月27日
