一、什么是數控刀具之簡介

　數控刀具是機械制造中用于切削加工的工具，又稱切削工具。廣義的切削工具既包括刀具，還包括磨具；同時“數控刀具”除切削用的刀片外，還包括刀桿和刀柄等附件。

圖 1數控刀具

二、什么是數控刀具之數控刀具的結構
　　數控刀具的結構都由裝夾部分和工作部分組成。整體結構刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上；鑲齒結構刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上。
　　數控刀具的裝夾部分有帶孔和帶柄兩類。帶孔刀具依靠內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。
　　刀具的工作部分就是產生和處理切屑的部分，包括刀刃、使切屑斷碎或卷攏的結構、排屑或容儲切屑的空間、切削液的通道等結構要素。有的刀具的工作部分就是切削部分，如車刀、刨刀、鏜刀和銑刀等；有的刀具的工作部分則包含切削部分和校準部分，如鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、內表面拉刀和絲錐等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑，校準部分的作用是修光已切削的加工表面和引導刀具。

圖 2數控銑刀機構

三、數控刀具的主要材料是什么
　　數控刀具主要材料種類：
　　(1)超硬刀具
　　所謂超硬材料是指人造金剛石和立方氮化硼(簡稱CBN)，以及用這些粉末與結合劑燒結而成的聚晶金剛石(簡稱PCD)和聚晶立方氮化棚(簡稱PCBN)等。超硬材料具有優良的耐磨性，主要運用于高速切削及難切削材料的加工。
　　(2)陶瓷刀具
　　陶瓷刀具具有很高的硬度、耐磨性能及良好的高溫力學性能，與金屬的親合力小，不易與金屬產生粘結，并且化學穩定性好。陶瓷刀具主要應用于鋼、鑄鐵及其合金和難加工材料的切削加工，可以用于超高速切削、高速切削和硬材料切削。
　　(3)涂層刀具
　　刀具涂層技術自問世以來，對刀具性能的改善和加工技術進步起著非常重要的作用，涂層技術將傳統刀具涂覆一層薄膜后，刀具性能發生了巨大的變化。主要的涂層材料有:Tic、TiN、Ti(C，N)、TiALN、ALTiN等。涂層技術己應用于立銑刀、鉸刀、鉆頭、復合孔加工刀具、齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀、成形拉刀及各種機夾可轉位刀片，滿足高速切削加工高強度、高硬度鑄鐵(鋼)、鍛鋼、不銹鋼、鈦合金、鎳合金、鎂合金、鋁合金、粉末冶金、非金屬等材質工件的生產技術不同要求。
　　(4)硬質合金
　　硬質合刀具是數控加工刀具的主導產品，有的國家有90%以上的車刀和55%以上的銑刀都采用了硬質合金制造，而且這種趨勢還在增加。硬質合金可分為普通硬質合金、細晶粒硬質合金和超晶粒硬質合金。按化學成分區分，可分為碳化鎢基硬質合金和碳(氮)化鈦基硬質合金。硬質合金在強度、硬度、韌性及工藝性方面具有優良的綜合性能，幾乎可用于任何材料的切削加工。
　　(5)高速鋼刀具
高速鋼是一種加入了較多的W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具鋼。高速鋼刀具在強度、韌性及工藝性等方面具有優良的綜合性能，在復雜刀具，尤其是制造孔加工刀具、銑刀/螺紋刀具、拉刀、切齒刀具等一些刃形復雜刀具，高速鋼仍占據主要地位。

四、數控刀具的分類是什么
　　1.根據刀具結構可分為：
　　整體式：刀具為一體，由一個坯料制造而成，不分體；
　　焊接式式：采用焊接方法連接，分刀頭和刀桿；
　　機夾式：機夾式又可分為不轉位和可轉位兩種；通常數控刀具采用機夾式！
　　特殊型式：如復合式刀具，減震式刀具等。
　　2.根據制造刀具所用的材料可分為：
　　高速鋼刀具；
　　硬質合金刀具；
　　金剛石刀具；
　　其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。
　　3.從切削工藝上可分為：
　　車削刀具，分外圓、內孔、螺紋、切斷、切槽刀具等多種；
　　鉆削刀具，包括鉆頭、鉸刀、絲錐等；
　　鏜削刀具；
　　銑削刀具等。

圖3 功能各異的數控刀具

  五、什么是數控刀具之數控刀具的選擇
　　數控刀具選擇數控加工工藝重要內容之一，不僅影響機床加工效率，而且直接影響零件加工質量。數控機床主軸轉速高，而且主軸輸出功率較大，因此對數控加工刀具要求很高，包括精度高、強度大、剛性好、耐用度高，而且要求尺寸穩定，安裝調整方便。數控刀具提高加工效率先決條件之一，它選用取決于被加工零件幾何形狀、材料狀態、夾具機床選用刀具剛性。應考慮以下方面：
　　1.根據零件材料切削性能選擇刀具。如車或銑高強度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議選擇耐磨性較好可轉位硬質合金刀具。
　　2.根據零件加工階段選擇數控刀具。即粗加工階段以去除余量為主，應選擇剛性較好、精度較低刀具，半精加工、精加工階段以保證零件加工精度產品質量為主，應選擇耐用度高、精度較高刀具，粗加工階段所用刀具精度最低、而精加工階段所用刀具精度最高。如果粗、精加工選擇相同刀具，建議粗加工時選用精加工淘汰下來刀具，因為精加工淘汰刀具磨損情況大多為刃部輕微磨損，涂層磨損修光，繼續使用會影響精加工加工質量，但對粗加工影響較小。
　　3.根據加工區域特點選擇刀具幾何參數。零件結構允許情況下應選用大直徑、長徑比值小刀具；切削薄壁、超薄壁零件過心銑刀端刃應有足夠向心角，以減少刀具切削部位切削力。加工鋁、銅等較軟材料零件時應選擇前角稍大一些立銑刀，齒數也不要超過4齒。
　　4.根據加工工件表面尺寸選擇相適應的數控刀具。生產，平面零件周邊輪廓加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應選硬質合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質合金刀片玉米銑刀；對一些立體型面變斜角輪廓外形加工，常采用球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀盤形銑刀。
　　5.進行自由曲面加工時，由于球頭刀具端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般很小，故球頭銑刀適用于曲面精加工。而端銑刀無論表面加工質量上還加工效率上都遠遠優于球頭銑刀，因此，確保零件加工不過切前提下，粗加工半精加工曲面時，盡量選擇端銑刀。另外，刀具耐用度精度與刀具價格關系極大，必須引起注意，大多數情況下，選擇好刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來加工質量加工效率提高，則可以使整個加工成本大大降低。
　　6.加工中心上，所有數控刀具全都預先裝刀庫里，通過數控程序選刀換刀指令進行相應換刀動作。必須選用適合機床刀具系統規格相應標準刀柄，以便數控加工用刀具能夠迅速、準確地安裝到機床主軸上或返回刀庫。編程人員應能夠了解機床所用刀柄結構尺寸、調整方法以及調整范圍等方面內容，以保證編程時確定刀具徑向軸向尺寸，合理安排刀具排列順序。