數控刀具是機械製造中用於切削加工的工具，又稱切削刀具。好的加工設備與高性能的數控刀具相結合，才能充分發揮其應有的性能，取得良好的經濟效益。隨著切削刀具材料的發展，各種新型切削刀具材料具有更好的物理機械性能和切削性能。得到了很大的改進，應用範圍也在不斷擴大。
數控刀具結構
1、各種刀具的結構由夾緊部分和工作部分組成。整體結構刀具的夾緊部分和工作部分均製作在刀體上；刀片結構刀具的工作部分(刀齒或刀片)安裝在刀體上。
2、夾緊件有帶孔和手柄兩種。帶孔的刀具通過內孔裝在機床主軸或心軸上，通過軸向鍵或端面鍵傳遞扭矩，如圓柱銑刀、殼面銑刀等
3、帶柄刀具通常有矩形刀柄、圓柱形刀柄和圓錐形刀柄三種類型。車刀、刨刀等一般為矩形刀柄；錐柄以錐度承受軸向推力，借助摩擦力傳遞扭矩；圓柱形刀柄通常適用於較小的麻花鑽、立銑刀和其他刀具。由此產生的摩擦力傳遞扭矩。許多帶柄刀的刀柄採用低合金鋼製成，工作部分採用高速鋼將兩部分對焊而成。
4、刀具的工作部分是產生和處理切屑的部分，包括刀片等結構元件、折斷或捲起切屑的結構、排屑或儲存切屑的空間以及切削液的通道等。有些刀具的工作部分是切削部分，如車刀、刨刀、鏜刀、銑刀等；有些刀具的工作部分包括切削部分和校正部分，如鑽頭、鉸刀、絞刀、內表面拉刀和絲錐等。切削部分的作用是用刀片清除切屑，校正部分的作用是為了使加工表面光滑並引導刀具。
5、刀具工作部分的結構有整體式、焊接式和機械夾緊式三種。整體結構是在刀體上製作有切削刃；焊接結構是將刀片釬焊到鋼製刀體上；機械夾緊結構有兩種，一種是將刀片夾緊在刀體上，另一種是將釬焊刀頭夾緊在刀體上。硬質合金刀具一般採用焊接結構或機械夾緊結構；瓷器工具均為機械夾緊結構。
6、刀具切削部分的幾何參數對切削效率和加工質量影響很大。增大前角，可以減少前刀面擠壓切削層時的塑性變形，減少切屑流過前端的摩擦阻力，從而減少切削力和切削熱。但增大前角會降低切削刃的強度，並減少刀頭的散熱量。
數控刀具的分類
一類：加工各種外表面的刀具，包括車刀、刨刀、銑刀、外表面拉刀、銼刀等；
第二類：孔加工刀具，包括鑽頭、鉸刀、鏜刀、鉸刀和內表面拉刀等；
第三類：螺紋加工刀具，包括絲錐、板牙、自動開合螺紋切削頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等；
第四類：齒輪加工刀具，包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪加工刀具等；
第五類：切斷刀具，包括鑲片圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車刀和鋸片銑刀等。
數控刀具磨損的判斷方法
1、首先判斷加工過程中是否磨損，主要是在切削過程中聽聲音，加工過程中刀具突然發出聲音是不是正常切削，當然這需要經驗積累。
2、看加工。如果加工過程中出現斷斷續續的不規則火花，則說明刀具已磨損。可根據刀具的平均壽命及時更換刀具。
3、看鐵屑的顏色。如果鐵屑的顏色發生變化，則說明加工溫度發生了變化，這可能是由於刀具磨損造成的。
4、看鐵屑的形狀。鐵屑兩側出現鋸齒狀，鐵屑異常捲曲，鐵屑變得細碎。明顯不是正常切削的感覺，這就證明刀具已經磨損了。
5、看工件表面，有明亮的痕跡，但粗糙度和尺寸沒有太大變化，這實際上是刀具已經磨損。
6、聽聲音，加工振動會加劇，刀具不快時會產生異常噪音。此時應注意避免“刺刀”而造成工件報廢。
7、觀察機床的負載。如果有明顯的增量變化，則意味著刀具可能已經磨損。
8、刀具切削時，工件出現嚴重毛刺、粗糙度下降、工件尺寸變化等明顯現像也是判斷刀具磨損的標準。總之，看、聽、摸，只要能總結出一點，就可以判斷工具是否磨損。
CNC刀具選用原則
1、加工最重要的是工具
任何停止工作的工具都意味著生產停止。但並不意味著每一把刀都具有同樣重要的地位。切削時間長的刀具對生產週期的影響很大，因此在相同的前提下，應該更加關注這種刀具。另外，要注意對關鍵零部件和刀具進行加工，具有嚴格的加工公差。此外，切屑控制相對較差的刀具，如鑽頭、切槽刀具、螺紋刀具等也應引起注意。切屑控制不良可能會導致停機。
2、與機床的匹配
刀分為右手刀和左手刀，所以選擇合適的刀非常重要。一般來說，右手刀具適用於逆時針（CCW）旋轉（沿主軸觀察）的機床；左手工具適用於順時針 (CW) 旋轉的機器。如果您有幾台車床，其中一些裝有左手刀具，另一些則裝有左手刀具，請選擇左手刀具。然而，對於銑削，人們通常傾向於選擇多功能的刀具。但儘管這類刀具覆蓋的加工範圍很大，但你立即失去了刀具的剛性，增加了刀具的撓度，降低了切削參數，並且容易引起加工振動。另外，機床上換刀的機械手對刀具的尺寸和重量也有限制。如果您購買的是主軸帶有內冷通孔的機床，請同時選擇帶有內冷通孔的刀具。
3、與加工材料的匹配
碳鋼是機械加工中常見的加工材料，因此大多數切削刀具都是基於優化碳鋼加工而設計的。應根據加工材料選擇刀片等級。刀具製造商提供一系列刀體和配套刀片，用於加工有色金屬材料，例如高溫合金、鈦合金、鋁、複合材料、塑料和純金屬。當您需要加工上述材料時，請選擇與材料相匹配的刀具。大多數製造商都有各種系列的切削刀具，表明適合加工什麼材料。例如，DaElement的3PP系列主要用於加工鋁合金，86P系列專門用於加工不銹鋼，6P系列專門用於加工高硬度鋼。
4. 工具規格
一個常見的錯誤是選擇太小的車刀和太大的銑刀。大型車刀剛性好；而大尺寸銑刀不僅價格昂貴，而且氣切時間長。一般來說，大型刀具的價格高於小型刀具。
5. 選擇可更換刀片或重磨刀
遵循的原則很簡單：盡量避免重新磨刀。除少數鑽頭、面銑刀外，條件允許時盡量選用可換刀片或可換頭銑刀。這將為您節省人工費用，同時獲得穩定的加工結果。
6、刀具材質及牌號
刀具材料和品牌的選擇與被加工材料的性能、機床的最高速度和進給量密切相關。為所加工的材料組（通常是塗層）選擇通用刀具牌號。請參閱刀具供應商提供的“材質應用推薦表”。在實際應用中，一個常見的錯誤是試圖通過更換其他刀具製造商的類似材料牌號來解決刀具壽命問題。如果您現有的刀具不理想，那麼改用其他製造商的類似品牌可能會帶來類似的結果。要解決問題，必須確定刀具故障的原因。
七、電源要求
指導原則是充分利用一切。如果您購買了一台功率為20hp的銑床，那麼，在工件和夾具允許的情況下，選擇合適的刀具和加工參數，這樣就可以達到機床80%的功率利用率。特別注意機床用戶手冊中的功率/速度表，根據機床功率的功率範圍選擇能夠實現最佳切削應用的刀具。
8. 切削刃數量
原則是越多越好。購買具有兩倍切削刃的車刀並不意味著要支付兩倍的費用。在過去的十年中，適當的設計還使切槽、切斷和一些銑削刀片的切削刃數量增加了一倍。用 16 個切削刃刀片替換只有 4 個切削刃刀片的原始銑刀並不罕見。增加切削刃數量也直接影響工作台進給和生產率。
9. 選擇整體工具或模塊化工具
小格式工具適合單片設計；大幅面工具適合模塊化設計。對於大型切削刀具，當刀具出現故障時，用戶往往希望僅通過更換小型且廉價的零件來獲得新的切削刀具。對於切槽和鏜孔刀具尤其如此。
10.選擇單一工具還是多功能工具
較小的工件往往更適合複合刀具。例如，集鑽孔、車削、內鏜、螺紋加工和倒角於一體的多功能刀具。當然，越複雜的工件越適合多功能刀具。機床只有在切削時才能為您帶來利潤，而在停機時則不然。
11、選擇標準刀具或非標刀具
隨著數控加工（CNC）的普及，人們普遍認為工件的形狀可以通過編程來實現，而不是依靠刀具，因此不再需要非標刀具。事實上，非標刀具仍佔刀具總銷量的15%。為什麼？使用切削刀具可以滿足工件的尺寸要求，減少工序，縮短加工週期。對於大批量生產，非標刀具可以縮短加工週期，降低成本。
12. 芯片控制
請記住，您的目標是加工工件，而不是切屑，但切屑可以清楚地反映刀具的切削狀態。總的來說，人們對插枝有一種刻板印象，因為大多數人沒有接受過解釋插枝的培訓。請記住以下原則：好的芯片不會破壞工藝，壞的芯片會起到相反的作用。大多數刀片都設計有斷屑槽，斷屑槽是根據進給量設計的，無論是輕切削精加工還是重切削粗加工。切屑越小，就越難破碎。切屑控制對於難加工材料來說是一個挑戰。雖然加工材料無法改變，但可以使用新刀具來調整切削速度、進給量、切削程度、刀尖圓角半徑等。優化切屑、優化加工是綜合選型的結果。
13. 編程
面對刀具、工件和數控加工機床，常常需要定義刀具路徑。理想情況下，了解基本的機器代碼，擁有 CAM 包。刀具路徑需要考慮刀具特性，如坡走角度、旋轉方向、進給、切削速度等。每種刀具都有相應的編程技術，以縮短加工週期、改善切屑、降低切削力。一個好的CAM軟件包可以節省勞動力，提高生產率。
14.選擇創新刀具還是傳統成熟刀具
按照目前的技術發展速度，切削刀具的生產率每10年即可翻一番。對比10年前推薦的刀具切削參數，你會發現今天的刀具可以使加工效率提高一倍，但切削功率卻降低了30%。新型切削刀具的合金基體強度高、韌性高，可實現高切削速度和低切削力。斷屑槽和材質材質的應用特殊性較低，通用性廣泛。同時，現代刀具增加了多功能性和模塊化性，這兩者都減少了庫存並擴大了刀具應用。切削刀具的發展也催生了新的產品設計和加工理念，如兼具車削和切槽功能的霸王刀具、高進給銑刀等，推動了高速加工、微量潤滑（MQL）加工和硬車削技術。基於以上因素等原因，還需要跟進加工方法，學習刀具技術，否則就會有落後的危險。
15. 價格
雖然工具的價格很重要，但不如為工具支付的生產成本重要。雖然一把刀有它自己的價格，但一把刀的價值在於它為生產力所履行的職責。通常，價格較低的刀具會導致生產成本較高。切削刀具的價格僅佔零件成本的3%。因此，請關注刀具的生產率，而不是其購買價格。
發佈時間：2018年1月27日
