一、什么是數(shù)控刀具之簡(jiǎn)介

　數(shù)控刀具是機(jī)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(shí)“數(shù)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(shù)控刀具

二、什么是數(shù)控刀具之?dāng)?shù)控刀具的結(jié)構(gòu)
　　數(shù)控刀具的結(jié)構(gòu)都由裝夾部分和工作部分組成。整體結(jié)構(gòu)刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上；鑲齒結(jié)構(gòu)刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上。
　　數(shù)控刀具的裝夾部分有帶孔和帶柄兩類。帶孔刀具依靠?jī)?nèi)孔套裝在機(jī)床的主軸或心軸上，借助軸向鍵或端面鍵傳遞扭轉(zhuǎn)力矩，如圓柱形銑刀、套式面銑刀等。
　　刀具的工作部分就是產(chǎn)生和處理切屑的部分，包括刀刃、使切屑斷碎或卷攏的結(jié)構(gòu)、排屑或容儲(chǔ)切屑的空間、切削液的通道等結(jié)構(gòu)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(zhǔn)部分，如鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、內(nèi)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(zhǔn)部分的作用是修光已切削的加工表面和引導(dǎo)刀具。

圖 2數(shù)控銑刀機(jī)構(gòu)

三、數(shù)控刀具的主要材料是什么
　　數(shù)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(jiǎn)稱CBN)，以及用這些粉末與結(jié)合劑燒結(jié)而成的聚晶金剛石(簡(jiǎn)稱PCD)和聚晶立方氮化棚(簡(jiǎn)稱PCBN)等。超硬材料具有優(yōu)良的耐磨性，主要運(yùn)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(xué)性能，與金屬的親合力小，不易與金屬產(chǎn)生粘結(jié)，并且化學(xué)穩(wěn)定性好。陶瓷刀具主要應(yīng)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(shù)自問(wèn)世以來(lái)，對(duì)刀具性能的改善和加工技術(shù)進(jìn)步起著非常重要的作用，涂層技術(shù)將傳統(tǒng)刀具涂覆一層薄膜后，刀具性能發(fā)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(shù)己應(yīng)用于立銑刀、鉸刀、鉆頭、復(fù)合孔加工刀具、齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀、成形拉刀及各種機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片，滿足高速切削加工高強(qiáng)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(zhì)工件的生產(chǎn)技術(shù)不同要求。
　　(4)硬質(zhì)合金
　　硬質(zhì)合刀具是數(shù)控加工刀具的主導(dǎo)產(chǎn)品，有的國(guó)家有90%以上的車刀和55%以上的銑刀都采用了硬質(zhì)合金制造，而且這種趨勢(shì)還在增加。硬質(zhì)合金可分為普通硬質(zhì)合金、細(xì)晶粒硬質(zhì)合金和超晶粒硬質(zhì)合金。按化學(xué)成分區(qū)分，可分為碳化鎢基硬質(zhì)合金和碳(氮)化鈦基硬質(zhì)合金。硬質(zhì)合金在強(qiáng)度、硬度、韌性及工藝性方面具有優(yōu)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(qiáng)度、韌性及工藝性等方面具有優(yōu)良的綜合性能，在復(fù)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(fù)雜刀具，高速鋼仍占據(jù)主要地位。

四、數(shù)控刀具的分類是什么
　　1.根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：
　　整體式：刀具為一體，由一個(gè)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(jī)夾式：機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種；通常數(shù)控刀具采用機(jī)夾式！
　　特殊型式：如復(fù)合式刀具，減震式刀具等。
　　2.根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：
　　高速鋼刀具；
　　硬質(zhì)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(nèi)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(shù)控刀具

  五、什么是數(shù)控刀具之?dāng)?shù)控刀具的選擇
　　數(shù)控刀具選擇數(shù)控加工工藝重要內(nèi)容之一，不僅影響機(jī)床加工效率，而且直接影響零件加工質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速高，而且主軸輸出功率較大，因此對(duì)數(shù)控加工刀具要求很高，包括精度高、強(qiáng)度大、剛性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)整方便。數(shù)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(tài)、夾具機(jī)床選用刀具剛性。應(yīng)考慮以下方面：
　　1.根據(jù)零件材料切削性能選擇刀具。如車或銑高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議選擇耐磨性較好可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。
　　2.根據(jù)零件加工階段選擇數(shù)控刀具。即粗加工階段以去除余量為主，應(yīng)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(chǎn)品質(zhì)量為主，應(yīng)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(shí)選用精加工淘汰下來(lái)刀具，因?yàn)榫庸ぬ蕴毒吣p情況大多為刃部輕微磨損，涂層磨損修光，繼續(xù)使用會(huì)影響精加工加工質(zhì)量，但對(duì)粗加工影響較小。
　　3.根據(jù)加工區(qū)域特點(diǎn)選擇刀具幾何參數(shù)。零件結(jié)構(gòu)允許情況下應(yīng)選用大直徑、長(zhǎng)徑比值小刀具；切削薄壁、超薄壁零件過(guò)心銑刀端刃應(yīng)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(shí)應(yīng)選擇前角稍大一些立銑刀，齒數(shù)也不要超過(guò)4齒。
　　4.根據(jù)加工工件表面尺寸選擇相適應(yīng)的數(shù)控刀具。生產(chǎn)，平面零件周邊輪廓加工，常采用立銑刀；銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺(tái)、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片玉米銑刀；對(duì)一些立體型面變斜角輪廓外形加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀盤形銑刀。
　　5.進(jìn)行自由曲面加工時(shí)，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(wú)論表面加工質(zhì)量上還加工效率上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于球頭銑刀，因此，確保零件加工不過(guò)切前提下，粗加工半精加工曲面時(shí)，盡量選擇端銑刀。另外，刀具耐用度精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大，必須引起注意，大多數(shù)情況下，選擇好刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來(lái)加工質(zhì)量加工效率提高，則可以使整個(gè)加工成本大大降低。
　　6.加工中心上，所有數(shù)控刀具全都預(yù)先裝刀庫(kù)里，通過(guò)數(shù)控程序選刀換刀指令進(jìn)行相應(yīng)換刀動(dòng)作。必須選用適合機(jī)床刀具系統(tǒng)規(guī)格相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)刀柄，以便數(shù)控加工用刀具能夠迅速、準(zhǔn)確地安裝到機(jī)床主軸上或返回刀庫(kù)。編程人員應(yīng)能夠了解機(jī)床所用刀柄結(jié)構(gòu)尺寸、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍等方面內(nèi)容，以保證編程時(shí)確定刀具徑向軸向尺寸，合理安排刀具排列順序。