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刀具选用的15条军规，加工刀具的选择选择，干数控必须要懂！

刀具选用的15条军规，加工刀具的选择选择，干数控必须要懂！

近年来，模具加工行业发展趋向高端化，以加工中心为代表的现代机械加工设备及其工艺对刀具提出了很高的要求。

现代模具的成形制造中，由于模具结构复杂、精度要求高，不同部位的型面特征及材料差别较大，因此所使用的模具铣刀也不同。

模具加工工序可划分粗加工、半精加工和精加工,有时甚至还有超精加工。粗加工、半精加工工序一般选用可转位刀具,精加工序选用整体式刀具。

当模具型腔为复杂的立体曲面时，仿形铣削加工效率较高，特别适用于型腔的粗加工。在仿形铣削中常用的刀具有圆刀片的铣刀、球头铣刀、可换铣削头式球头铣刀及整体硬质合金球头立铣刀四种。下表在考虑切削加工稳定性，成本生产率等几个方面对这四种常用的仿形铣刀进行了比较。

模具加工制造中，刀具的选用时需要从工件材料、场合工况、切削加工稳定性、成本生产率加工精度等几个方面进行综合考虑。只有合理选择刀具才能提高加工质量和加工效率，满足产品美观度及功能要求，提高模具加工技术。

刀具选用在机加工中的重要地位不言而喻，学会选择刀具能帮助你工作起来得心应手，所以，刀具选用的15条军规你必须得重视！

1、加工中最重要的是刀具

任何一把刀具停止工作，都意味着生产出现停顿。但并不意味着每把刀具都具有同样重要的地位。切削加工时间最长的刀具对生产周期的影响更大，因此同等前提下，应当给予这把刀具更多关注。此外，还应该注意加工关键部件及加工公差范围要求最严格的刀具。另外，对切屑控制相对差的刀具，如钻头、切槽刀、螺纹加工刀具也应重点关注。因为切屑控制不佳可引起停机。

2、与机床相匹配

刀具分右手刀及左手刀，因此选择正确的刀具非常重要。通常，右手刀具适合于逆时针旋转（CCW）的机床（沿主轴方向看）；左手刀具适合于顺时针旋转（CW）的机床。如果你有几台车床，一些夹持左手刀具，其他的左右手兼容，那么请选择左手刀具。而对于铣削而言，人们通常倾向于选择通用性更强的刀具。但是尽管此类刀具涵盖的加工范围更大，也令你即刻损失了刀具的刚性，增大了刀具挠曲变形，降低了切削参数，同时更容易引起加工振动。另外，机床更换刀具的机械手对刀具的尺寸及重量也有所限制。若你购买的是主轴带内冷却通孔的机床，也请选择带内冷却通孔的刀具。

模具曲面加工时技术贴士

(1) 粗铣

追求单位时间内的材料最大去除率，应根据被加工曲面给出的余量，用立铣刀按等高面一层一层地铣削，效率高。小型模具多使用整体立铣刀加工，大型模具考虑其经济性和加工效率，多采用带可转位刀片的机夹式立铣刀进行加工，主要有R型圆刀片，方肩铣刀片，面铣刀片等。

(2) 半精铣

使被加工表面更接近于理论曲面，可采用球头铣刀，一般为精加工工序留出0.5㎜左右的加工余量。

(3) 精加工

最终加工出理论曲面。一般采用整体立铣刀或者球头铣刀。用球头铣刀精加工曲面时，一般用行切法，适当地提高主轴转速，选择合适的折返点，降低停顿和振动产生的刀痕。

(4) 避免垂直下刀

好的办法是向斜下方进刀，进到一定深度后再用侧刃横向切削。在铣削凹槽面时，可以预钻出工艺孔以便下刀。

(5) 铣削曲面零件中，如果发现零件材料热处理不好、有裂纹、组织不均匀等异常现象时，应及时停止加工，以免浪费工时。

(6) 在每次开机铣削前应对机床、夹具、刀具进行适当的检查，以免在中途发生故障，影响加工精度，甚至造成废品。

(7) 在模具型腔铣削时，应根据加工表面的粗糙度适当掌握修锉余量。对于铣削比较困难的部位，应适当多留些修锉余量；而对于平面、直角沟槽等容易加工的部位，应尽量降低加工表面粗糙度值，减少修锉。

3、与被加工材料相匹配

碳钢是机械加工中最常见的被加工材料，因此大多数刀具基于优化碳钢加工设计。刀片牌号需依据被加工材料进行选择。刀具制造商提供一系列的刀体及相配合的刀片用于加工诸如高温合金、钛合金、铝、复合材料、塑料及纯金属等非铁材料。当你需要加工上述材料时，请选择相匹配材质的刀具。绝大多数品牌都有各种系列刀具，标明适合加工什么材料。如DaElement的3PP系列就主要用来加工铝合金、86P系列专门来加工不锈钢、6P系列专门来加工高硬钢。

4、刀具规格

常见的错误是所选的车刀规格太小，铣刀规格太大。大规格的车刀刚性更佳；而大规格的铣刀不仅价格更高，且空切时间更长。总体而言，大规格的刀具价格高于小规格刀具。

5、选择可换刀片式还是重新修磨式刀具

遵循的原则很简单：尽量避免修磨刀具。除了少数钻头和端面铣刀外，条件允许下，尽量选择可换刀片式或可换刀头式刀具。这会为你节省劳动力开支，同时获得稳定的加工效果。

6、刀具材料及牌号

刀具材料及牌号的选择与被加工材料性能，机床最大速度及进给率密切相关。为被加工材料组选择更通用的刀具牌号，通常会选择涂层合金牌号。参考刀具供应商提供的“牌号应用推荐图表”。在实际应用中，常见的错误是用替换其他刀具厂家类似的材料牌号试图解决刀具寿命问题。如果你现有的刀具不理想，那么改选接近的其他厂家牌号很可能带来类似结果。要解决问题，必须明确刀具失效原因。

7、功率要求

指导原则是物尽其用。如你购买了功率为20hp的铣床，那么，在工件及夹具允许的情况下，选择合适刀具和加工参数，使其能实现机床80%的功率运用。需特别留意机床用户手册中的功率/转速表，依据机床功率的有效功率范围选择可实现更佳切削应用的刀具。

8、切削刃数

原则是，多多益善。购买带两倍切削刃的车刀并不意味着支付两倍的费用。在过去的十年，先进的设计，使得切槽刀、切断刀以及一些铣刀片的切削刃数目也实现了翻番。以先进的带有16个切削刃的刀片的铣刀替换原来的仅带4个切削刃的刀片的铣刀并不少见。而增加有效切削刃数还直接影响到工作台进给及生产率。

　　数控加工切削用量的确定

　　合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。

　　1.切削深度：在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，切削深度就等于加工余量，这是提高生产率的一个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。

　　2.切削宽度：一般切削宽度与刀具直径成正比，与切削深度成反比。

　　3.切削速度：提高切削速度也是提高生产率的一个措施，但切削速度与刀具耐用度的关系比较密切。随着切削速度的增大，刀具耐用度急剧下降，故切削速度的选择主要取决于刀具耐用度。另外，切削速度与加工材料也有很大关系，例如用立铣刀铣削合金刚30CrNi2MoVA时，切削速度可采用8m/min左右;而用同样的立铣刀铣削铝合金时，切削速度可选200m/min以上。

　　4.主轴转速：主轴转速一般根据切削速度来选定。数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调(倍率)开关，可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。

　　5.进给速度：进给速度应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。进给速度的增加也可以提高生产效率。加工表面粗糙度要求低时，进给速度可选择得大些。在加工过程中，进给速度也可通过机床控制面板上的修调开关进行人工调整，但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等的限制。

9、选择整体式刀具还是模块式刀具

小规格刀具更适合整体式设计；大规格刀具更适合模块式设计。对大规格刀具而言，当刀具失效，用户往往希望仅仅更换小而且价格不高的部件就可重获新刀具。对于切槽刀及镗刀，尤其如此。

10、选择单一刀具还是多功能刀具

件越小往往越适用复合刀具。例如，一把多功能刀具，可复合钻削、车削、内孔加工、螺纹加工和倒角加工。当然越复杂的工件也越适用于多功能刀具。机床只有在切削的时候才能为你带来收益，而不是在停机的时候。

11、选择标准刀具还是非标特制刀具

随着数控加工中心(CNC)的普及，大家普遍认为可通过编程来实现工件形状，而不是依靠刀具，因此，不再需要非标特制刀具。而事实上，今天非标刀具仍占总刀具销售数量的15%。为什么？采用专用刀具可满足精密的工件尺寸要求，减少工序并缩短加工周期。对于大批量生产而言，非标特制刀具可很好地缩短加工周期、降低成本。

12、切屑控制

请记住，你的目的是加工出工件而不是切屑，但切屑可以清楚地反映出刀具的切削状态。总体而言，人们对切屑存在成见，因大多数人并未接受解读切屑的训练。记住以下原则：好的切屑不会破坏加工，不好的切屑正相反。

刀片多设计有断屑槽，而断屑槽是依据进给率来设计的，无论是轻切削的精加工还是重切削的粗加工。

切屑越小，越难以折断。对于难加工材料而言，切屑控制是一大难题。尽管不能更换被加工材料，但可以更新刀具，调整切削速度、进给率、切削深度、刀尖圆角半径等等。优化切屑，优化加工是一个综合选择的结果。

13、编程

面对刀具、工件及数控加工机床，往往需要定义刀具路径。理想的情况是，了解基本的机器代码，有先进的CAM软件包。刀具路径，必须考虑到刀具特征，如坡走铣角度，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，改进切屑，降低切削力。好的CAM软件包可节省劳动力，提升生产率。

14、选择革新的刀具还是常规成熟刀具

以目前先进技术的发展速度，切削刀具的生产率，每10年就能翻番。对比10年前推荐的刀具切削参数，你会发现，现今的刀具可令加工效率翻倍，切削功率却降低了30%。新刀具合金基体更强固，韧性更高，可实现更高切削速度，更低切削力。断屑槽及牌号对应用的专一性更低，通用性更广。同时，现代刀具还增加了多功能性及模块化，这两者共同降低了库存，拓展了刀具应用。刀具发展还带动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、大进给铣刀，推动了高速加工、微量润滑冷却（MQL）加工及硬车技术等。基于以上因素及其他的原因，你也需要跟进最优选的加工方式，获悉最新的先进刀具技术，否则就有落后的危险。

15、价格

刀具价格固然重要，却比不上因刀具而付出的生产成本的重要性。虽然刀具有其相应价格，但刀具的真正价值在于为生产率所履行的职责。通常，价格最低的刀具是造成生产成本最高的刀具。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。