数控铣削刀具决定了预设的刀具路径能否实现稳定的切削、光滑的表面和可预测的公差。机床可以精确定位，但刀具的几何形状、材料和设置决定了切削力、切屑控制和最终的表面光洁度。.
刀具选择是一个系统性决策，而不仅仅是从产品目录中挑选。刀具系列必须与加工工序、工件以及夹具的刚性相匹配。当这些因素明确后，刀具寿命和加工周期就更容易预测了。.
铣刀系列
将每把刀具与特定的切削方向、特征类型和切屑路径联系起来，是选择数控铣刀系列最简便的方法。我们可以根据刀具的切削能力、安全禁忌以及误用时的失效原因，对最常用的刀具进行分类。.
立铣刀
立铣刀是加工型腔、槽和侧壁精加工的首选刀具，因为它们既能用刀尖也能用刀侧进行切削。方头立铣刀可在几何形状允许的情况下加工出平整的底面和锐利的内角。圆角（牛鼻）立铣刀可减少刃口崩刃，并提高在加工较硬材料时的刀具寿命。.
球头铣刀是加工三维曲面的标准刀具，因为其圆头刀尖能够有效控制轮廓刀具路径上的波纹。粗铣刀通过断屑快速去除材料，但通常需要单独的精加工才能满足表面要求。.
面铣刀和飞刀
面铣刀用于快速平整大面积表面，其稳定的载荷分布在多个切削刃上。面铣刀通常可转位，尤其擅长将工件表面加工成一致的平面。然而，它们并不适合深切加工。.
飞刀也能加工出平面，通常在可以使用简单的单刃刀具的情况下使用。我们将面铣刀和飞刀都视为“平面加工刀具”，并根据目标表面形状、机床稳定性以及加工一致性来选择合适的刀具。.
打孔工具
可靠的钻孔工艺始于定位，然后钻孔，最后将孔加工至正确的尺寸和边缘状态。点钻或中心钻可提高定位精度并减少钻头偏移。之后，麻花钻可高效地钻出主孔。.
钻孔后，当需要比钻孔更精确地控制孔径和表面光洁度时，会使用铰刀。倒角刀和倒角铣刀用于精加工紧固件的入口边缘或去除毛刺。我们建议尽可能选择标准角度，以避免使用过多不同的刀具。.
螺纹加工工具
您可以通过攻丝或螺纹铣削来制作螺纹孔。哪种方法更佳取决于材料、孔型以及您的风险承受能力。切削丝锥会去除材料并产生切屑。成形丝锥会使材料变形，避免产生切屑，但需要合适的孔径和具有延展性的材料。.
螺纹铣刀通过插补加工螺纹。当螺纹质量和刀具断刀风险是主要考虑因素时，这种方法非常有用。我们通过检查螺纹规格、孔深、排屑风险以及一把刀具是否能加工多种螺纹尺寸来确认螺纹加工的选择。.
开槽和倒角刀具
倒扣和T型槽通常需要使用特殊的刀具，这种刀具的设计目的是为了能够深入到立铣刀无法触及的壁后方。键槽铣刀无需重新装夹即可加工这些特征，从而节省了装夹成本并降低了对准风险。.
纵切锯用于切割深而窄的槽，在某些工作流程中还可以执行切断操作。燕尾槽铣刀用于制作燕尾槽底切。键槽铣刀或伍德鲁夫式铣刀用于加工标准立铣刀无法形成正确轮廓的特定键槽特征。.
专业切割机
即使在现代数控加工车间，当几何形状或传统工艺需要时，也会使用专用刀具。例如，当工艺方案要求加工某些齿轮特征时，就会使用齿轮刀具和渐开线式刀具。我们将这些刀具视为“特征专用刀具”，而不是通用刀具。.
板坯铣刀、侧铣刀和空心铣刀在日常数控加工中并不常见，但在某些特定工况下仍然非常重要。了解它们的名称有助于您在刀具清单中识别它们，避免使用错误的现代刀具作为替代品。.
进一步阅读：数控刀柄类型
工具材料和涂层
刀具基材和涂层的选择决定了数控铣削中刀具耐热性、刃口韧性和磨损率的实际极限。我们通过权衡韧性、高温硬度和成本来比较各种材料，因为最佳材料取决于切削加工的具体情况。.
碳钢刀具是低速加工的低成本选择。它们通常不用于现代高速数控铣削硬质金属，但仍然出现在一些对热量要求不高的简单操作中。.
高速钢（HSS）比硬质合金具有更好的韧性，并且能够很好地承受冲击和振动。当刚性要求低、数量少或工件较软且硬质合金成本过高时，通常会选择高速钢。.
硬质合金是数控铣削的首选材料，因为它在高温下仍能保持硬度，并允许更高的切削速度。然而，硬质合金对颤振和跳动的容忍度较低。在断定硬质合金的性能优于高速钢之前，我们始终会检查刚性、刀柄状况和伸出长度。.
陶瓷、立方氮化硼 (CBN) 和金刚石类刀具适用于高温和高硬度是主要挑战的特定应用场景。这些刀具需要对安装和加工过程进行严格控制。由于其失效模式往往是突发性的，因此应在供应商的指导下进行选择。.
涂层可以解决磨损、耐热和材料附着力等问题，但并非万能的升级方案。常见的涂层包括用于一般磨损的TiN涂层、用于提高耐磨性的TiCN涂层，以及用于在严苛切削条件下提高耐热性的AlTiN/TiAlN涂层。.
我们选择涂层时，会根据工件材料、冷却液方案和目标刀具寿命进行验证，而不是轻信市场宣传。供应商产品目录中会列出涂层选项、刀槽数量和硬度范围，这些信息应根据实际加工设置进行确认。.
几何形状和设置因素
刀具几何形状和装配刚度决定了切削力是否稳定，还是会导致颤振、偏转和刃口崩刃。我们重点关注影响加工成功与否的关键几何形状选择，尤其针对小型刀具和深加工特征。.
笛头计数和切屑排出
刀槽数量决定了切屑空间和刀芯强度。较少的刀槽能提供更大的切屑通道，适用于产生大量切屑的软性材料。较多的刀槽则能增加刀身刚性，并分散载荷，适用于需要控制切屑厚度的硬性材料。.
排屑是工艺要求，而非可有可无。如果切屑无法排出，就会积聚热量，导致刀具寿命急剧下降，这与刀具材质无关。.
刀具直径和内半径
刀具直径受限于零件设计中的最小内半径和最窄槽口。大尺寸刀具去除材料速度更快，但无法加工狭窄的拐角。两阶段加工通常是最佳方案：先用大尺寸刀具进行粗加工，再用小尺寸刀具精加工拐角。.
圆角和内角非常重要，因为它们直接决定了哪些立铣刀直径是适用的。我们在报价流程的早期阶段就明确这一点，因为在CAD中更改圆角半径通常比使用易碎的微型刀具并接受更长的加工周期更经济。.
突出、持球人和跑动
刀具伸出长度（即刀具超出刀柄的长度）是造成颤动和偏转的主要原因。尽可能缩短刀具长度（以工件允许的范围为限）可以提高加工表面光洁度并保护切削刃，尤其对于硬质合金刀具而言更是如此。.
跳动会导致多刃刀具如同单刃刀具一样过载运转，因为大部分切削力都集中在一个刃口。在断定刀具过早磨损的原因之前，我们会检查刀柄清洁度、夹头状况和主轴锥度卫生情况。.
冷却剂、热量和热冲击
冷却液策略应与刀具材料和切削过程的热循环相匹配。断续切削会使刀刃反复加热和冷却，这可能导致热裂纹。根据刀具和材料的不同，气流喷射或可控冷却液输送可能是更好的选择。.
热管理也是切屑控制的关键问题。如果切屑能带走热量，切削面保持畅通，刀具寿命就能保持稳定。如果切屑反复产生，即使在保守的切削设置下，刀刃磨损也会很快。.
防止错误的工作流程
一套统一的刀具选择流程可以将“刀具选择”转化为一系列可验证的步骤，从而减少废料。我们选择刀具的顺序与大多数加工车间的作业顺序相同：先加工面和基准面，然后去除大部分材料，进行特征精加工，最后进行边缘处理。.
首先，将每个加工特征标记为平面曲面加工、型腔/壁铣削、孔加工或特殊形状/倒角加工。然后，指定执行该加工的刀具系列。之后，再选择刀具直径、刀槽数和涂层。.
可使用的验证点：
- 最小的内半径和槽宽可以满足计划的刀具直径要求。.
- 该装置的刚性能够满足计划的伸出长度和笛管数量要求。.
- 通过选择合适的冷却液/空气策略和刀具几何形状，可以实现切屑排出。.
- 该工具列表最大限度地减少了变更，而无需强制使用有风险的微型工具。.
我们还建议在工艺流程单中添加“刀具规格”行，以确保采购和编程保持一致。该行应包含刀具类型、直径、刀刃数、刀刃长度、总长度、涂层和刀柄类型。.
磨损模式和失效模式
将刀具磨损视为早期预警信号而非突发故障，是控制刀具磨损最有效的方法。我们通过将常见的磨损模式与通常能够解决问题的首要纠正措施联系起来，来预防停机。.
后刀面磨损是一种正常的磨损模式，表明刀具已达到预期寿命。随着后刀面磨损加剧，切削力增大，刀具表面光洁度下降。定期更换刀具通常比等到刀具失效后再更换要好得多。.
切削过程中出现崩刃通常表明刀具存在振动、切削中断或刚性不足等问题。首先，应检查如何减少刀具伸出长度、控制刀柄/跳动问题，并调整切削策略，然后再考虑更换刀具。.
在粘性材料中，切屑堆积很常见，会导致加工表面粗糙度差和切削效果不稳定。改善排屑性能、采用锋利的刀刃形状以及选择合适的涂层可以稳定切削。.
当刀具边缘在冷热交替之间循环时，就会出现热裂纹。我们需要检查冷却液的使用策略和进出水条件，因为“合适的冷却液”取决于具体的刀具材料、工件和切削方式。.
正确的存放和使用方法也至关重要。硬质合金刀刃在刀具相互碰撞时容易崩刃。专用的刀架、刀套和清洁的刀柄可以保护刀刃，并有助于减少跳动。.
结论
在 Yonglihao Machinery，我们深知数控铣刀的性能取决于刀具系列、材料和夹具刚性与零件特征和切屑行为的完美匹配。最可靠的加工结果是首先选择合适的刀具类型，然后针对具体的切削风险对刀具几何形状和涂层进行微调。.
我们可以把刀具选择概括为一个可重复的专业流程：确定加工需求，选择刀具系列，通过几何形状限制刀具直径，严格控制刀具伸出长度和跳动量，并验证排屑情况。这种严谨的方法减少了猜测，确保了表面光洁度的一致性，并使刀具寿命可预测。.
作为一名专业人士 原型制造商, Yonglihao Machinery致力于为您提供最高标准的服务 CNC加工 以及铣削加工服务。无论您的项目需要复杂的几何形状还是严格的公差控制，我们都拥有丰富的经验和技术，能够将其变为现实。如果您正在寻找可靠的加工合作伙伴，请立即联系我们，让我们精湛的工艺为您的下一个项目保驾护航！
继续阅读： 如何选择数控加工的切削刀具？
常问问题
最常用的数控铣削刀具有哪些？
立铣刀、面铣刀和钻头是最常用的刀具，因为大多数零件都需要进行表面加工、型腔加工和钻孔。典型的刀具清单还包括用于倒角的倒角刀和丝锥或螺纹铣刀。当零件具有底切、键槽或特殊形状时，所需的刀具种类会增加。.
端铣与面铣：有什么区别？
立铣利用立铣刀的刀面和侧面来铣削凹槽、壁和轮廓。面铣则使用面铣刀在较大的平面上去除材料。选择哪种铣削方式取决于主要加工特征是宽阔的平面，还是封闭的凹槽或壁。.
铝材和钢材加工时，如何选择合适的槽数？
铝材加工通常需要较少的刀槽，以最大化排屑空间并减少切屑粘连。钢材和韧性较强的合金通常需要较多的刀槽，以提高刀具刚性并分散切削载荷。正确的刀槽数量仍然取决于排屑效果和刀具刚性，因此务必核实刀槽数量。.
什么时候应该使用铰刀而不是钻头？
当孔径和表面光洁度的精度要求高于钻孔所能达到的水平时，应使用铰刀。钻孔可以形成孔，而铰孔则可以使其达到最终尺寸并获得更好的表面光洁度。铰孔应作为钻孔后的第二道工序。.
丝锥还是螺纹铣床：哪个更安全？
当切屑控制、螺纹质量或刀具断裂是需要考虑的问题时，螺纹铣刀可能更安全。其刀具路径可控，且比丝锥更不容易卡死。丝锥加工速度快，但对孔径、材料和排屑情况较为敏感。哪种刀具更合适取决于具体的加工需求。.
如何在不增加风险的情况下减少换刀次数？
为了减少换刀次数，零件设计应采用标准刀具尺寸和合理的内半径。较大的刀具可以快速粗加工材料，而较小的刀具仅用于精加工需要精细加工的狭窄边角。除非某个特征确实需要，否则在设计刀具时应尽量减少微型刀具的使用。.
