在 数控机床加工零件数控刀具的选择对于加工过程至关重要，它是零件制造过程的关键。选择合适的刀具不仅会影响零件的加工速度，还能减少零件变形，提高制造质量并加快零件加工速度。合适的数控刀具还能提高生产率，延长刀具和设备的使用寿命，减少刀具更换次数，提高数控机床的效率和精度。这提高了公司产品的竞争力，并确保了可持续增长。下一节将介绍 Yonglihao Machinery 将向您展示如何为您的数控机床选择合适的刀具。
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为什么选择合适的数控切削刀具很重要？
选择合适的切削刀具是数控加工的重要组成部分。不同的刀具在切削过程中具有不同的功能和复杂的形状。为了获得最佳效果，选择合适的刀具至关重要。使用合适的机床可以最大限度地提高工作效率并节省时间。使用合适的刀具加工零件也有助于确保零件的光洁度并减少刀具磨损。
您可能需要确保添加到零件上的设计特征是使用标准尺寸的刀具制作的。例如，在零件上设计孔时，请确保使用的钻头是广泛使用的、标准尺寸的钻头，而不是过小或过大的钻头。
尽可能使用相同尺寸的孔也有助于确保设计特征一致。更重要的是，如果懂得如何使用常用刀具，设计师就能更好地规划加工零件的几何形状。
数控机床标准切削刀具
数控机床的种类繁多，每种机床都有各自的功能和特点。下面我们来介绍一下数控机床的标准刀具：
数控铣刀
在数控铣削加工中，这些刀具用于制造各种不同的零件。人们也将它们称为数控切削刀具。数控铣削刀具非常精密且准确。以下是一些常见的数控切削刀具：
立铣刀
立铣刀是数控铣削的常用刀具。这些数控刀具用途广泛，就像钻头一样。它们可以用来在材料上钻孔，也可以加工没有孔的工件。立铣刀种类繁多，每种都有不同数量的刀尖或刀槽。
纵切锯
纵切锯是一种数控切割工具，外形呈扁平圆形，中心有孔，外侧有锯齿。它们有时与心轴一起使用，心轴也称为切片或开槽斜切器。纵切锯可以在较小的圆周内切割更多材料，这对于诸如切断或开槽等任务非常有用。
板坯轧机
被称为板坯铣刀或铣刀的数控刀具用于切割扁平物体。它们只有锯齿状边缘，最适合切割不同宽度的工件。
面铣刀
这些数控切削刀具的侧面平坦，并配有可更换的金刚石切削刃。数控面铣刀由于切削刃位于侧面，因此只能在水平面上切削。面铣刀的主要作用是将工件切削成扁平状。面铣刀的优势之一是切削刃可更换。因此，它可以确保更长的刀具寿命和工作时间。
螺纹铣刀
这些数控刀具可用于切削螺纹。丝锥用于加工内螺纹，而螺纹铣刀的功能与丝锥大致相同。螺纹铣刀既可以加工内螺纹，也可以加工外螺纹。当需要切削坚硬材料或不平整的零件时，应该使用这些刀具。
飞剪
这是一种数控刀具，带有一个刚性主体和一个或两个切削头。飞刀的主要作用是在工件上进行宽切或短切。不过，加工时最好使用双刃飞刀。因为它们可以加工更大的工件面积。
外圆半径铣刀
这是一种特殊的数控刀片，具有半圆形切削刃。为了在型腔边缘的外缘增加半径，外半径铣刀是理想的选择。机械师使用这些刀具来平滑和平整工件的边缘，从而避免应力积聚并防止出现尖角。
数控车削刀具
车床通常与数控车刀配合使用。车床以高转速车削工件，而车刀则将工件切削成所需形状。然而，工件的形状取决于所用刀具的类型和车削方式。以下是机械师在数控加工中使用的标准车刀：
倒角工具
倒角工具用于去除成品零件上的毛刺、倒角和锋利边缘。其倾斜的切削面可去除锋利边缘，使零件外观更美观。
分离工具
许多数控机床加工人员会在数控车床上使用分离刀具来去除成品零件上的材料。该刀具的刀片将成品零件的末端与夹在数控车床卡盘上的其余材料分离。
镗孔工具
车床镗杆用于在已钻孔、攻丝或校直的产品上钻孔。在大多数情况下，这些镗刀与工件接触面积很小，因此更容易精确地铰孔。然而，需要注意的是，这些镗杆可能会颤动或振动，从而损坏工件的表面光洁度。
滚花工具
滚花工具通常用于在加工零件表面添加菱形、对角线或直线形的齿状图案或花纹。这可以使零件看起来更美观。
数控钻孔工具
机械师使用称为数控钻的标准工具在不同尺寸的工件上钻孔。为了钻孔，这些工具具有凹槽和切削点。凹槽和切削点会随着时间的推移而变小。大多数钻头有三种不同的类型，分别是：
中心钻
数控机床机械师使用中心钻头在工件上钻出精确的孔。然后使用其他钻头将孔钻至更大的尺寸。机械师使用中心钻头在工件上精确钻出小孔。
麻花钻头
麻花钻是一种圆形钻孔工具，其孔呈螺旋状。这类数控切削刀具通常采用高速钢 (HSS) 制造。它们可用于一般切削，尤其适用于在金属、木材和塑料工件上钻孔。
吸射钻
被称为喷射吸力钻的数控刀具通常用于在更大、更深的物体上钻孔。机械师经常使用这些刀具进行深孔钻削。
数控刀具生产中使用的材料
CNC车削的最佳切削速度和进给取决于CNC刀具所用的材料。为了避免生产效率低下，机械师通常会使用由较硬的原材料制成的CNC刀具来切削工件材料。以下列出了一些常见的CNC切削刀具材料：
陶瓷
切削陶瓷是制造数控刀具最坚硬的材料。这些材料不会生锈或熔化，是切削最坚硬工件的理想选择。与硬质合金刀具一样，这些切削刀具的使用寿命更长。切削陶瓷非常坚硬，但制造商通常不将其用于数控加工刀具，因为它们容易崩刃。
硬质合金
由于硬质合金由碳化物和钛等金属组成，因此比高速钢更耐高温。另一方面，刀具表面的裂纹或碎屑会缩短其使用寿命。此外，它们的使用寿命不如高速钢刀具。因此，硬质合金常用于制造零件精加工的刀具。
高速钢
高速钢 (HSS) 由铬、钨和钼等金属组成。由于其使用寿命更长，它是数控机床的理想材料。高速钢的熔点为 600 摄氏度，能够承受高温加热。因此，重型加工最好使用高速钢数控刀具。
碳钢
这种材料混合了碳、硅和锰。它的成本也低于数控机床使用的其他材料。遗憾的是，这种材料虽然便宜得多，但使用寿命较短。碳钢的熔点较低（200ºC），这也意味着它不适合重型切削。这是因为碳钢刀具在重型应用中熔化速度更快。在切削泡沫、塑料和软金属等轻质材料时，机械师通常使用碳钢刀具。
选择数控切削刀具时要考虑的因素
在数控加工过程中，刀具的选择可参考以下几个关键因素：
- 工件材质： 这 工件材料 将决定刀具材料和切削零件几何参数的选择。它还影响最终零件的加工精度和产品的功能性能。
- 生产性质： 这里的生产性质指的是零件的批量大小，主要来自 加工成本 考虑刀具选择的影响。例如，在批量生产中使用特殊刀具可能具有成本效益。但在单件或 小批量生产，最好使用标准工具。
- 加工精度：加工精度影响精加工刀具的选择和结构形状。例如最终加工的孔根据孔的精度可以采用钻孔、铰孔、钻头等方式来加工。
- 加工程序： 不同的加工程序 可以选择不同的加工刀具。例如，一些较大的孔可以使用钻头和扩孔钻进行加工，也可以使用镗刀进行加工，还可以使用铣刀进行加工。
- 切削参数： 不同材料需要不同的切削参数。例如，加工自由曲面时，球头刀具的切削速度为零。因此，通常使用球头刀具进行表面精加工。
- 工件尺寸及形状： 工件的尺寸和形状也会影响刀具的选择。例如，立铣刀用于加工平面零件的边缘。铣削平面时，请使用硬质合金刀片铣刀。高速铣削时，应选择凸形或槽形铣刀。
- 加工表面精度: 粗糙度会影响刀具形状和切削用量。粗铣时，请使用粗齿铣刀。精铣时，请使用细齿铣刀。对于粗糙表面或孔加工，请使用带硬质合金刀片的玉米铣刀。
工具配置和设置
在一般生产过程中，设置和安装良好的刀具对于生产零件至关重要。为了在一次装夹工件中完成多道加工工序，缩短辅助时间，并减少多次安装工件造成的误差，可以使用自动换刀装置。
首先，加工刀具应分别安装在标准刀架上。然后，在机床外部进行预先调整尺寸后，以某种方式放入刀库中。
换刀时，先从刀库中取出第一把刀具。然后，换刀装置从刀库或主轴中取出刀具并更换。换刀装置将新刀具装入主轴，并将旧刀具放回刀库。刀库容量大，可安装在主轴箱侧面或上方。
数控机床配备带刀库的自动换刀装置。主轴箱内只有一个主轴。主轴部件必须坚固耐用，以满足精密加工的需求。此外，刀库内可容纳多把刀具，从而支持复杂零件的多工序加工。机床的适应性和效率得到显著提高。带刀库的自动换刀系统适用于数控钻孔中心和加工中心。
高级工具选择策略
在 CNC加工刀具被视为生产过程中的关键部件。关键刀具的一般选择原则是易于安装、易于调整、坚固耐用和加工精度。为了满足加工要求，应选择较短的刀柄。这将提高刀具的刚性。选择刀具时，刀具尺寸应与待加工工件的表面尺寸相适应。
对于非光滑表面或孔表面的粗加工，可以使用硬质合金刀片铣刀。对于某些3D表面和可变斜角轮廓，可以使用球形、环形、锥形和梯形铣刀等。在表面加工中，应选择球形刀具，且球形刀具的半径应小于表面的最小曲率半径。球形刀具的端部切削速度为零。为了确保精度，切削排彼此非常接近。在表面质量和 切割效率平头刀比球头刀有优势。因此，在保证加工精度的前提下，再选择平头刀进行粗加工或精加工。
刀具的选择也需要根据具体的加工任务进行调整。在大批量生产中，您可以选择耐磨性好的高质量刀具。这些刀具的价格可能更高，但它们可以通过提高质量和效率来大幅降低整体加工成本。
数控刀具的维护与保养
数控刀具的维护保养也是机械加工过程中的一个重要环节。在零件加工的整个过程中，需要尽可能做好以下几个方面：
- 定期清洁工具： 在生产过程中，刀具表面容易粘附切削液、油污以及金属屑等杂质，这些杂质不仅会影响刀具的切削性能，还可能对机床造成损坏。因此，应定期清理刀具，保持其表面清洁。
- 定期检查工具的磨损情况并根据需要进行更换： 您可以根据工具的使用次数或工作时间长度来规划工具更换周期，以便及时更换。
- 按要求合理储存： 将刀具存放在干燥、通风、无尘的地方。避免阳光直射和潮湿。同时，刀具应分类存放，以免混淆和损坏。因此，良好的维护和预防措施至关重要。它们可以延长刀具寿命，并提高零件加工的质量。
结论
目前，金属切削刀具材料主要分为五大类：高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和聚晶金刚石。 转动 或者 铣削 高强度钢、钛合金、不锈钢零件，建议使用耐磨性更好的硬质合金刀具。
- 在粗加工阶段，应使用坚硬、不精确的工具去除毛坯材料多余的部分。
- 在半精加工和精加工阶段，使用耐用、精密的工具来确保零件的精度和质量。
在粗加工阶段使用精度最低的刀具，在精加工阶段使用精度最高的刀具。如果粗加工和精加工选用同一种刀具，建议粗加工选用精加工淘汰的刀具，因为精加工淘汰的刀具磨损大多为刃口的轻微磨损，涂层磨损修复较轻，继续使用会影响精加工工序的加工质量，但对粗加工影响较小。
如今，数控刀具发展日新月异，刀具种类也越来越多。选择刀具时，我们需要不断学习新的刀具知识，掌握新的切削技术。Yonglihao Machinery 在该行业拥有丰富的经验和专业知识，可以为您提供 最佳解决方案欲了解更多信息， 请随时联系我们，我们将竭诚为您服务。
常问问题
哪些迹象表明 CNC 刀具需要更换？
在CNC加工中，当我们发现刀具磨损、零件尺寸过大、加工效率降低、加工零件表面光洁度降低等情况时，可能需要更换刀具，以保证加工零件的质量满足图纸的要求。
不同的 CNC 切削刀具如何影响最终产品质量？
刀具的几何形状、材质及其制造工艺直接决定了零件的精度和表面质量。不同的数控切削刀具对最终产品质量的影响也不同。例如，高精度刀具可以确保零件的尺寸和形状在允许范围内。高质量的刀具材料可以减少加工过程中的磨损，并确保良好的表面光洁度。
相同的 CNC 刀具可以用于不同的材料吗？
是的，同一种刀具可以用于不同的材料，因为有些车床刀具是通用的。例如，硬质合金刀具适用于黑色金属和有色金属工件。然而，有些刀具则不行。例如，高速钢车床刀具仅适用于铝等软质材料。