數(shù)控機(jī)床的數(shù)控刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中最重要的環(huán)節(jié)，它不僅影響著數(shù)控機(jī)床的加工效率，更直接關(guān)系著加工質(zhì)量。

當(dāng)下，許多C[**]D/C[**]M軟件都包含自動(dòng)編程功能，這些軟件一般都會在在編程界面中提示工藝規(guī)劃的相關(guān)問題，例如刀具的選擇、加工路徑的規(guī)劃、切削用量的設(shè)定等等，編程人員只要進(jìn)行設(shè)置相關(guān)參數(shù)，就可以自動(dòng)生成NC程序并傳輸至數(shù)控機(jī)床加工。

因此，可以確定的是數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量正常情況下是在人機(jī)交互狀態(tài)下完成的，這與普通機(jī)床加工對比有很大的差異，相應(yīng)的編程人員必須熟練掌握刀具和切削用量選擇的基本原則，在編程時(shí)需要充分考慮數(shù)控加工的特點(diǎn)，從實(shí)際出發(fā)選擇最匹配的刀具和切削用量。

一，數(shù)控加工常用刀具的種類及特點(diǎn)

數(shù)控加工刀具它必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床的三個(gè)特點(diǎn)（高速、高效和自動(dòng)化程度高），數(shù)控刀具它一般涵蓋通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。目前在選擇上已經(jīng)有明確的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。如下：

二，按照刀具結(jié)構(gòu)可分為：

① 整體式； ② 鑲嵌式，采用焊接或機(jī)夾式聯(lián)接，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種； ③ 特殊型式，如復(fù)合式刀具、減震式刀具等。

按照刀具材料可分為：

① 高速鋼刀具；② 硬質(zhì)合金刀具；③ 金剛石刀具；④ 其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。

三，從切削工藝上可分為：

① 車削刀具，分外圓、內(nèi)孔、螺紋、切割刀具等多種；② 鉆削刀具，包括鉆頭、鉸刀、絲錐等；③ 鏜削刀具；④ 銑削刀具等。

為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床對刀具耐用、穩(wěn)定、易調(diào)、可換等一系列要求，近幾年機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用，據(jù)統(tǒng)計(jì)它的使用數(shù)量整個(gè)數(shù)控刀具行業(yè)達(dá)到的30%～40%，金屬切除量占總數(shù)的80%～90%。

另外數(shù)控刀具與普通機(jī)床上所用的刀具相比，它也有許多不同之處，主要有以下特點(diǎn)：

① 剛性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及熱變形??；

② 互換性好，便于快速換刀；

③ 壽命長，切削性能穩(wěn)定、可靠；

④ 刀具的尺寸便于調(diào)整，可減少換刀調(diào)整時(shí)間；

⑤ 刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈迹谇行嫉呐懦?/p>

總之刀具選擇最重要的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。

四，選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)：

①平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀;

② 銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀;

③加工凸臺、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀;

④加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀;

⑤對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。

在進(jìn)行自由曲面(模具)加工時(shí)，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般采用頂端密距，故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀，因此，只要在保證不過切的前提下，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。

另外，刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可以使整個(gè)加工成本大大降低。

在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫上，按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和換刀動(dòng)作。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄，以便使鉆、鏜、擴(kuò)、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具迅速、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫上去。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍，以便在編程時(shí)確定刀具的徑向和軸向尺寸。

目前我國的加工中心采用TSG工具系統(tǒng)，其刀柄有直柄(3種規(guī)格)和錐柄(4種規(guī)格)2種，共包括16種不同用途的刀柄。

在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過程中，由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，占用輔助時(shí)間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序。

一般應(yīng)遵循以下原則：

①盡量減少刀具數(shù)量;

②一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工步驟;

③粗精加工的刀具應(yīng)分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具;

④先銑后鉆;

⑤先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工;

⑥在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。

合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本;半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。