數(shù)控銑床加工刀具的選用

一、數(shù)控加工對刀具的基本要求

數(shù)控加工所用刀具與普通加工刀具在類型上大體一致，但對刀具的綜合性能要求更高。為保障加工精度與生產(chǎn)效率，刀具需具備較高的可靠性與耐用度；為適配粗加工大切深、快進給的切削條件，要求刀具剛度充足、強度優(yōu)異；同時應(yīng)具備良好的斷屑與排屑性能，保證機床穩(wěn)定運行；此外，刀具還需滿足裝夾便捷、調(diào)整簡便的特點，并優(yōu)先選用優(yōu)質(zhì)刀具材料。

二、數(shù)控加工刀具的分類

按刀具結(jié)構(gòu)可分為整體式刀具（如立銑刀）、鑲嵌式刀具及特殊型式刀具；按刀具材料可分為高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具、金剛石刀具等類別。

三、數(shù)控加工刀具材料的選用

數(shù)控加工常用刀具材料包括高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼及金剛石等。切削金屬用刀具材料需滿足硬度、強度、紅硬性、導(dǎo)熱性等核心指標，其中硬度與強度為關(guān)鍵性能，理想刀具材料需兼顧二者，因此硬質(zhì)合金與涂層硬質(zhì)合金刀具在實際生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛。

1. 高速鋼刀具

高速鋼是添加鎢、鉻等多種合金元素的高合金工具鋼，分為通用型高速鋼與高性能高速鋼兩類。

通用型高速鋼：硬度為62～69HRC，具備一定耐磨性、較高強度與韌性，切削速度通常不超過45～60m/min，不適用于高速切削。
高性能高速鋼：在通用型基礎(chǔ)上提升碳、釩含量，耐熱性與耐磨性更優(yōu)，紅硬性良好，在620～660℃環(huán)境下仍可保持60HRC硬度，耐用度為通用型高速鋼的2～3.5倍，多用于高溫合金、鈦合金等難加工材料切削，但綜合適配性不及通用型高速鋼。

高速鋼曾是切削刀具的主流材料，隨著數(shù)控機床普及，因切削效率偏低，逐漸被硬質(zhì)合金刀具替代；但在難加工材料切削、復(fù)雜成型刀具制造領(lǐng)域，憑借強度、韌性、紅硬性及加工工藝的綜合優(yōu)勢，仍有廣泛應(yīng)用。

2. 硬質(zhì)合金及涂層硬質(zhì)合金刀具

硬質(zhì)合金刀具為粉末冶金制品，硬度可達77～81HRC，可耐受810～1100℃高溫，許用切削速度為高速鋼的4～11倍，缺點是沖擊韌性與抗彎強度低于高速鋼。近年來新型硬質(zhì)合金刀具不斷迭代，在車削、銑削、鉆削、鉸孔、鏜孔等工序中應(yīng)用廣泛，適配的工件材料范圍也持續(xù)拓展。

四、數(shù)控銑床刀具的具體選擇

4.1 銑削刀具的選用

銑削刀具需遵循裝夾簡單、調(diào)整便捷、剛性好、耐用度高、精度達標的選用原則，在滿足加工要求的前提下，優(yōu)先選用短柄刀柄以提升刀具剛性。刀具選型需結(jié)合工件材料、加工形態(tài)與尺寸確定：

大平面加工優(yōu)先選用面銑刀，該刀具適用范圍廣，可兼顧粗加工與精加工。精加工時選用大直徑面銑刀，切削寬度盡量覆蓋整個加工面，可提升加工精度、降低表面粗糙度，避免接刀痕跡；粗加工時選用小直徑面銑刀，便于增大切削深度，滿足大切削量、高效率的加工需求。
立銑刀分為高速鋼立銑刀與硬質(zhì)合金立銑刀，主要用于平面、二維曲面、溝槽及臺階面加工。其中高速鋼立銑刀適用于凹槽、凸臺、曲面加工，不可用于毛坯面切削；硬質(zhì)合金立銑刀硬度更高，可加工毛坯面，避免毛坯硬層加速刀具磨損。
模具銑刀多用于曲面與模具型腔加工；成型銑刀則適配各類特殊斜角面、異形孔、弧形凹槽等非標型面加工。

4.2 孔加工刀具的選用

數(shù)控銑床常用孔加工刀具有鉆孔刀具、擴孔刀具、鏜孔刀具、攻絲刀具等。

鉆孔刀具包含麻花鉆、中心孔鉆，數(shù)控機床孔加工一般無鉆模導(dǎo)向，因鉆頭剛性較差，鉆孔前需先用中心鉆定位，保證孔位精度。
擴孔刀具用于對預(yù)制孔進行二次加工，數(shù)控擴孔常用擴孔鉆、立銑刀、鏜刀。
鏜孔刀具可對預(yù)制孔進行切削加工，適用范圍廣，可完成盲孔、平行孔、階梯孔等各類孔的粗、精加工；數(shù)控銑床常用鏜刀有單刃鏜刀、雙刃鏜刀及微調(diào)鏜刀，鏜削時為減少振動，可選用多刃刀頭，同時搭配粗短型刀桿提升剛性、抑制震動。