数控刀具的现状及发展探讨

摘要：分析了近几年来数控刀具的特点、刀具材料及结构，未来数控刀具的发展趋势。

关键词：刀具；刀具材料及结构；未来发展趋势

1 数控刀具的设计

目前工具制造商正在制造直径为

0.25 英寸的此类钻头。带有 0.5μm 调整机构的高速精

密微调镗刀系统也已进入市场。对于高的金属去除率的钛金属类加工，新开发的重切削立铣
刀可安装多达

72 个可转位刀片。这种数控刀具在设计上通过各个刀片的搭接提供各种变化

多样的刀具螺旋角和轴向刃倾度。这种变化扰乱了切削加工时的共振，从而可以无共振地进
行深度的铣削加工。

2 数控刀具的的分类

(1)根据刀具结构可分为：整体式；镶嵌式：采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为

不转位和可转位两种；特殊型式：如复合式刀具，减震式刀具等。

(2)根据制造刀具所用的材料可分为：高速钢刀具；硬质合金刀具；金刚石刀具；其他

材料刀具，如立方氮化氮化硼刀具，陶瓷刀具等。

(3)从切削工艺上可分为：车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切断、切槽刀具等多种；

钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；镗削刀具；铣削刀具等。

3 数控刀具的特点

数控刀具与普通机床上用的刀具实际没有多大区别，它们需具有以下特点：
(1)刀具的切削性能必须稳定可靠高。
目前生产上通常用刀具耐用度来评定刀具的好坏。刀具耐用度愈大，表示刀具切削性能

愈好。但是切削一批相同的零件，由于使用的刀具材料及工件材质不可能完全相同，再加上
刃磨质量等一些不能完全严格控制的因素，所以即使在相同条件下，刀具耐用度仍随机变动。
因此在数控上，除应给出刀具耐用度的平均值指标外，还应给出刀具的可靠指标

Tp。它已

成为选择刀具的关键性指标。通常是规定可靠度

P≥0.9，即 9％时刀具切削时间为 T0.9。研

究表明，当耐用度的随机变量接近于正态分布时，如以耐用度的平均值

T 作为标准，刀具

的可靠性只有

50％。

(2)可靠地断屑、排屑。
刀具必须能可靠地断屑或卷屑即切削控制。数控机床上每一工位设备上。装置着许多刀

具，切削量大，切屑多，因此，在切削塑性金属时，必须控制切屑不缠绕在刀具，工件及工
艺装备上，控制切屑不飞溅，保证操作者安全，不影响切削液喷注，不影响零件的定位和输
送，不划伤已加工表面，使切屑易于清理，为此，采用卷屑槽或断屑块的刀具，或用间隙切
削或振动切削措施提高断屑效果。

(3)应具有高的精度。
刀具切削部分的几何尺寸变化要小，刀体刀杆和刀片反复装卸也应能保持精度稳定。
(4)快速更换及尺寸预调。