硬质合金
硬质合金具有很高的硬度和耐磨性，切削性能比高速钢好，耐用度是高速钢的几倍至数十倍，但冲击韧性较差。由于其切削性能优良，因此被广泛用作刀具材料 。
切削刀具用硬质合金分类及标志
涂层刀片
1）CVD气相沉积法涂层 涂层物质为TiC，使硬质合金刀具耐用度提高1-3倍。涂层厚；刃口钝；利于提高速度寿命。
2）铣刀参数的确定
面铣刀粗铣时刀具直径应小些，精铣时，铣刀直径应大些，尽量包容整个加工宽度。立铣刀应根据工件的材料、刀具的加工性质选择合适的刀具参数（直径、前角、后角、长度等）。
2.4数控钻、镗、铣加工刀具的装夹工具系统
2.4.1刀柄的分类
加工中心的主轴锥孔通常分为两大类，即锥度为7:24的通用系统和1:10的
6.涂层刀具等。
三、按切削工艺可分为：
1.车削刀具
分外圆、内孔、螺纹、切断、切槽刀具等多种，如图2-17所示。
常用车削刀具有高速钢整体刃磨刀具，硬质合金焊接式刀具，机夹可转位刀具等。目前，在数控加工中机夹可转位刀具应用已非常普遍，采用该种刀具，可大大缩短工艺辅助时间，提高切削效率。机夹可转位车刀的夹紧结构有如图2-18所示三种。
通常，小规格（4—16mm）立铣刀制成整体式，而φ16mm以上的立铣刀制成焊接式或机夹可转位式。整体立铣刀的结构如图2-21所示。
图2-20 立铣刀
图2-21 整体式立铣刀结构
（3）模具铣刀 模具铣刀是由立铣刀演变而来的，分为圆锥形立铣刀、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀等几种。刀柄有直柄、削平型直柄和莫式锥柄三种。如图2-22所示，该种刀具大多用来加工各种模具型腔及曲面，一般圆周及球面部分都有切削刃，可作径向和轴向进给。
目前国内使用最多的是DIN 69871型（即JT）和MAS BT 型两种刀柄。DIN 69871型的刀柄可以安装在DIN 69871型和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上，IS0 7388/1型的刀柄可以安装在DIN 69871型、IS0 7388/1 和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上，所以就通用性而言，IS0 7388/1型的刀柄是最好的。
图2-22 模具铣刀
除整体式模具铣刀外，一些刀具厂商也推出了机夹可转位模具铣刀，如图2-23所示。
图2-23 机夹可转位模具铣刀
（4）键槽铣刀 键槽铣刀结构上类似于立铣刀，通常有两个刀齿，圆柱面和端面都有切削刃，端面切削刃延伸至中心，加工过程中既像立铣刀，又像钻头。加工时先轴向进给至槽深，然后沿长度方向铣出键槽全长。
刀具材料种类
高速钢
高速钢是由W、Cr、Mo等合金元素组成的合金工具钢，具有较高的热稳定性，较高的强度和韧性，并有一定的硬度和耐磨性，因而适合于加工有色金属和各种金属材料，又由于高速钢有很好的加工工艺性，适合制造复杂的成形刀具，特别是粉沬冶金高速钢，具有各向异性的机械性能，减少了淬火变形，适合于制造精密与复杂的成形刀具。
铣削刀具的选择：
1）铣刀类型的选择
铣刀类型应与被加工工件的尺寸与表面形状相适应，加工较大的平面应选择面铣刀；加工凸台、凹槽及平面轮廓应选择立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔可选择镶硬质合金的玉米铣刀；加工曲面可采用球头铣刀；加工曲面较平坦的部位可采用环形铣刀；加工空间曲面、模具型腔或凸模成形表面多采用模具铣刀；加工封闭的键槽选择键槽铣刀。
减小切深、转速和提高进给。
对于细长轴用90度的主偏角。
对于细长杆的铣刀用圆刀片最有利于消振。
1数控加工常用刀具的特点
数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点：
1. 刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小；
2. 互换性好，同一品种规格的刀具耐用度、几何形状、尺寸精度基本一致，便于快速换刀；
2）PVD物理气相沉积法涂层 涂层物质为TiN、TiAlN和Ti(C,N)，使硬质合金刀具耐用度提高2-10倍。涂层薄；刃口锋利；利于降低切削力。
★涂层最大厚度≤16um
CBN和PCD
立方氮化硼（CBN） 立方氮化硼硬度和导热性能仅次于金刚石，有很高的热稳定性和良好的化学稳定性，因此适用于加工淬火钢、硬铸铁、高温合金和硬质合金。
车削刀具的选用步骤：
（1）确定工序类型——外圆/内孔；
（2）确定加工类型——外圆车削/端面车削 / 仿型车削 / 插入车削；
（3）确定刀具夹紧系统——M类夹紧 / S类夹紧/ P类夹紧；
（4）选定刀具类形；
（5）确定刀杆尺寸—— 16 / 20 / 25 / 32 / 40；
（6）选择刀片——形状/型号/槽型/刀尖半径/牌号
聚晶金刚体（PCD） 聚晶金刚体作为切削刀具使用时，烧结在硬质合金基体上，可对硬质合金、陶瓷、高硅铝合金等耐磨、高硬度的非金属和非铁合金材料进行精加工。
★ISO机夹刀片材料分类法★
钢 件：P05 P25 P40
不锈钢：M05 Mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ5 M40
铸 铁：K05 K25 K30
★数字越小表示刀片越硬，刀具的耐磨性越好，抗冲击性能较差。
数控刀具基础知识
本文介绍了数控刀具材料，数控刀具硬度，数控刀具材料特性等基础知识，数控刀具种类等基础知识，数控刀具切削速度基础知识，数控刀具振动知识等等。
数控机床对刀具材料的要求
较高的硬度和耐磨性
刀具切削部分的硬度必须高于工件材料的硬度，刀具材料的硬度越高，其耐磨性越好。刀具材料在常温下的硬度应在HRC62以上。
9表示为进给方向的代码，如代码R表示右进刀，代码L表示左进刀，代码N表示中间进刀；
10表示为断屑槽型的代码；
11表示刀具公司材料代码；
切削速度
切削速度Vc计算公式：
式中：
d—工件或刀尖的回转直径，单位mm
n—工件或刀具的转速，单位r/min
普通车床加工螺纹的速度
车削螺纹主轴转速n，切削螺纹时，车床的主轴转速受加工工件的螺距（或导程）大小、驱动电动机升降特性及螺纹插补运算速度等多种因素影响，因此对于不同的数控系统，选择车削螺纹主轴转速n存在一定的差异。下列为一般数控车床车螺纹时主轴转速计算公式：
图2-19 各种类型面铣刀
（2）立铣刀 立铣刀是数控加工中用的最多的一种铣刀，分整体式和机夹可转位刀片式，结构如图2-20所示。立铣刀圆柱表面的切削刃为主切削刃，端面上的切削刃为副切削刃，主切削刃一般为螺旋齿，可增加切削过程中的平稳性，提高加工精度。由于普通立铣刀端面中心处无切削刃，所以立铣刀不能作轴向进给。
HSK真空系统。
1.7:24锥度的通用刀柄
锥度为7:24的通用刀柄通常有五种标准和规格，即NT（传统型）、DIN 69871（德国标准）、IS0 7388/1 （国际标准） 、MAS BT（日本标准）以及ANSI/ASME（美国标准）。
NT型刀柄对应德国标准为DIN 2080，是在传统型机床上通过拉杆将刀柄拉紧，国内也称为ST；其它四种刀柄均是在加工中心上通过刀柄尾部的拉钉将刀柄拉紧。
★数字越大表示刀片越软，刀具的抗冲击性能越好，耐磨性较差。
可转为刀片型号与ISO表示规则
1 、表示为刀片形状的代码
2、表示为主切削刃后角的代码
3、表示为刀片尺寸公差的代码
4、表示为刀片断屑及夹固形式的代码
5、表示为切削刃长度表示方法
6、表示为刀片厚度的代码
7、表示为修光刃、R角的代码
其他数字的意义
8表示为表示特殊需要的代码；
（3）刀片形状根据被加工工件表面形状、切削方法、刀具寿命和刀片的可转位次数等因素来选择。
（4）刀尖圆弧半径的大小直接影响刀尖的强度和被加工零件的表面粗糙度。通常在背吃刀量较小的精加工、细长轴加工或机床刚度较差的情况下，选取较小的刀尖圆弧半径；在需要刀刃强度高、零件直径大的粗加工中，选取较大的刀尖圆弧半径。
较好的导热性
刀具材料的导热系数越大，刀具传出的热量越多，有利于降低刀具的切削温度和提高刀具的耐用度。
良好的工艺性
为便于刀具的加工制造，要求刀具材料具有良好的工艺性能，如刀具材料的锻造、轧制、焊接、切削加工和可磨削性、热处理特性及高温塑性变形性能，对于硬质合金和陶瓷刀具材料还要求有良好的烧结与压力成形的性能。
数控车削加工多使用机夹可转位刀具，刀具的选择主要是刀片的选择，即刀片材料的选择，刀片尺寸的选择，刀片形状的选择，刀片刀尖半径的选择。
（1）刀片材料主要依据被加工工件的材料、工件表面的精度要求、切削载荷的大小及切削加工过程中有无冲击和振动等条件决定。
（2）刀片尺寸主要是指有效切削刃的长度，根据背吃刀量ap和主偏角_kr确定，使用时可查阅相关手册。
式中： p—工件螺纹的螺距或导程, 单位mm。
k—保险系数，一般为80。
加工螺纹的每次进给深度计算
螺纹加工走刀次数
1）粗加工
粗加工走刀量经验计算公式： f 粗 = 0.5 R
式中： R ------ 刀尖圆弧半径mm
f ------ 粗加工走刀量mm
2）精加工
式中： Rt ------ 轮廓深度µm
足够的强度和韧性
刀具在切削过度中承受很大的压力，有时在冲击和振动条件下工作，要使刀具不崩刃和折断，刀具材料必须具有足够的强度和韧性，一般用抗弯强度表示刀具材料的强度，用冲击值表示刀具材料的韧性。
较高的耐热性
耐热性指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度及韧性的性能，是衡量刀具材料切削性能的主要指标，这种性能也称刀具材料红硬性。
切削时产生一个足够大的外激力。
外激力的频率与工艺系统的固有频率相同随即产生共振。
解决刀具振动的思路
第一是减小切削力至最小；
第二是尽量增强刀具系统或者夹具与工件的静态刚性；
第三则是在刀杆内部再制造一个振动去打乱外激切削力的振频，从而消除刀具振动。
降低切削力的方法
用尽可能小的刀尖圆弧。
增大刀具的前角。
用磨制刀片替代压制刀片。
2.铣削刀具
（1）面铣刀 如图2-19所示，面铣刀圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。因面铣刀尺寸一般较大，很少做成整体式，多制成套式镶齿结构，刀齿材料为高速钢或硬质合金，刀体为40Cr。