CNC 编程工程师如何炼成？看看这些必备素质
刀具的认识与选择
1. 刀具的认识
数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀
具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要连接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐
标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。
根据刀具结构可分为：
(1)整体式。
(2)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。
(3)特殊型式，如复合式刀具、减振式刀具等。
根据制造刀具所用的材料可分为：
(1)高速钢刀具
(2)硬质合金刀具
(3)金刚石刀具
(4)其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。
为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等要求，近几年机夹式可转位刀具得
到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的 30%～40%，金属切除量占总数的 80%～
90%。
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，便于快速换刀 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
(3)寿命高，切削性能稳定、可靠
(4) 刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间
(5) 刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除
(6)系列化、标准化，以利于编程和刀具管理
数控铣刀从形状上主要分为平底刀（端铣刀）、圆鼻刀和球刀，如下图所示。
数控铣刀
从刀具材料和使用性能上主要分为白钢刀、飞刀和合金刀。在工厂实际加工中，最常用
的刀具有
D63R6、D50R5、D35R5、D32R5、D30R5、D25R5、D20R0.8、D17R0.8、D13R0.8、D12
、D10、D8、D6、R5、R4、R3、R2.5、R2、R1.5、R1 和 R0.5 等。
(1)平底刀：主要用于粗加工、平面精加工、外形精加工和清角加工。其缺点是刀尖容
易磨损，影响加工精度。
(2)圆鼻刀：主要用于模胚的粗加工、平面精加工和侧面精加工，特别适用于材料硬度
高的模具加工，开粗时优先选择圆鼻刀。
(3)球刀：主要用于非平面的半精加工和精加工。
点评：
白钢刀刀条是银白色的，主要用于直壁的加工，其加工特点是转速慢，进给小，但价格
便宜；飞刀主要是镶刀粒的镶拼式刀具，刀具刚性好，在数控加工中使用非常广泛，主
要用于模胚的开粗、2D 轮廓的半精加工和精加工；合金刀价格昂贵，但加工的效果要
比白钢刀和飞刀好，目前其最大的型号是 D12。
2. 刀具的选择
在数控加工中，刀具的选择直接关系到加工精度的高低、加工表面质量的优劣和加工效
率的高低。选择合适的刀具并设置合理的切削参数，将可以使数控加工以最低的成本和
最短的时间达到最佳的加工质量。总之，刀具选择的总原则是：安装调整方便、刚性好、
耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的
刚性。
选择刀具时，要使刀具的尺寸与模胚的加工尺寸相适应。如模胚的尺寸是 80×80，则应
该选择 D25R5 或 D16R0.8 等刀具进行开粗；如模胚的尺寸大于 100×100，则应该选择
D30R5、D32R5 或 D35R5 的飞刀进行开粗；如模胚的尺寸大于 300×300，则应该选择直
径大于 D35R5 的飞刀进行开粗，如 D50R5 或 D63R6 等。另外，刀具的选择还要考虑机
床的功率，如功率小的数控铣床或加工中心，则不能装大于 D50R5 的刀具。
在实际加工中，常选择立铣刀加工平面零件轮廓的周边，选择高速钢立铣刀（白钢刀）
加工如直的凸台、凹槽，选择镶硬质合金刀片的玉米铣刀加工毛坯的表面，选择球头铣
刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀加工一些立体型面和变斜角轮廓外形。
除了刀具的选择外，刀具的参数设置同样非常重要。
白钢刀的参数设置
点评：
(1)刀具直径越大，转速越慢；同一类型的刀具，刀杆越长，吃刀量就要减小，否则容
易弹刀而产生过切。
(2)白钢刀转速不可过快，进给速度不可过大，光平面时进给率为 700mm/min 最适宜。
(3)白钢刀容易磨损，开粗时少用白钢刀。
飞刀参数设置
点评：
(1)以上的飞刀参数只能作为参考，因为不同的飞刀材料其参数值也不相同，不同的刀
具厂生产的飞刀其长度也略有不同。另外，刀具的参数值也因数控铣床或加工中心的性
能和加工材料的不同而不同，所以刀具的参数一定要根据工厂的实际情况而设定。
(2)飞刀的刚性好，吃刀量大，最适合模胚的开粗。另外，飞刀光陡峭面的质量也非常
好。
(3)飞刀主要是镶刀粒的，没有侧刃，如下图所示。
飞刀
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