數控刀具現已廣泛使用，數控刀具的選擇是數控加工工藝中的重要內容，既要考慮加工質(zhì)量，又要考慮它的成本。以前使用是低速刀具，例如工具鋼和高速鋼等，刀具費用投入少，成本低，后改用高速刀具，例如硬質(zhì)合金、金剛石、CBN等，刀具成本高，有的很多人（尤其公司領(lǐng)導）因此不能接受，認為刀具成本太高。下面簡(jiǎn)單闡述常用數控刀具的特點(diǎn)和種類(lèi)，從降低生產(chǎn)成本上分析，如何合理選購性?xún)r(jià)比高的數控刀具，提高生產(chǎn)率，節約生產(chǎn)成本，并簡(jiǎn)化數控刀具的管理。

一、常用數控刀具的種類(lèi)及特點(diǎn)

數控加工刀具必須適應數控機床高速、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，一般應包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專(zhuān)用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機床動(dòng)力頭上，因此已逐漸標準化和系列化。數控刀具的分類(lèi)有多種方法。根據刀具結構可分為：①整體式；②鑲嵌式，采用焊接或機夾式連接，機夾式又可分為不轉位和可轉位兩種；③特殊型式，如復合式刀具，減震式刀具等。根據制造刀具所用的材料可分為：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。從切削工藝上可分為：①車(chē)削刀具，分外圓、內孔、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。為了適應數控機床對刀具耐用、穩定、易調、可換等的要求，現在機夾式可轉位刀具已得到廣泛的應用，數控刀具與普通機床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，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. 壽命高，切削性能穩定、可靠；
　　4. 刀具尺寸便于調整，以減少換刀調整時(shí)間；
　　5. 刀具應可靠地斷屑卷屑，以利于切屑排除；
　　6. 系列化，標準化，以利于編程和刀具管理。

二、性?xún)r(jià)比

性?xún)r(jià)比：全稱(chēng)是性能價(jià)格比，是一個(gè)性能與價(jià)格之間的比例關(guān)系。刀具的性?xún)r(jià)比就是刀具的性能和價(jià)格之間的比例關(guān)系。刀具的性能主要體現在刀具的使用壽命、加工效率和加工質(zhì)量等方面。

1.刀具壽命

刀具壽命一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種。最高生產(chǎn)率壽命是根據單件工時(shí)最少的目標來(lái)確定，最低使用壽命是根據工序成本最低的目標確定。

刀具壽命與切削用量有密切 關(guān)系， 一般說(shuō)來(lái)，隨著(zhù)加工效率的提高，刀具壽命隨之縮短造成刀具費用增加，同時(shí)又由于加工時(shí)間減少導致機床等費用減少，兩者的綜合結果使加工費用形成一個(gè)與加工效率相關(guān)的曲線(xiàn)，一般表現為向上開(kāi)口，即有一個(gè)成本最低的切削速度。如果沒(méi)有加工節拍、機床參數等的限制，這個(gè)速度應該是最佳成本的速度。但考慮正常及非正常停機(如更換工藝裝備、故障等)時(shí)間，通常建議取略高的切削速度。

2.生產(chǎn)成本、加工效率和使用壽命的關(guān)系

公司的生產(chǎn)成本表現是綜合的，它包括刀具費用、人員工資、冷卻液、設備折舊、能源費用、輔助設備費用及企業(yè)一般費用等。如果企業(yè)使用加工中心等昂貴的設備，刀具本身的費用相對占得比例較低（按歐洲行業(yè)統計，汽車(chē)制造業(yè)的刀具費用約占4%，一般機械業(yè)的刀具費用約占7%）。生產(chǎn)成本中除了冷卻液與加工效率無(wú)直接關(guān)系，其它人員工資、設備折舊、能源費用、輔助設備費用及企業(yè)一般費用等都與加工效率有直接關(guān)系。

下面加工成本的簡(jiǎn)單公式也可以直觀(guān)看到加工效率（既加工時(shí)間）、刀具壽命與加工成本的關(guān)系：

X=Mc*Tm+(C+Mc*Tt)/L
（刀具成本(v/pcs):C    刀具壽命(個(gè)/pcs):L    刀具交換(min/pcs):Tt

機械成本(V/min):Mc   加工時(shí)間(min/個(gè)):Tm   加工成本:(V/個(gè)):X）

通過(guò)這計算公式可以看到機械成本Mc和加工時(shí)間Tm對生產(chǎn)成本影響很大，機械成本越高，加工時(shí)間越長(cháng)，生產(chǎn)成本將大幅上升；而刀具成本C和刀具壽命L等對生產(chǎn)成本X影響較小。機械設備一次投入到位是固定的，而加工時(shí)間Tm是可變化的。要想降低加工成本，降低加工時(shí)間是最直接最有效地辦法，所以說(shuō)效率越高，生產(chǎn)成本就越低。

從德國制造業(yè)的統計來(lái)看，就刀具而言，降低刀具采購價(jià)格30%，大約可以降低生產(chǎn)成本1%；延長(cháng)刀具壽命50%，同樣可以降低生產(chǎn)成本1%；而提高加工效率20%，則可以降低生產(chǎn)成本約15%。通過(guò)這統計，也證明了提高加工效率可大幅降低生產(chǎn)成本。目前國外已大量使用高效率的刀具。

三、合理選擇性?xún)r(jià)比高的高效數控刀具

在現代化加工過(guò)程中，提高加工效率的最有效方法是采用高速切削加工技術(shù)，因此選擇性?xún)r(jià)比高的刀具就選擇高速切削的數控刀具。

高速切削刀具現在發(fā)展已突飛猛進(jìn)，各大刀具公司都開(kāi)發(fā)研制高速高性?xún)r(jià)比的切削刀具?，F簡(jiǎn)單介紹一些高性能高品質(zhì)高效的數控刀具：

瓦爾特公司設計了新型“Tiger·tec可轉位刀片”，與新開(kāi)發(fā)的“Xtra·tec刀體”配合，加工鑄鐵與鋼材可以成倍地提高加工效率。山高公司推出了“快豹銑刀”(Quattro mil1)，高強的方刀片能承受切削深度達6mm，每齒進(jìn)給量達0.25mm／z的負荷。用以銑削合金鋼，可用v=160m／min，ap=3mm，fz=0.2mm／z的用量；加工不銹鋼，可用v=220m／min，ap =1mm，fz =0.17mm／z的用量，工作平穩，加工表面良好，比原用刀具提高效率達50％～60％。黛杰公司的SKS超高效率加工模具的銑刀(φ50～100mm)，fz =4 mm／z，vf=20000mm／min。三菱公司的“AJX高進(jìn)給圓弧頭銑刀”和伊斯卡公司的“飛碟銑刀”，在ap為1.5mm的情況下，fz可達3.5mm／z。伊斯卡公司的“風(fēng)火輪銑刀”，采用鋸齒形的切削刃，前后互相錯疊，切削深度ap可達8mm，尚能流暢排屑，切削輕快平穩。WIDIA 的M750盤(pán)銑刀，6邊形刀片，12個(gè)刃，為發(fā)動(dòng)機缸體鑄鐵粗加工，提供了一個(gè)性/價(jià)比很高的刀具。WIDIA M76 臥裝刀片式密齒精銑刀，為鑄鐵精銑刀，1mm切深，進(jìn)給0.5mm，銑出面粗糙度可達Ra0.8，這精銑刀調刀特別方便，加工效率也高。

山特維克可樂(lè )滿(mǎn)公司推出了Coro Drill880可轉位刀片的硬質(zhì)合金鉆頭，帶有Wiper修光刃的刀尖可應用，鉆體剛性好，且進(jìn)行了表面處理，排屑流暢，硬質(zhì)合金可轉位刀片專(zhuān)門(mén)設計的GR、GM、LM和GT四種槽形，可供不同工件材料的鉆孔選用，880鉆頭與過(guò)去著(zhù)名的U鉆相比，切削速度提高一倍，刀具壽命也提高10%。山特維克最近新推產(chǎn)品Coro Mill 345面銑刀，耐沖擊，刀片8刃，經(jīng)濟性好，它的新型Wiper（修光刃）PW8和KW8刀片,在高進(jìn)給率下能獲得極佳的表面光潔度，與標準平行鍛刀片相比，精加工時(shí)工作臺進(jìn)給至少可以提高兩倍，顯著(zhù)節省成本，在客戶(hù)使用中獲得好評。

選擇高效數控刀具也要考慮到數控刀具在使用中的實(shí)際情況，有時(shí)為了產(chǎn)品質(zhì)量或其它方面的情況，須適當的降低效率。在實(shí)際選擇數控刀具時(shí)要考慮如下幾點(diǎn)：

1.根據刀具復雜程度、刀具的制造周期、刀具的制造和刃磨成本等來(lái)選擇刀具。復雜、精度高、制造周期長(cháng)、成本很高的刀具耐用度應選擇高些。機夾可轉位刀具，換刀便捷，輔助時(shí)間短，刀具壽命可選得低些，一般取15-30min，這樣可充分發(fā)揮數控刀具的高效切削性能，提高生產(chǎn)效率。對于裝刀、換刀和調刀比較復雜的多刀機床、組合機床與自動(dòng)化加工刀具，刀具耐用度也應選擇高些，保證刀具穩定性和可靠性。

2.大件精加工時(shí)，為保證至少完成一次走刀，避免切削時(shí)中途換刀，須降低效率，提高刀具耐用度，來(lái)保證零件精度和表面粗糙度。

總之，在機械加工整個(gè)過(guò)程中，刀具是變數最大的因素，所以選購刀具時(shí)，盡量選用高品質(zhì)高效率最優(yōu)性?xún)r(jià)比的刀具，提高加工效率、提高產(chǎn)品加工質(zhì)量、降低工人勞動(dòng)強度、降低機床臺時(shí)費用（加工成本）、提高關(guān)鍵精密加工部分的安全可靠性等等。