一、刀具的选择
1、数控铣加工常用刀具的种类
数控铣加工刀具种类很多，为了适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，所用刀具正朝着标准化、通用化和模块化的方向发展，主要包括铣削刀具和孔加工刀具两大类。数控铣刀具的分类有多种方法，我室数控铣常用刀具根据结构可分为：①整体式；②机夹式；机夹式又可分为不转位和可转位两种；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；从切削工艺上可分为：平端立铣刀、圆角立铣刀、球头刀等。
2、数控铣加工对刀具的要求
为了保证数控铣机床的加工精度，提高数控铣机床的生产效率及降低刀具材料的消耗，在选用数控铣机床刀具和刀具材料时，除满足一般应用基本条件外，还要考虑在数控铣机床刀具工作条件等多方面因素，如切屑的断屑性能、刀具快速调整与更换，刀具的耐用度，因此对刀具和刀具材料提出更高的要求。
1）铣刀刚性要好一是为提高生产效率而采用大切削用量的需要；二是为适应数控铣床加工过程中难以调整切削用量的特点。当工件各处的加工余量相差悬殊时，普通铣床很容易采用分层铣削解决，而数控铣削就必须按程序规定的走刀路线前进，碰到余量大时无法象通用铣床那样“随机应变”，除非在编程时能够预先考虑到，否则铣刀必须返回原点，用改变切削面高度或加大刀具半径补偿值的方法从头开始加工，多走几刀。但这样势必造成余量少的地方经常走空刀，降低了生产效率，如刀具刚性较好就不必这么办。2）铣刀的耐用度要高尤其是当一把铣刀加工的尺寸很多时，如刀具不耐用而磨损较快，就会影响工件的表面质量与加工精度，而且会增加换刀引起的调刀与对刀次数，也会使工作表面留下因对刀误差而形成的接刀台阶，降低了工件的表面质量。除上述两点之外，互换性好，便于快速换刀；刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除；系列化，标准化，以利于编程和刀具管理，等等这些是数控加工需要注意的地方。（刀具配置：过去普通设备必须每种直径的刀具都要采购，数控铣床由于刀具半径补偿功能的使用，避免了储备的浪费，我室整体合金铣刀一般储备10MM以下直径的，就满足日常生产了。
3、数控铣加工刀具类型的选择
刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：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。生产中，被加工零件的几何外形是选择刀具类型的主要依据。
1）铣削刀具的选用：加工曲面类零件时，为了保证刀具切削刃与加工轮廓在切削点相切，而避免刀刃与工件轮廓发生干涉，一般采用球头刀，粗加工用三刃过中心铣刀，半精加工和精加工用四刃铣刀；铣较大平面时，为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度，一般采用刀片镶嵌式盘形铣刀；铣小平面或台阶面时一般采用通用铣刀；铣键槽时，为了保证槽的尺寸精度、一般用两刃键槽铣刀或整体合金铣刀；
2）孔加工刀具的选用：数控机床孔加工一般难度较大，必须选用耐用度较高的钻头，比如U钻，整体合金涂层钻头等。尽量选择较粗和较短的刀杆，以减少切削振动。在我室数控加工中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则：
①尽量减少刀具数量；
②一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有尺寸加工部位；
③粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；
④先铣后钻；
⑤先粗加工，再精加工。
⑥应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。
另外，刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，必须引起注意的是，在绝大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了当前刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，刀具寿命的延长等，则可以使整个加工成本大大降低。总之，根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量，选择刚性好，耐用度高的铣刀，是充分发挥数控铣床的生产效率和获得优秀的加工质量的前提。（例如，某型号机构壳体外观要求高，2003年之前用普通高速钢加长铣刀耐用度差，产品表面粗糙度达不到要求，上下尺寸误差达到0.3~0.5mm。后找国内厂家定做两把φ20，切深80mm四齿整体硬质合金铣刀。确定加工先后顺序，一把用来去除上下让刀误差，一把用侧刃保证粗糙度。至今8年了，两把刀依然能保证现在产品要求，还在使用。其使用成本早已收回。）
二、切削用量的确定
数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中。切削用量包括切削速度、背吃刀量或侧吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度并充分发挥机床的性能，最大限度地提高生产率，降低成本。
切削速度的确定铣削的切削速度与刀具的耐用度T、每齿进给量fz、背吃刀量ap、侧吃刀量ae以及铣刀齿数Z成反比，与铣刀直径d成正比。其中原因是fz、ap、ae、Z增大时，使同时工作齿数增多，刀刃负荷和切削热增加，加快刀具磨损，因此刀具耐用度限制了切削速度的提高。假如加大铣刀直径则可以改善散热条件，相应提高切削速度。速度的确定进给速度F是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。在轮廓加工中，在接近拐角处应适当降低进给量，以克服由于惯性或工艺变形在轮廓拐角处造成旋刀现象。确定进给速度的原则：
1）当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速度。一般在200~400mm/min范围内选取。
2）在加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在20~50mm/min范围内选取。
3）当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给速度应选小些，刀具转速给高点，一般在20~50mm/min范围内选取。
4）刀具空行程时，可以选择该机床数控系统给定的最高进给速度。高转速，大走刀量适用于整体合金铣刀，但同时对产品质量影响较大。背吃刀量的确定在保证加工表面质量加工质量的前提下，背吃刀量应据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度答应的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。工件表面粗糙度要求为Ra3.2~12.5μm，分粗铣和半精铣两步铣削加工，粗铣后留半精铣余量0.5~1.0mm；工件表面粗糙度要求为R.8~3.2μm，可分粗铣、半精铣、精铣三步铣削加工，半精铣时端铣背吃刀量或圆周铣侧吃刀量取1.5~2mm，精铣时端铣背吃刀量取0.5~1mm，圆周铣侧吃刀量取0.3~0.5mm。（某型号顶盖双半圆槽热处理后表面氧化皮不易加工，优化加工刀具顺序，路径。先用u钻插铣去量，去掉轮廓拐角处大量，再用机夹合金刀具2mm深分层铣削，再执行精加工程序，这样保证了精加工刀具耐用度，提高了效率，降低了损耗。）
总之，数控刀具和切削用量的选择具有很大的灵活性，只有正确理解以上工艺要求，在实践中不断进行总结，合理运用才能有效提高质量，降低成本。
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