數(shù)控加工刀具是伴隨著數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展而形成的一類現(xiàn)代金屬切削加工刀具的群體，其泛指所有應(yīng)用于數(shù)控金屬切削加工機床的加工萬具。其源于傳統(tǒng)切削刀具但又有適用于數(shù)控切削加工的特性，隨著數(shù)控加工技術(shù)的普及與推廣，數(shù)控刀具已逐漸形成了研制、制造、銷售、應(yīng)用直至售后服務(wù)的完整產(chǎn)業(yè)鏈，數(shù)控加工刀具的概念已廣泛的出現(xiàn)并逐漸被業(yè)內(nèi)所接受。

由于數(shù)控刀具和數(shù)控加工技術(shù)與數(shù)控機床密切相關(guān)，當今的數(shù)控加工刀具主要集中于數(shù)控車削刀具、數(shù)控銑削刀具以及數(shù)控加工中心應(yīng)用廣泛的各類孔加工刀具領(lǐng)域。同時，其基礎(chǔ)性的工作如刀具材料、刀具表面的涂層技術(shù)、刀片與刀桿的結(jié)構(gòu)、刀具與數(shù)控機床的連接刀柄及其延伸的工具系統(tǒng)是不容忽視的重要組成部分。

1.數(shù)控加工刀具的要求與特點

作為數(shù)控加工刀具，必須滿足數(shù)控加工的特點與需求，其要求與特點如下:

1)高的切削效率。高切削效率對提高生產(chǎn)效率，降低制造成本起著重要的決定性作用，新型的刀具材料與涂層技術(shù)，專業(yè)化的刀具材料制造等是高切削效率的保證。

2)高的制造精度以及重復定位精度。高精度的刀具是高精度數(shù)控加工的基本需求，重復定位精度是有效減少對刀操作，減少刀具補償調(diào)整，提高加工效率的保證，專業(yè)化制造數(shù)控刀具是提高刀具制造精度的有效途徑，機夾可轉(zhuǎn)位不重磨刀具結(jié)構(gòu)是刀具重復定位精度的保證，現(xiàn)代數(shù)控加工必須據(jù)棄傳統(tǒng)刀具自己刃磨刀具以及重復刃磨刀具的習慣，要明確不重磨刀具所「增加」的直接成本相對于昂貴高效的數(shù)控機床加工是微不足道的，連續(xù)切削使用時間的增加使其綜合成本仍然是更低的。

3)高可靠性與較長的刀具壽命。延長刀具切削時間，縮短刀具調(diào)整時間與換刀時間，是自動化程度較高的數(shù)控加工的需求。

4)適應(yīng)復雜曲面加工要求。數(shù)控加工技術(shù)已從傳統(tǒng)的夾具裝夾工件適合相對固定的機床刀具轉(zhuǎn)向刀具各種位置與方位的靈活變化適應(yīng)簡單裝夾相對固定的工件。這就要求數(shù)控刀具適合多方向進給加工，其刀具結(jié)構(gòu)相對復雜。

5)刀具尺寸參數(shù)的預調(diào)與快速換刀技術(shù)。數(shù)控刀具的尺寸參數(shù)必須調(diào)整方便，必要時配備刀具預調(diào)儀，提高刀具預調(diào)精度與效率，縮短機床上的調(diào)整時間。換刀是數(shù)控加工不可回避的輔助時間，數(shù)控刀具的刀桿與刀柄結(jié)構(gòu)必須在具有較高裝刀精度的前提下與數(shù)控機床的裝刀與換刀裝置相匹配良好的工具系統(tǒng)是實現(xiàn)刀具預調(diào)與快速換刀的保證。

6)刀具涂層技術(shù)的廣泛采用。刀具涂層是數(shù)控刀具重要的結(jié)構(gòu)特征已廣泛應(yīng)用于數(shù)控加工刀具中，當今的刀具涂層技術(shù)已由單層涂層逐漸發(fā)展為多層多材質(zhì)涂層。

7)專業(yè)化的刀具制造體系。現(xiàn)代數(shù)控刀具生產(chǎn)基本由專業(yè)化的刀具制造商完成，專業(yè)刀具制造商不僅可在新型刀具的研發(fā)、制造上投入大量的人、財、物，同時具備良好的刀具銷售與售后服務(wù)，并對新刀具推廣起到積極的作用。

綜合所述，對數(shù)控刀具的要求與特點可表述為「三高一?！?即高效率、高精度、高可靠性和專業(yè)化)。隨著數(shù)控加工機床的不斷發(fā)展與普及數(shù)控刀具的市場占有率將不斷提高，并將成為金屬切削刀具的主流產(chǎn)品，數(shù)控刀具的使用中心將由傳統(tǒng)的自己設(shè)計、制造與刃磨逐漸過渡到市場選用采購、使用與維護為主。

2.數(shù)控加工刀具的結(jié)構(gòu)特點

數(shù)控加工刀具的主要特征是滿足數(shù)控機床加工的要求，其在刀具結(jié)構(gòu)上必須同時滿足數(shù)控加工高效率自動化的要求，并具有專業(yè)化生產(chǎn)的特點。同時，專業(yè)化生產(chǎn)又根據(jù)專業(yè)性較強的不同機械加工工藝特征分類組織。歸納起來，數(shù)控刀具的結(jié)構(gòu)具有以下特點:

1)機夾可轉(zhuǎn)位不重磨以及整體式刀具結(jié)構(gòu)為主流。機夾可轉(zhuǎn)位刀具結(jié)構(gòu)是數(shù)控刀具的主選結(jié)構(gòu)方案，幾乎所有加工工藝用刀具均可見到機夾式刀具的身影，如機夾式車刀、機夾式銑刀、機夾式孔加工刀具(如鉆、鏜、鉸削刀具等)，甚至螺紋加工刀具如機夾式螺紋銑刀等，可以說機夾式刀具結(jié)構(gòu)是數(shù)控刀具結(jié)構(gòu)的重中之重。

機夾可轉(zhuǎn)位刀具結(jié)構(gòu)，其刀桿與刀片分開制造，且基本是由專業(yè)化刀具廠家生產(chǎn)，其不僅可降低刀具成本，更主要的是加工精度的提高和刀片切削性能的穩(wěn)定，應(yīng)用機夾可轉(zhuǎn)位刀具，當?shù)毒吣p后，可通過刀片轉(zhuǎn)位迅速地轉(zhuǎn)為新的切削刃，即使全部切削刃磨損后，也可迅速更換新的刀片，轉(zhuǎn)位或更換刀片后的刀位點位置變化極小，基本不需重新對刀，僅需在數(shù)控機床上調(diào)整刀具補償即可，極大地縮短了對刀調(diào)整時間。數(shù)控加工基本不再自己刃磨刀具(刀片)，即使重磨，也交由刀具制造商進行。

但是，對于結(jié)構(gòu)尺寸較小以及切削部分相對復雜的刀具，整體式刀具結(jié)構(gòu)仍然在數(shù)控刀具體系中占有一席之地，如整體式立銑刀、麻花鉆、機用鉸刀、絲錐等。

數(shù)控加工中傳統(tǒng)的焊接式結(jié)構(gòu)的刀具應(yīng)用較少，傳統(tǒng)的以普通高速鋼材料制造為主的整體式刀具，已逐漸朝著粉末冶金高速鋼整體式刀具和整體式硬質(zhì)合金刀具方向發(fā)展。

2)完善的工藝分類數(shù)控刀具。專業(yè)化生產(chǎn)的數(shù)控刀具常常按加工工藝進行分類，如數(shù)控車削刀具、數(shù)控銑削刀具、數(shù)控鏜削類刀具、孔加工類刀具以及刀柄與工具系統(tǒng)等。

3)刀具的結(jié)構(gòu)相對復雜。如數(shù)控車削刀具廣泛采用機夾可轉(zhuǎn)位結(jié)構(gòu)，其刀片不僅外形結(jié)構(gòu)多樣，且前面的變化較大，同時刀桿(刀體)的結(jié)構(gòu)也較傳統(tǒng)車刀更為復雜，特別是適應(yīng)快換以及車削工具系統(tǒng)的刀具。數(shù)控銑削類刀具也是類似，其復雜性也是顯而易見的，以立銑刀為例，即使是平端面的整體式圓柱立銑刀，也常見端面切削刃過中心的結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)數(shù)控刀具經(jīng)常軸向進給加工的特點;為適應(yīng)復雜曲面的銑削加工，圓角銑刀(又稱為圓鼻銑刀)和球頭銑刀也是數(shù)控銑削加工主流的刀具結(jié)構(gòu)型式。鏜孔加工刀特別是可調(diào)鏜刀的結(jié)構(gòu)復雜性是不言而喻的。機夾式面銑刀、三面刃銑刀等各種機夾式銑刀，其刀片與刀體的結(jié)構(gòu)都是較為復雜的。數(shù)控刀具作為專業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)物，即使結(jié)構(gòu)有一定的復雜程度，但對于批量的專業(yè)化生產(chǎn)，其性價比仍然是較高的。

4)數(shù)控刀具必須具有盡可能長的刀具壽命。刀具材料對刀具壽命的影響極大，數(shù)控加工普遍采用硬質(zhì)合金刀具材料，并大量地應(yīng)用表面涂層技術(shù)。整體式復雜刀具雖然還廣泛應(yīng)用高速鋼刀具材料，但更多地開始采用粉末冶金高速鋼材料來提高刀具壽命。近年來，整體式硬質(zhì)合金材料的圓柱立銑刀大量出現(xiàn)，大大提高了刀具的壽命。為適應(yīng)高速加工的特點，各種新型刀具材料(如 PCD、PCBN、陶瓷刀具材料等)被采用。

5)通用性刀具成為主選刀具。數(shù)控加工過程中，加工表面的形狀與位置變化較大，加工夾具的通用性要求刀具適應(yīng)工件的變化，因此，數(shù)控銑刀的切削部分盡可能選用通用的圓柱、球頭與圓角(又稱為圓鼻)形狀，數(shù)控車刀很少采用成形切削刃刀具，基本為單刀尖的刀頭，通過軌跡控制適應(yīng)曲面車削加工。復合式刀具結(jié)構(gòu)應(yīng)用不多

6)刀柄及刀具工具系統(tǒng)。刀柄是刀具與機床主軸過渡的橋梁，它一頭聯(lián)接著各種刀具而另一頭與機床主軸匹配相聯(lián)接，學習數(shù)控刀具必須掌握種刀柄錐柄的結(jié)構(gòu)與標準，并掌握各種不同刀具的聯(lián)接固定方式。工具系統(tǒng)作為完善的刀具與機床聯(lián)接體系，數(shù)控加工工作者必須多加關(guān)注與研究，找到適會自身的應(yīng)用方式。數(shù)控車削加工中刀具與機,床的聯(lián)接部分多稱為刀體。

或刀桿，隨著國內(nèi)高檔數(shù)控車床、車削中心甚至車銑復合機床的不斷普及數(shù)控車削類刀具的刀桿及其工具系統(tǒng)必將被廣泛的應(yīng)用。學習與選用刀柄刀桿以及工具系統(tǒng)必須多關(guān)注專業(yè)化廠家的刀具樣本以及相應(yīng)的國內(nèi)外標準。

總而言之，數(shù)控刀具的結(jié)構(gòu)相對傳統(tǒng)加工的刀具結(jié)構(gòu)而言，其結(jié)構(gòu)還是復雜與多樣的。多涉獵知名的刀具制造商樣本、多閱讀相關(guān)的刀具標準、多觀察高檔先進的數(shù)控機床刀具聯(lián)接方式、多實踐、多體會與思考是學習數(shù)控刀具的好方法。