数控刀具现已广泛使用，数控刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容，既要考虑加工质量，又要考虑它的成本。以前使用是低速刀具，例如工具钢和高速钢等，刀具费用投入少，成本低，后改用高速刀具，例如硬质合金、金刚石、CBN等，刀具成本高，有的很多人（尤其公司领导）因此不能接受，认为刀具成本太高。下面简单阐述常用数控刀具的特点和种类，从降低生产成本上分析，如何合理选购性价比高的数控刀具，提高生产率，节约生产成本，并简化数控刀具的管理。

一、常用数控刀具的种类及特点

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。刀柄要联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，减震式刀具等。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。从切削工艺上可分为：①车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种；②钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；③镗削刀具；④铣削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，现在机夹式可转位刀具已得到广泛的应用，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. 刀具尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；
　　5. 刀具应可靠地断屑卷屑，以利于切屑排除；
　　6. 系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。

二、性价比

性价比：全称是性能价格比，是一个性能与价格之间的比例关系。刀具的性价比就是刀具的性能和价格之间的比例关系。刀具的性能主要体现在刀具的使用寿命、加工效率和加工质量等方面。

1.刀具寿命

刀具寿命一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种。最高生产率寿命是根据单件工时最少的目标来确定，最低使用寿命是根据工序成本最低的目标确定。

刀具寿命与切削用量有密切 关系， 一般说来，随着加工效率的提高，刀具寿命随之缩短造成刀具费用增加，同时又由于加工时间减少导致机床等费用减少，两者的综合结果使加工费用形成一个与加工效率相关的曲线，一般表现为向上开口，即有一个成本最低的切削速度。如果没有加工节拍、机床参数等的限制，这个速度应该是最佳成本的速度。但考虑正常及非正常停机(如更换工艺装备、故障等)时间，通常建议取略高的切削速度。

2.生产成本、加工效率和使用寿命的关系

公司的生产成本表现是综合的，它包括刀具费用、人员工资、冷却液、设备折旧、能源费用、辅助设备费用及企业一般费用等。如果企业使用加工中心等昂贵的设备，刀具本身的费用相对占得比例较低（按欧洲行业统计，汽车制造业的刀具费用约占4%，一般机械业的刀具费用约占7%）。生产成本中除了冷却液与加工效率无直接关系，其它人员工资、设备折旧、能源费用、辅助设备费用及企业一般费用等都与加工效率有直接关系。

下面加工成本的简单公式也可以直观看到加工效率（既加工时间）、刀具寿命与加工成本的关系：

X=Mc*Tm+(C+Mc*Tt)/L
（刀具成本(v/pcs):C    刀具寿命(个/pcs):L    刀具交换(min/pcs):Tt

机械成本(V/min):Mc   加工时间(min/个):Tm   加工成本:(V/个):X）

通过这计算公式可以看到机械成本Mc和加工时间Tm对生产成本影响很大，机械成本越高，加工时间越长，生产成本将大幅上升；而刀具成本C和刀具寿命L等对生产成本X影响较小。机械设备一次投入到位是固定的，而加工时间Tm是可变化的。要想降低加工成本，降低加工时间是最直接最有效地办法，所以说效率越高，生产成本就越低。

从德国制造业的统计来看，就刀具而言，降低刀具采购价格30%，大约可以降低生产成本1%；延长刀具寿命50%，同样可以降低生产成本1%；而提高加工效率20%，则可以降低生产成本约15%。通过这统计，也证明了提高加工效率可大幅降低生产成本。目前国外已大量使用高效率的刀具。

三、合理选择性价比高的高效数控刀具

在现代化加工过程中，提高加工效率的最有效方法是采用高速切削加工技术，因此选择性价比高的刀具就选择高速切削的数控刀具。

高速切削刀具现在发展已突飞猛进，各大刀具公司都开发研制高速高性价比的切削刀具。现简单介绍一些高性能高品质高效的数控刀具：

瓦尔特公司设计了新型“Tiger·tec可转位刀片”，与新开发的“Xtra·tec刀体”配合，加工铸铁与钢材可以成倍地提高加工效率。山高公司推出了“快豹铣刀”(Quattro mil1)，高强的方刀片能承受切削深度达6mm，每齿进给量达0.25mm／z的负荷。用以铣削合金钢，可用v=160m／min，ap=3mm，fz=0.2mm／z的用量；加工不锈钢，可用v=220m／min，ap =1mm，fz =0.17mm／z的用量，工作平稳，加工表面良好，比原用刀具提高效率达50％～60％。黛杰公司的SKS超高效率加工模具的铣刀(φ50～100mm)，fz =4 mm／z，vf=20000mm／min。三菱公司的“AJX高进给圆弧头铣刀”和伊斯卡公司的“飞碟铣刀”，在ap为1.5mm的情况下，fz可达3.5mm／z。伊斯卡公司的“风火轮铣刀”，采用锯齿形的切削刃，前后互相错叠，切削深度ap可达8mm，尚能流畅排屑，切削轻快平稳。WIDIA 的M750盘铣刀，6边形刀片，12个刃，为发动机缸体铸铁粗加工，提供了一个性/价比很高的刀具。WIDIA M76 卧装刀片式密齿精铣刀，为铸铁精铣刀，1mm切深，进给0.5mm，铣出面粗糙度可达Ra0.8，这精铣刀调刀特别方便，加工效率也高。

山特维克可乐满公司推出了Coro Drill880可转位刀片的硬质合金钻头，带有Wiper修光刃的刀尖可应用，钻体刚性好，且进行了表面处理，排屑流畅，硬质合金可转位刀片专门设计的GR、GM、LM和GT四种槽形，可供不同工件材料的钻孔选用，880钻头与过去著名的U钻相比，切削速度提高一倍，刀具寿命也提高10%。山特维克最近新推产品Coro Mill 345面铣刀，耐冲击，刀片8刃，经济性好，它的新型Wiper（修光刃）PW8和KW8刀片,在高进给率下能获得极佳的表面光洁度，与标准平行锻刀片相比，精加工时工作台进给至少可以提高两倍，显著节省成本，在客户使用中获得好评。

选择高效数控刀具也要考虑到数控刀具在使用中的实际情况，有时为了产品质量或其它方面的情况，须适当的降低效率。在实际选择数控刀具时要考虑如下几点：

1.根据刀具复杂程度、刀具的制造周期、刀具的制造和刃磨成本等来选择刀具。复杂、精度高、制造周期长、成本很高的刀具耐用度应选择高些。机夹可转位刀具，换刀便捷，辅助时间短，刀具寿命可选得低些，一般取15-30min，这样可充分发挥数控刀具的高效切削性能，提高生产效率。对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具耐用度也应选择高些，保证刀具稳定性和可靠性。

2.大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免切削时中途换刀，须降低效率，提高刀具耐用度，来保证零件精度和表面粗糙度。

总之，在机械加工整个过程中，刀具是变数最大的因素，所以选购刀具时，尽量选用高品质高效率最优性价比的刀具，提高加工效率、提高产品加工质量、降低工人劳动强度、降低机床台时费用（加工成本）、提高关键精密加工部分的安全可靠性等等。