CNC編程時，刀具的選擇和參數設置有什么技巧或原則？

來源：發布時間：2025-08-14

一、刀具選擇：3 大依據（先選對 “工具”）刀具選擇需匹配工件材料、加工方式、零件特征，三者缺一不可：1. 按 “工件材料” 選刀具材質（基礎中的基礎）刀具材質決定了能加工什么材料、承受多大切削力，新手可記住這組對應關系：

工件材料推薦刀具材質典型場景鋁合金、塑料等軟材高速鋼（HSS）、硬質合金（WC）高速銑削（S=3000-6000rpm），追求效率碳鋼、鑄鐵（硬度≤30HRC）硬質合金（涂層：TiAlN）通用銑削 / 車削，兼顧壽命和成本淬火鋼（30-50HRC）、不銹鋼超細晶粒硬質合金、金屬陶瓷避免刀具過快磨損（不銹鋼粘性大，易粘刀）高硬材料（>50HRC）、模具鋼CBN（立方氮化硼）、陶瓷刀具精磨或硬銑（替代磨削，效率更高）

技巧：新手優先用涂層硬質合金刀具（通用性強，適合 80% 以上常規材料），避免一開始就用特殊材質（如 CBN 價格高，易因參數不當崩刃）。2. 按 “加工方式” 選刀具類型（做什么活，用什么刀）不同加工工序（車、銑、鉆、鏜）對應刀具，重點記常用類型：

銑削：平面 / 臺階：選面銑刀（刀片多，效率高）或立銑刀（4 刃 / 6 刃，刃數越多表面越光滑）。槽 / 輪廓：選鍵槽銑刀（2 刃，可垂直下刀）或立銑刀（注意刃長≥槽深）。曲面：選球頭銑刀（R 刀，適合復雜曲面，但進給不宜過快，易振刀）。車削：外圓 / 臺階：選外圓車刀（按刀尖角分 90°/75°，90° 適合臺階，75° 適合長軸）。端面 / 倒角：選端面車刀（刀尖靠近中心，避免 “頂刀”）。切斷 / 切槽：選切斷刀（刀寬≤槽寬，刃口長度略大于工件半徑）。孔加工：通孔 / 盲孔：麻花鉆（普通孔）、中心鉆（預定位，防鉆偏）。精密孔：先鉆后鉸（鉸刀保證精度），或用鏜刀（適合大直徑孔，可調尺寸）。

技巧：刀具 “刃數” 選擇有講究 —— 粗加工用少刃（2-3 刃，容屑空間大，排屑好）；精加工用多刃（4-6 刃，切削平穩，表面粗糙度低）。3. 按 “零件特征” 選刀具尺寸（細節決定成敗）尺寸匹配：刀具直徑需與加工區域匹配，例如：銑 10mm 寬的槽，選 φ8-10mm 立銑刀（避免刀具過寬導致干涉）。鉆 φ10mm 的孔，先用 φ9.8mm 鉆頭預鉆，再用 φ10mm 鉸刀精鉸（留 0.2mm 余量）。長度控制：刀具懸伸長度（從夾頭到刀尖的距離）越短越好，例如：加工深度 20mm 的腔，選 30-40mm 刃長的刀具（懸伸過長易振刀，影響精度）。精度匹配：粗加工選普通級刀具（如 IT10），精加工選精密級（如 IT7-8，刀片跳動≤0.01mm）。二、參數設置：3 大參數（切削 “三要素”）切削參數（切削速度 S、進給率 F、切削深度 Ap）是編程的 “靈魂”，三者相互制約，需按 “粗加工求效率，精加工求精度” 調整：1. 切削速度（S，單位：rpm）：刀具 “轉速”公式：S=π×D1000×Vc（Vc 為線速度，D 為刀具直徑）

影響：轉速過高→刀具過熱磨損；過低→切削力大，工件變形。設置技巧：按刀具廠商推薦的 Vc 值計算（新手直接查刀具手冊）：鋁合金：Vc=100-300m/min（高速切削，散熱好）碳鋼：Vc=80-150m/min（硬質合金刀具）不銹鋼：Vc=50-100m/min（易粘刀，需稍低轉速）

示例：φ10mm 硬質合金銑刀加工 45 鋼（Vc=100m/min），則 S=3.14×101000×100≈3185rpm（取 3200rpm）。2. 進給率（F，單位：mm/min 或 mm/r）銑削常用 mm/min：公式 F=S×Z×fz（Z 為刃數，fz 為每齒進給量）。車削常用 mm/r：直接設定每轉進給（如 0.1mm/r，即主軸轉 1 圈，刀具走 0.1mm）。設置技巧：粗加工：fz 取大值（0.1-0.3mm / 齒），提高效率（如 4 刃銑刀，S=3000rpm，fz=0.2→F=3000×4×0.2=2400mm/min）。精加工：fz 取小值（0.05-0.1mm / 齒），保證表面光滑（如 6 刃球頭刀，fz=0.05→F=3000×6×0.05=900mm/min）。軟材（鋁）可加大 fz，硬材（淬火鋼）減小 fz（避免刀具崩刃）。3. 切削深度（Ap，單位：mm）定義：刀具每次切入工件的深度（銑削分軸向 Ap 和徑向 Ae，車削為吃刀量）。設置原則：粗加工：Ap 盡可能大（一次切除 50%-70% 余量），但不超過刀具直徑的 1/3（如 φ10mm 銑刀，Ap≤3mm），避免過載。精加工：Ap 取小值（0.1-0.5mm），切除表面缺陷層，保證精度。注意機床功率：小機床（如 650 立式銑床）避免大 Ap + 高 F 組合（易悶車）。三、實戰調整：3 個 “動態優化” 技巧（關鍵在試錯）看 “切屑” 判斷參數：理想切屑：鋼件呈 “C 形” 或螺旋狀，鋁件呈碎屑（不纏繞刀具）。異常信號：切屑發紅（轉速過高）、斷裂細碎（進給過快）、粘連成塊（轉速過低）。聽 “聲音” 辨狀態：正常切削：平穩 “沙沙聲”；異常：尖銳尖叫（轉速過高）、沉悶 “咚咚聲”（切削深度過大，可能振刀）。分階段 “梯度設置”：

以加工 45 鋼方塊（余量 5mm）為例：粗銑：Ap=2mm，fz=0.2mm / 齒，S=3000rpm（快速去余量）；半精銑：Ap=0.5mm，fz=0.15mm / 齒，S=3500rpm（修正形狀）；精銑：Ap=0.1mm，fz=0.08mm / 齒，S=4000rpm（保證表面 Ra3.2 以下）。總結刀具選擇：“材料對材質，工序對類型，尺寸對特征”；

參數設置：“粗加工重效率（大 Ap、大 F、中 S），精加工重精度（小 Ap、小 F、高 S）”。

新手入門可先套用刀具廠商提供的 “參數表”（多數刀具包裝或手冊上有推薦值），再通過 10-20 次實操積累經驗 —— 記住：沒有 “參數”，只有 “匹配工況的參數”。

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