刀具的选择和切削用量的确定是数控加工过程中的重要内容，它不仅影响加工效率，而且影响加工精度。 数控机床，也直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用CAD设计数据成为可能，特别是微型计算机与数控机床的联接，设计、工艺规划、程序编写的全过程都在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺文件。
如今，许多CAD/CAM软件包都提供了自动编程功能，这些软件一般在编程界面上提示工艺规划的相关问题，例如刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，只要程序员设定好相关参数，就能自动生成数控程序，并传送到数控机床上完成加工。因此，数控加工中的刀具选择与切削用量的确定是在人机交互的状态下完成的，与普通机床加工形成了鲜明的对比。同时也要求程序员掌握刀具选择与切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。本文就数控编程中必须面对的刀具选择与切削用量确定问题进行探讨，给出几点原则和建议，并讨论应注意的问题。
数控加工常用刀具种类及特点
数控加工刀具要适应数控机床高速、高效、自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀架和少量专用刀架。刀架应与刀具连接，安装在机床动力头上，因此已逐渐标准化、系列化。数控刀具的分类方法有多种。
根据工具结构可分为：
- 整型。
- 镶嵌式，采用焊接或机夹连接，机夹式又分为不可转位式和可转位式。
- 特殊类型，如复合工具，减震工具等。
根据制造工具的材料不同，可分为：
- 高速钢工具。
- 硬质合金工具。
- 金刚石工具。
- 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：
- 车刀，分为外圆，内孔，螺纹，切削刀具等。
- 钻孔工具，包括钻头、铰刀、丝锥等。
- 镗孔工具。
- 铣削刀具等
为了满足数控机床对刀具耐用、稳定、易调整和更换的要求，近年来机夹式可转位刀具得到广泛应用，约占数控刀具总量的30%～40%，金属去除量约占总量的80%～90%。
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：
- 刚性好（特别是粗加工刀具），精度高，抗震性和热变形性低。
- 互换性好，方便快速更换工具。
- 寿命长，切割性能稳定可靠。
- 刀具尺寸容易调整，减少换刀调整时间。
- 刀具应能可靠地折断或卷起切屑，以利于排屑。
- 系列化、标准化，方便编程和工具管理。
数控加工刀具的选择
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、切削用量等有关因素，正确选择刀具和刀架。刀具选择的总原则是安装调整方便、刚性好、耐用度高、精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀架，以提高刀具加工的刚性。
选择刀具时，刀具的尺寸应与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工常用立铣刀。铣削平面时，应选用硬质合金刀片铣刀。加工凸台、凹槽时，应选用高速钢立铣刀。加工毛坯表面或粗加工孔时，可选用硬质合金刀片的玉米铣刀。对于一些三维曲面和变斜角轮廓形状的加工，常用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。
加工自由曲面时，球头刀具端部的切削速度为零，因此，为了保证加工精度，切削线间距一般都很近，所以曲面的精加工多采用球头刀具。平头刀具在曲面加工质量和切削效率方面均优于球头刀具，因此，只要保证过切，无论是曲面的粗加工还是精加工，都应优先选用平头刀具。另外，刀具的耐用度和精度与刀具的价格息息相关。必须注意的是，在大多数情况下，虽然选用好的刀具会增加刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，可以大大降低综合的加工成本。
在加工中心中，各种刀具分别安装在刀库上，并根据程序随时进行选刀、换刀动作。因此必须使用标准刀架，以便将用于钻、镗、扩、铣削等工序的标准刀具迅速而准确地安装到机床主轴或刀库上。编程人员应了解机床上所用刀架的结构尺寸、调整方法及调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。目前，我国加工中心采用TSG刀具系统，其刀架有直型(三种规格)和锥型(四种规格)，共有16种不同用途的刀架。
在经济型数控加工中，由于刀具的刃磨、测量和更换等工作大多由人工完成，耗时较长，因此必须合理安排刀具的排列顺序，一般应遵循以下原则：
- 尽量减少工具的数量。
- 刀具装夹后，应完成其所能进行的全部加工任务。
- 粗加工和精加工的刀具应该分开使用，即使是相同尺寸的刀具。
- 先铣削，再钻孔。
- 首先进行表面精加工，然后进行二维轮廓精加工。
- 在有条件的情况下，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。
CNC 加工中的精确切削量
合理选择切削用量的原则是：粗加工时一般以生产率为主，但也要考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床手册、切削用量手册及经验确定。
切削深度t。在机床、工件和刀具的刚性允许的情况下，t等于加工余量，这是提高生产率的有效措施。为保证零件的加工精度和表面粗糙度，一般要留有一定的精加工余量。数控机床的精加工余量可比普通机床的略小。
