针对高速切削加工HSC要配置合适的刀具系统，如选用PKD或CBN切削材料就能实现对工件的全部加工。高速切削加工改变了整个切削工艺的思路。但是只有在包括刀具在内的整个系统相适配的情况下，才能极大地提高效率。

　　一、模具行业刀具分类

　　要实现有效的高速加工，必须配备相适应的具有一定几何形状刀刃的切削刀具。新的切削材料的开发继而产生了各种新的刀具。它们必须达到高转速、大进给量、良好的工件加工质量以及更长的寿命。HSC刀具及刀具系统按其结构及刀片固定方式可分为三大类：整体结构，带有固定刀片座及可调刀片座。补充的分类方法可按照刀具的应用领域进行。

　　1、钻孔刀具类：直、锥柄麻花钻(φ0.5~φ50)；直、锥柄扩孔钻(φ4~φ50)；直、锥柄长麻花钻(φ1.5~φ50)；套式扩孔钻(φ25~φ52)；直、锥柄镶硬质合金麻花钻(φ5~φ50)；直、锥柄锥面锪钻(φ8~φ80)；a型全磨制螺旋槽中心钻(φ1~φ6)；四刃阶梯钻(φ6~φ50)；四刃锪孔钻(φ16~φ26)(制钳厂用)；二刃阶梯钻(φ2~φ30)

　　2、铰孔刀具类：合、高工钢手用铰刀(φ2~φ50)；手用长刃1：50锥度销子铰刀(φ4~φ50)；直、锥柄机用铰刀(φ1.5~φ50)；套式机用铰刀(φ25~φ100)；直、锥柄镶硬质合金机用铰刀(φ6~φ40)；汽门座铰刀；手用1：50锥度销子铰刀(φ3~φ50)；螺旋铰刀

　　3、铣削刀具类：直、锥柄立铣刀(φ2~φ50)；凸、凹半圆铣刀(r1~r20)；直、锥柄长刃立铣刀(φ4~φ50)；半圆键槽铣刀(φ1.5~φ8)；直、锥柄键槽铣刀(φ2~φ50)；t形槽铣刀(φ5~φ36)；直齿三面刃铣刀(φ50~φ160)；圆柱形铣刀(φ40~φ100)；错齿三面刃铣刀(φ63~φ125)；锯片铣刀(φ60~φ200)；对称双角铣刀(φ50~φ160)；锥度立铣刀；单角铣刀(φ35~φ80)；螺旋立铣刀

　　4、螺纹刀具类：手用丝锥、机用丝锥、磨制螺旋槽丝锥、圆板牙、滚丝模、搓丝板、圆锥(柱)管螺纹丝锥、圆锥(柱)管螺纹板牙

　　5、量具类：光滑极限量规、螺纹塞规、环规、圆片形卡规、槽宽塞规、光面塞规、环规、长度双面卡规

　　6、车削、拉削刀类：正方形车刀条、长方形车刀条、圆车刀、圆拉刀、圆推刀

　　7、非标工量刃具类：抛物线槽型深孔钻——直、锥柄超长钻，直径：φ1mm~~φ80mm总长：100mm~~2000mm，其中，直径、刃长、总长可按所需生产；各类先进的复合刀具：阶梯钻、钻铰刀、复合扩孔钻、复合铰刀等；各类高速钢、高钴钢非标量具、刃具、工具按图生产。

　　8、木工专用刀具：各种钻头、镂铣刀系列、指接刀系列、地板刀系列、门刀系列等。

　　二、全面高效加工的刀具系统

　　生产的刀具品种，可应用于传统机床和HSC机床上。可生产出各种从粗铣、半精铣直至超精铣的可换刀片铣刀上，还有HSS—E、VHM和Cermet切削材料的刀具，以及带PKD和CBN刀片的刀具，以及各种不同刀柄的接长杆。可以全面加工所需轮廓面及模具的自由型面。

　　在模具制造业中最常用的刀具是球形仿型铣刀、环形铣刀和端面铣刀。加工时间及工件表面质量由刀具确定。在加工中，球形铣刀与工件表面保持合适的角度（15°～25°），可以达到满意的加工效果。因为这样可以避开临界区及切削中心（此时切削速度降为零）。在应用PKD和CBN切削材料过程中，保持恒定的切削速度是有益的。在模型加工领域中，可以应用与模具制造业中相同的刀具系统。其条件是在硬质合金刀片上要有正前角，锐角刀片在粗加工时应特别加长。针对该加工而开发的专用可换刀片的刀具，可应用于高速切削机床上。模具行业专家罗百辉认为，在加工过程中，要提高刀具的加工效率，需要注意以下五个方面的因素：

　　1、提高金属切削用量，提高切削速度

　　这是最简单、最直接的方法。我们知道金属切除率Q=d×n×fz×z×ap×ae，由金属切除率公式可以看出提高切削速度、吃刀量和进给速度均能有效地提高单位时间的金属去除率，从而提高刀具的加工效率。但这种提高是有一定限度的，由于提高切削用量，所需的切削力和扭距也会相应提高。这样对刀具和工件夹持系统的刚性和强度以及机床的刚性和功率都提出了更高的要求。同时，这也是对刀片的材质和涂层的挑战。

　　2、采用高效的组合刀具

　　在一些大批量生产过程中，对产品的生产节拍xx到以秒为单位来计算。在采用常规刀具方案不能满足加工节拍要求时，通常采用一些组合刀具对工件的一些加工部位进行组合加工。这样的工序组合不仅能提高产品的位置精度（如同轴度和位置度等），还能减少换刀时间、刀具的移动和进给时间、工序间工件的运输、装夹以及调整时间，这样也能有效地提高刀具的加工效率。

　　3、采用先进的切削刀具和切削材料

　　改变一些传统的加工方式，采用高效切削刀具也能提高加工效率。众所周知，普通钻孔工序是耗时较长的加工工序，但如果采用浅孔钻进行钻孔，不仅可省去钻中心孔工序，钻孔效率通常也能提高3倍以上。在进行一些深孔镗削加工时，由于刀具较长，刀具刚性较差，为避免刀具在切削过程中产生振动，造成加工精度和加工表面质量的下降。通常切削用量都不会太高。但如果采用带有减振装置的镗刀，就可以提高切削用量，从而提高了生产效率。

　　采用一些先进的切削材料，如陶瓷、金属陶瓷、立方氮化硼（CBN）和金刚石（PCD），并利用这些材料的特性可以提高切削速度，加工一些难加工材料，实现以铣代磨、以车代磨，进一步提高了加工效率。为了获得较高的工件加工质量及{zj0}寿命时间，除硬质合金、金属陶瓷（Cermets）、涂层切削材料和切削陶瓷外，还可采用单晶体和多晶体的切削材料。这些切削材料除技术要求外，还应满足占有重要位置的经济和环保性能的要求。在HSC加工中，选用PKD（多晶体金刚石）和CBN（立方氮化硼）可显著提高加工效率。在汽车和航空工业的批量生产中，越来越多地应用非金属零部件。此时选用多晶体金刚石切削材料，在大进给量、大切削量的条件下可获得很高的表面质量。在选用了合适的刀具系统及切削材料时，用一次切削就可完成粗加工和精加工工序。在模具制造业中，基本上均为单件生产。铸件和钢材可达64HRC的硬度，可选用CBN切削材料，在模型和造型制造业中，用硬质合金切削材料进行加工时，应使其转速大于16000r/min，进给量Vf大于5m/min时，才能获得{zj0}切削效果。

　　4、刀具的安全可靠性

　　除选择合适的刀具材料外，在刀具设计过程中，首先应考虑在离心力作用下刀具构件固定的可靠性，并注意符合“平衡”的结构。需要对刀具进行{zg}转速的试验。此外，在制造刀具时，其良好的工艺性也是很重要的。有价值的和可靠的制造方法，对从刀具的预处理直至刀刃的制作都具有决定性的意义。特别是对带有PKD或CBN刀片的刀具更是如此。

　　为了使在应用HSC刀具时达到{zg}加工质量和{zj0}经济性能，不仅应考虑刀具本身，同时也应考虑刀具和夹紧系统的接口部分，即主轴和刀具连接面及工件安装的稳定性。对接口部分和接长杆而言，特别重要的是径向摆动精度、悬臂长度、振动性能和可换性。为了达到圆柱刀柄在精加工时对径向摆动精度的要求，首先选用液压夹头、收缩夹头和力压缩夹头的连接方式，这些夹头和HSC接口相配时，其径向摆动精度可以达到0.003mm。

　　随着机床技术的发展，机床主轴的{zg}转速也在大幅提高。刀具平衡性能的提高，可以为刀具的高速切削奠定一个良好的基础。避免刀具的不平衡量在高速状态下产生的离心力对刀具的切削过程产生影响，造成刀具寿命和被加工工件表面质量和形状精度的下降，同时还会缩短机床主轴寿命。

　　5、对整套刀具切削方案的优化

　　在对刀具所有结构和切削用量不变的前提下，通过对编程方式的改变，对刀具的走刀路径进行优化也可以提高刀具的加工效率。通过对整套刀具切削方案进行综合考虑，对刀具方案进行优化组合，不同加工部位间刀具的相互借用可减少刀具的数量，从而有效地提高加工效率。