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切削速度

切削速度是影响数控刀具寿命的主要原因之一。在传统的切削加工中，总是先选好切削深度和进给速度，再根据刀具耐用度选择合适切削速度，就是因为提高切削速度会使刀具寿命大大下降。在高速加工中，当切削速度的提高到一定值时，可以使被加工部位先“软化”再切除，从而使切削力降低或使它的提升减缓，在一定程度上改善了切削条件。确定适当的切削速度对高速加工非常重要，但由于加工淬硬钢没有明显的“临界速度”， 而且用不同的机床和刀具加工不同的材料时其值相差很大，目前还没有完善的高速加工工艺参数表可供参考，所以工艺人员应勇于尝试并根据刀具的实际使用情况以优选切削速度。日本安田公司采用YASDA YBM-640V进行切削试验获得了切削速度与刀具寿命的关系曲线（图）。试验表明切削硬度为50HRC的材料，Vc=150～200m/min时，刀具寿命较长。
（a）切削速度
（径向切深ap=0.5mm）
（b）切削深度
（切削速度310mm/min）

进给速度

高速加工的进给速度对刀具寿命、加工效率和加工精度都有着很大的影响。在很高的切削速度下进给速度也必须达到一定水平，不允许有明显的滞后。过低的进给速度不但切削效率低，甚至会使工件表面和刀具烧伤（如图1c所示）。然而，当进给速度太高时，加工表面质量会降低，切削力提高，刀具容易磨损甚至出现断刀现。

切削深度

切削深度是提率的重要因素。对于提高切削效率，粗加工和精加工的要求不同，粗加工表现为单位时间内去除切屑的体积，而精加工为刀具在单位时间内切削面积。高速加工提倡的是以较小的切削深度切削同时用很高的进给速度提高切削效率，这在精加工时非常适用。但是对粗加工，有时从增大切削深度（尤其是轴向切削深度）来提率会更加明显，而且增加切削深度可以减少进刀次数，对刀具有一定的好处。YASDA机床的切削试验表明增大径向切深可延长刀具寿命（图5b）。

选择切削用量时，应兼顾加工效率和刀具寿命，不能一味地提高切削速度和进给速度。如果切削过程刀具磨损很快，或者加工精度达不到要求，再快的切削速度也没有用。良好的切削方法应对各种因素的影响进行综合考虑。如日本的福井雅彦教授提出的“Fukui Climbing”切削法，这种方法主要用于深腔的粗加工，切削速度不是很高，主要利用平底铣刀的侧刃来铣削，切削过程采用较大的轴向切削深度和较小的径向切削深度，这种切削方法减少刀尖与工件的接触时间，充分利用了侧刃的铣削功能， 从而降低刀具因刀尖破损而报废损失，提高了切削效率。
 

走刀方式

走刀路径不合适是引起刀具非正常破损的主要原因。在高速加工淬硬钢时必须使切削过程尽量平稳，走刀方向突然改变和载荷的突然增加都可能使刀具破损。良好的走刀路径可有效地延长刀具的使用寿命和提高加工效率。余摆线式走刀和螺旋走刀是两种较优的高速铣走刀方法（图6）。余摆线式走刀主要用于加工沟槽类型腔，采用直径小于槽宽的铣刀沿余摆线走刀可避免刀具以全刀宽切入工件，有效地减小了加工淬硬钢的切削力及刀具与工件的接触面， 延长刀具寿命； 螺旋走刀是一种连续的走刀方式，除了可以提供更为平稳的刀具路径外，还避免了在环切中的环间移刀和等高加工时的层间移刀，大大地减少了切入切出和走拐角时加减速的次数，故高速加工淬硬钢时应尽量采用螺旋走刀。受CNC机床加工工艺条件的限制，一些特殊型面的加工很难由CNC机床完成，如窄槽和几个平面相交出现尖角（锐角）的地方，刀具切削刃难以到达，另外窄槽加工也存在难点。对这些型面应在零件设计时尽量避免，必须采用的时候可用电火花加工和线切割来完成。