切削刀具全解析：分类、材料、几何与选用指南
切削刀具定义
楔形锋利刀具，装夹于机床，切削去除工件多余材料以获取形状、尺寸、精度。刀具硬度＞工件硬度，耐高温高力。几何参数（刃宽、齿数、槽型、前后角）与切削参数（速度、进给）需协同优化以延寿命。按主切削刃数分单刃、双刃、多刃。
按切削刃数分类
1. 单刃刀具
仅一主切削刃（车、刨、插、镗）。材质：高碳钢、高速钢、陶瓷、金刚石。刃磨损快、寿命短、刃崩即报废。例：单刃铰刀。
优势
- 设计制造简易、周期短
- 成本低
劣势
- 单刃持续接触→磨损快、寿命短
- 温升快→加速磨损、烧伤工件
2. 双刃刀具
两主切削刃同时工作（典型例：麻花钻。虽多槽但仅两主刃）。两前刀面、两后刀面。改良刃可升级为多刃。
优势
- 吸收振动冲击
- 形成固定切削分力
- 双刃同步切削，效率优于单刃
劣势
- 刃部易变形
- 精度稳定性挑战大
3. 多刃刀具
≥3主切削刃（铣刀、铰刀、拉刀、滚刀、砂轮等。飞刀除外属单刃）。刃数3~数百。每刃需配套前后刀面。小立铣3刃、重型铣刀达40刃。
优势
- 单齿切屑量小
- 支持高速、大进给、大切深
- 高金属去除率、高生产率
劣势
- 设计制造复杂
- 成本高
- 本质为间歇切削
按刀具运动模式分类
- 传动运动（车床）：质点平行移动
- 往复运动（牛头刨）：直线往复
- 旋转运动（铣床、钻床）：绕定轴旋转
按通用名称分类（典型刀具）
钻头
钻圆孔/攻丝。夹持钻头/驱动头。无绳电钻主流。装夹钻/铣/车床。木工、金工、建筑、机床制造、公用工程通用。
铣刀
铣床/加工中心铣削。靠刀具自转或形状包络切削（球头铣/滚刀）。
飞刀
单刃刀装特制刀杆（似车刀）。铣床加工大平面。手动/加工中心免加长杆。
刨刀
单刃、似车刀但更刚重（抗冲击）。铸铁/钢后角仅2°/4°。材质：高速钢、抗冲击硬质合金刀头。牛头刨床用。
刨床刀
仅单刃。似车/刨刀但截面更大。大进给重切削。整体/焊接/机夹刀片（硬质合金、Stellite、高速钢）。
镗刀
金工/木工通用。木工圆柱铣孔；金工非圆也可。Z轴上下+XY轴拖动修圆。
铰刀
精修预制孔（钻/镗/铸）。多齿微量切削。刃口直/微扭/螺旋、精磨直径。钻床铰孔用。
拉刀
多序列切削齿线性排列。齿距即进给。材质多高速钢。线性运动定切速，齿廓定工件形状。拉床用。
滚刀
螺旋齿圆柱体，全长排屑槽。专用滚刀加工链轮/花键。滚齿机用。
砂轮
磨料复合体，磨粒赋予切削力。磨床用。寿命数小时至数年。钝化磨粒脱落自锐。
按刀具结构形状分类
- 整体式：车刀典型
- 焊接/机夹式：刀体与切削部异材质（夹持/焊接）。例：硬质合金刀头
- 尖顶式：尖细汇线。例：金刚石尖、硬质合金尖
- 磨粒尺寸分级：细粒少切/粗粒多切。砂轮典型
- 刀片/车刀杆：不旋转。刨/铣床用。单主刃槽。例：铸造有色卫星钴、机夹车刀
按刀具材料分类
1. 高碳钢
高碳提硬度，但耐热≤400℃，超温软化。
2. 高速钢（HSS）
W、Cr、Co合金。耐热550-650℃。锯片、钻头常用。
3. 陶瓷刀具
最高耐热1160-1210℃。车/铣床硬车硬铣首选。
4. 硬质合金
Ti、W基。高强高硬、耐磨、耐热900-1000℃。
5. 金刚石
最强材质。抗应力/耐磨/耐热极佳。加工超硬难加工材料。
6. 磨料
磨削/蚀除非锯齿切削。高硬粗糙。砂轮为基础形态。
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