在机械加工的广阔领域中，标准刀具常常无法满足复杂多样的加工需求。尤其是在面对一些特殊形状、材料和精度要求的工件时，使用标准刀具进行加工可谓困难重重。制造非标准刀具变得至关重要。由于金属切削中非标刀具在铣削中的应用较为普遍，本文将聚焦于铣削中非标刀具的制造。
制造标准刀具的初衷，是为了大面积切削大量的一般金属和非金属零件。然而，在实际加工中，当工件过热变硬（比如采用不锈钢材质制成的工件），或者工件表面几何形状极其复杂、被加工表面对粗糙度要求极高时，标准刀具往往就显得力不从心。此时，就需要针对刀具材料、刀片形状、几何角度等进行目标设计。非标刀具制造可分为非定制和需要定制两类。
非定制刀具主要是解决尺寸和表面粗糙度这两个常见问题。对于尺寸问题，我们可以选择与所需尺寸相近的标准刀具，通过重新研磨来达到合适的尺寸。不过有两点需要格外注意，一是当尺寸差过大时，刀具的槽形会发生改变，这会直接影响排屑空间和几何角度，所以尺寸差不宜小于 2mm；二是如果是没有刀孔的剖切机，普通机床无法完成加工，需要用到专门的 5 轴连杆机床，而且改变机床磨削的成本颇高。而表面粗糙度问题可以通过改变叶片的几何角度来解决，例如增加前后角能显著提高工件的表面粗糙度。但如果机床刚性不足，刃口会变钝，情况较为复杂，需要对加工厂的实际情况进行全面分析后才能下结论。
需要定制的刀具主要是为了解决特殊形状、特殊强度和硬度、特殊刀尖公差和刀尖去除要求这三个问题。当工件有特殊形状要求时，比如刀具可能需要加长、端齿倒置，或者有特殊的锥角要求、刀柄结构要求、刃长尺寸控制等。若刀具的几何要求不是特别复杂，解决起来相对容易，但要注意非标刀具加工难度大，追求高精度意味着高成本和高风险，可能会给厂商的产能和成本带来不必要的浪费。对于工件强度和硬度过高的情况，普通刀具材料在加工时可能会磨损严重，这时就需要对刀具材料有特殊要求。常见的办法是选择高档刀具材料，如含高硬度钴的高速钢刀具用来切削调质工件，优质硬质合金也是不错的选择。当然，不同的工件材料也有特殊情况，例如加工铝制零件时，普通硬质合金刀具可能不适用，铝件一般较软，此时铝高速钢材质虽然比普通高速钢硬，但会增加铝元素的亲和性，导致刀具磨损加剧，选择钴高速钢则能提高加工效率。当工件对刀片公差和刀片拆卸有特殊要求时，可采用较少数量的齿和更深的齿尖槽来设计刀具，这种设计适用于铝合金等机械性能较简单的材料。
在非标刀具的设计和加工中，还需关注一些关键细节。刀具的几何形状复杂，在热处理过程中容易出现弯曲变形、局部应力集中等问题，设计时要注意避免。对于应力集中的部位，可添加斜角过渡或阶梯设计。如果是细长件，每次灭火回火后都要进行校核校直，以控制变形。而且刀具材质往往较脆，尤其是硬质合金材质，加工时若振动大或扭矩大，刀具容易损坏。一旦刀具损坏，会给用户带来较大损失，甚至造成生产延迟等一系列问题。总之，非标刀具制造需要全面考虑各种因素，确保满足工件的加工需求。
