近年來，切削加工技術(shù)高速銑削、微細(xì)形狀切削等領(lǐng)域有了快速發(fā)展。隨著新型工程材料開發(fā)應(yīng)用以及零部件進(jìn)一步小型化、精密化，刀具制造商正積極開發(fā)適用于各種加工用途高效刀具。
　　切削加工基本要求快速而又成本低廉地生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品。這一要求與實(shí)現(xiàn)切削加工高精度化、高效率化、低成本化緊密相關(guān)。
構(gòu)筑快速生產(chǎn)系統(tǒng)
　　以汽車業(yè)為心制造業(yè)設(shè)備投資出口增長牽引下，對(duì)刀具產(chǎn)品需求日趨增長，刀具制造商紛紛國內(nèi)外擴(kuò)大生產(chǎn)能力。隨著全球性成本競爭不斷加劇，用戶要求實(shí)現(xiàn)高附加值、高效率生產(chǎn)呼聲與日俱增。為適應(yīng)交貨期短、成本低廉快速生產(chǎn)發(fā)展趨勢，關(guān)鍵要利用最小限度生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)長時(shí)間自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)加工。推進(jìn)生產(chǎn)現(xiàn)場合理化有效方法引入能將多道工序集成一起復(fù)合切削技術(shù)能夠高速、高精度切削包括淬硬鋼內(nèi)工件材料高速銑床等設(shè)備。
　　復(fù)合切削、高速硬銑削等先進(jìn)切削技術(shù)實(shí)現(xiàn)以最小限度生產(chǎn)設(shè)備高效、快速、柔性(適應(yīng)不同品種、不同批量生產(chǎn))加工零件生產(chǎn)方式核心。但，任何切削方式都離不開選用合適切削刀具確定合理刀具使用技術(shù)。近年來造車網(wǎng)，隨著機(jī)床高速化、高精度加工技術(shù)進(jìn)步難加工材料切削增多，刀具材料(陶瓷、硬質(zhì)合金、TiC/TiN基金屬陶瓷、涂層硬質(zhì)合金等%進(jìn)展也十分顯著。
日新月異刀具材料
　　刀具材料必須滿足以下條件：硬度高、耐磨損、具有能抵抗切削抗力及振動(dòng)沖擊高強(qiáng)度、良好高溫紅硬性、容易熱處理加工成型等。刀具材料，硬質(zhì)合金特點(diǎn)高溫下硬度也很少降低。其，涂層硬質(zhì)合金以碳化鎢系硬質(zhì)合金為基體，其表面涂覆一層或多層碳化鈦(TiC)、氮化鈦(TiN)、氧化鋁(Al2O3)等薄膜材料。由于涂層材料耐熔結(jié)、耐磨損耐熱性能優(yōu)于基體，因此能以超過基材切削速度進(jìn)行高速切削。此外，由于涂層摩擦系數(shù)小，因此可以延長刀具使用壽命。
　　高速銑削技術(shù)發(fā)展要求刀具材料具備良好耐磨性、耐熱性強(qiáng)韌性，于出現(xiàn)了許多超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金基材上涂覆多層復(fù)合薄膜以提高切削性能涂層立銑刀等產(chǎn)品。有超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金材料平均粒徑1μm以下，使刀具基體韌性抗彎強(qiáng)度明顯提高。復(fù)合涂層將多種涂層材料組合一起，一層又一層地進(jìn)行多層薄膜涂覆，以此提高刀具切削性能。涂層材料除了適合高速切削鋼件碳化鈦氮化鈦以外，現(xiàn)還使用金剛石立方氮化硼。最近又出現(xiàn)了具有納米水平微細(xì)晶粒涂層硅基納米涂層刀具等，可用于高硬度鋼高速切削軟鋼高性能加工。
　　金剛石涂層硬質(zhì)合金刀具表面涂覆具有強(qiáng)粘附力高耐磨性金剛石材料。金剛石涂層組織特征非晶成分少、純度高、組織勻稱而細(xì)微搜企網(wǎng)，適用于加工鋁、銅等非鐵金屬石墨等非金屬材料，加工范圍廣泛。
　　硬度僅次于金剛石立方氮化硼燒結(jié)體(CBN)(硬度HV3200～4000，約為硬質(zhì)合金2倍)具有卓越高溫硬度穩(wěn)定性，1200～1300℃高溫下對(duì)金屬尤其鋼鐵類材料完全不起化學(xué)反應(yīng)，因此非常適合耐熱合金%淬硬高合金鋼等HRC40以上高硬度工件精加工以150m/min以上切削速度加工鎳鉻鐵合金、鎢鉻鈷合金等難切削工件材料(但不適合斷續(xù)切削加工)。
　　當(dāng)然，CBN刀具成本比其它刀具更昂貴，因此許多用戶將使用過刀片重新刃磨后再次使用，但刃磨本身也需要成本。為了降低加工成本，近年來出現(xiàn)了采用很小CBN刀尖，使用一次就廢棄刀具結(jié)構(gòu)，對(duì)這種一次性刀具產(chǎn)品需求正不斷增加。
　　整體硬質(zhì)合金立銑刀指從刀刃至刀柄用硬質(zhì)合金整體制成立銑刀，其加工對(duì)象包括普通鋼、高硬度鋼、難切削材料、樹脂、鋁合金等各種材質(zhì)。此外，超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金基體上涂覆氮化鈦+鋁(TiAlN，AlTiN)涂層刀具產(chǎn)品也不斷開發(fā)出來。
　　梯度功能切削刃刀具同時(shí)兼有金屬陶瓷涂層特性梯度功能材料刀具。切削刃表層以下20μm部分由耐磨性能極好高硬度鈦基陶瓷層構(gòu)成工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)版權(quán)所有，芯部則越往深處強(qiáng)度越高硬質(zhì)合金。這種材料構(gòu)成帶有梯度結(jié)構(gòu)，材料性能不斷變化。值得期待，這種刀具具有可與陶瓷涂層相媲美耐磨性強(qiáng)韌性同時(shí)，所加工出工件又具有與用金屬陶瓷刀具(具有硬質(zhì)合金陶瓷間特性)加工相似精密表面。因此，迄今一直采用陶瓷涂層刀具進(jìn)行粗加工，用金屬陶瓷刀具完成精加工這種分工今后可能就不再需要了。
切削難加工材料刀具開發(fā)
　　適合各種加工用途新型刀具正不斷開發(fā)出來。此僅考察一下切削難加工材料用刀具、金屬模具加工刀具、鏜孔加工刀具鉆孔加工刀具最新發(fā)展動(dòng)向。
　　對(duì)難加工材料實(shí)現(xiàn)高效加工可以顯著降低生產(chǎn)成本提高產(chǎn)品質(zhì)量。隨著機(jī)床性能、刀具材料刀具刃形設(shè)計(jì)進(jìn)步，針對(duì)難加工材料切削技術(shù)也有了很大發(fā)展。用于切削難加工材料刀具刃形有以下三種類型：①加工淬硬鋼、高硬鑄鐵等高硬度材料時(shí)，刀具材料采用CBN陶瓷，刀具切削刃設(shè)計(jì)為負(fù)前角：②加工不銹鋼鈦合金材料時(shí)，銑刀切削刃采用正大前角：③加工鋁合金等軟質(zhì)金屬時(shí)，刀具刃形采用超大前角大后角。
　　飛機(jī)發(fā)電設(shè)備零部件大多使用耐熱超級(jí)合金鈦合金等難加工材料制造，并常常采用整塊金屬毛坯直接切削成形。然而不少加工場合，由于工件材料可切削性差，造成加工效率低、刀具壽命短，需要消耗大量加工時(shí)間刀具。例如ARCHEAN.net版權(quán)所有，Ti6Al4V一種極具代表性鈦合金材料，也一種典型難加工材料。它具有很高比強(qiáng)度以及優(yōu)異耐熱性耐腐蝕性，同時(shí)化學(xué)活性較強(qiáng)，切削加工時(shí)易與刀具發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，尤其高速切削時(shí)會(huì)出現(xiàn)劇烈粘附現(xiàn)象，造成刀具損壞。因此，一般認(rèn)為對(duì)Ti6Al4V進(jìn)行高速切削時(shí)將切削速度調(diào)至150m/min比較適當(dāng)。
　　加工耐熱合金等難加工材料其它問題還包括工件熱傳導(dǎo)率低，切削熱易集于切削刃刀尖部位，刀具與工件容易粘附一起等。解決這些問題方法通過對(duì)刀具螺旋角、截面形狀、切削角度以及硬質(zhì)合金材料涂層最佳設(shè)計(jì)來提高刀具耐熱性抗粘附性。例如，45°螺旋立銑刀通過增大螺旋角，可以增加刀刃鋒利度，降低切削阻力，抑制切削溫度上升工件材料粘附。
　　考慮到耐熱超級(jí)合金鈦合金特性，選擇加工刀具時(shí)，要求刀刃鋒利，易于散熱，并具有良好韌性抗切屑粘附性等。但ipi.sooq版權(quán)所有，不同種類耐熱超級(jí)合金鈦合金加工性能各不相同，實(shí)際加工要根據(jù)工件材質(zhì)、形狀、夾緊方式、機(jī)械剛性等特點(diǎn)慎重選用刀具。通過選用合適切削刀具加工條件，可以實(shí)現(xiàn)鈦合金等材料高速、高效切削加工延長刀具壽命。
高性能模具加工刀具開發(fā)
　　使用金屬模具進(jìn)行注塑加工能夠低成本、大批量地快速生產(chǎn)相同形狀工件。最近，高精度小型或薄型零部件也能采用注塑方式加工，但其前提需要制作高精度金屬模具。
　　用于加工金屬模具刀具對(duì)切削性能要求較高。為了適應(yīng)高精密模具加工，已開發(fā)出了各種長壽命、高可靠性整體硬質(zhì)合金立銑刀，對(duì)刀具性能改進(jìn)包括采用(Ti，Al)N涂層、將容屑槽設(shè)計(jì)成波浪形三線槽、調(diào)節(jié)切屑與刃端前角接觸面以提高切屑流出性能等。此外，還開發(fā)了切削阻力小、鋒利度高球頭立銑刀等模具加工專用高效刀具。
　　一般來說，加工HRC60以上高硬度材料(如淬硬鋼)需要采用CBN刀具，因?yàn)榈毒吲c工件硬度差越大，刀具壽命就越長，切削淬硬鋼等高硬度工件時(shí)，使用硬度更高CBN刀具比使用陶瓷刀具更為有利。
　　涂層硬質(zhì)合金立銑刀一直被認(rèn)為很難加工硬度HRC60以上工件材料。對(duì)于精度要求較高機(jī)械零部件金屬模具加工，由于淬硬材料硬度高、切削阻力大，立銑刀切削速度切削深度不得不受到一定影響。
加工小型零部件用防振型鏜桿
　　鏜桿深孔鏜削加工必備工具。最近，為了適應(yīng)IT產(chǎn)品零部件等輕薄短小化工件加工需要造車網(wǎng)版權(quán)所有，正大力開發(fā)相關(guān)防振型鏜桿。
　　計(jì)算機(jī)、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、DVD收錄機(jī)等家電產(chǎn)品以及IT相關(guān)設(shè)備需求增加大大改變了發(fā)達(dá)國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。對(duì)組裝這些產(chǎn)品小型零部件切削加工需求也日益增多。對(duì)于小型零部件切削加工，即使將主軸轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定為高速，但由于工件直徑很小，因此切削速度只能停留低速范圍。至今仍有不少廠家還使用高速鋼刀具或釬焊式硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行切削加工。但，隨著刃磨設(shè)備老化技術(shù)人員高齡化，釬焊式刀具制作重磨都越來越困難，加上重磨費(fèi)用，進(jìn)一步增大了刀具成本。隨著零部件加工高精度、高效率、低成本化發(fā)展趨勢，要求采用不重磨硬質(zhì)合金刀具高效加工小型零部件呼聲越來越強(qiáng)烈。
    對(duì)于鏜削這種刀具懸伸量較大加工，刀具防振性能不容忽視大問題。與傳統(tǒng)鏜桿相比，防振型鏜桿不容易產(chǎn)生振動(dòng)，即使出現(xiàn)振動(dòng)也可很快衰減。目前開發(fā)出刀具將柄部設(shè)計(jì)成高剛性結(jié)構(gòu)，安裝一次性使用刀片，將容屑槽設(shè)計(jì)為僅保留最小限度空間結(jié)構(gòu)造車網(wǎng)版權(quán)所有，以防止刀具剛性下降。
加工周期明顯縮短
　　鉆孔加工經(jīng)常受到用戶要求實(shí)現(xiàn)高速化、高精度化嚴(yán)峻考驗(yàn)，這由于鉆削加工整個(gè)機(jī)械加工占有很大比例，其加工水平直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量提高生產(chǎn)成本降低。此外，如何減輕加工現(xiàn)場環(huán)境負(fù)擔(dān)，鉆頭也起著示范作用。
　　近年來發(fā)展令人矚目整體硬質(zhì)合金鉆頭，其加工能力可比高速鋼鉆頭提高5倍以上，刀具壽命則高速鋼鉆頭10倍左右。采用超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金整體硬質(zhì)合金鉆頭可用于碳鋼、合金鋼等普通鋼，不銹鋼等特殊鋼，模具鋼、淬硬鋼等高硬度鋼SOOQ版權(quán)所有，灰口鑄鐵、球墨鑄鐵，鋁合金、銅合金等工件材料鉆孔加工。許多鉆頭使用PVD(物理氣相沉積)工藝進(jìn)行了TiN、(Ti，Al)N等涂層處理。由于刀具韌性可靠性提高，即使斷續(xù)切削等切削刃要承受機(jī)械沖擊高熱影響不穩(wěn)定切削狀態(tài)下，鉆頭也不易發(fā)生崩刃缺損。整體硬質(zhì)合金鉆頭也適用于高硬度鋼、不銹鋼、耐熱超級(jí)合金等難加工材料鉆孔加工。
　　目前，鋁半干式切削加工已部分用戶實(shí)際應(yīng)用。為了進(jìn)一步提高刀具使用壽命，刀具制造商涂層公司正探討如何以PVD方式將DLC(DiamondLikeCarbon，類金剛石碳)等涂覆刀具表面上。可以預(yù)計(jì)，為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品輕量化IIAnews版權(quán)所有，鋁制零部件使用今后將進(jìn)一步增加。為了保護(hù)環(huán)境降低成本，對(duì)干式、半干式切削加工需求也將不斷增大。為了滿足這些需求，將不斷開發(fā)出最適用刀具。為了滿足用戶對(duì)刀具日益提高要求，刀具制造商將以提高加工效率為目標(biāo)，刀具材料、涂層、刀刃設(shè)計(jì)等方面進(jìn)一步加強(qiáng)研究與開發(fā)。