切削工具開發(fā)方向

　　隨著機床的高速度、高精度化及多軸、多功能化、適應(yīng)環(huán)保需求等技術(shù)開發(fā)的進展，也自然要求切削、磨削工具、砂輪的產(chǎn)品開發(fā)步伐能夠跟上。其中切削工具正向著滿足高速銑加工、多功能化、微小直徑化、干式加工等方向展開多方面的開發(fā)。

　　高速銑加工方面

　　母材方面，正在開發(fā)以超高壓燒結(jié)法制成的工具新素材。無粘合劑CBN是根據(jù)燒結(jié)法的改良，不加粘合輔助材料，只將CBN粉末進行燒結(jié)、制造。也因此得到了非常好的強度和熱特性。此外，正在開發(fā)的還有，把小微粒金剛石通過高密度燒結(jié)而成的工具坯料。
 
　　涂層的多層化時代

　　涂層是將TITAN等多種涂層材料結(jié)合到一起，施以重復(fù)多層的復(fù)合多層膜涂層，以提高對鋼等的切削性能。因在工具表面涂上了復(fù)合多層膜，硬度就達到了2，500-3,000HV的高硬度，耐熱性能也很好，即使在850-900度的高溫下工具素材也不會氧化，可保持硬度。又由于多層涂膜，提高了韌性，使表層發(fā)生的龜裂不易傳導(dǎo)，可防止屑的產(chǎn)生。

　　涂層素材除了有適合鋼的高速切削的碳化鈦和氮化鈦以外，在鋁合金等加工時，還使用金剛石材料。另外，類似金剛石結(jié)晶結(jié)構(gòu)的DLC可以對鋁材進行干式法的孔加工等，令人矚目。最近，在高硬度鋼的高速切削和軟鋼的高效率加工方面，出現(xiàn)了有毫微水平的微細結(jié)晶粒皮膜的硅材毫微涂層工具等。

　　如住友電工高合金的高固定住硼磨料刀片“BNC系列”，是由高耐熱性、強韌CBN母材和特殊陶瓷組合，實現(xiàn)了長壽命和提高加工精度，適合切削淬火鋼等。

　　在形狀上下功夫、提高生產(chǎn)效率

　　由于成型技術(shù)的進步，可以自由地制作各種形狀的工具，這對提高工具性能帶來了希望。從在工具形狀上下功夫來看，由于工具材質(zhì)的剛性提高了，可使每個刃增加鐵屑排出量，因此現(xiàn)正在開發(fā)相當于過去雙刃立銑刀四倍以上功效的強力型四刃立銑刀。

　　這種產(chǎn)品之一是OSG公司開發(fā)的、用于對金屬模具及各種零部件的高速、重切削的超硬立銑刀，"WX—PHS"由于對母材為超微粒子超硬合金的表層進行了氮化鋁復(fù)合多層涂層，耐久性能非常好，又因是四刃新型、可將溝槽的螺旋角從30度變?yōu)?5度，使曲線平滑，鐵屑更順暢地排出，加工面得到了很好的加工效果。

　　KENNAMETALJAPAN公司的多功能四刃立銑刀也是在超微粒子母材上進行TiAIN涂層，使強韌性、高硬度兼?zhèn)涞墓ぞ卟牧暇哂?5度的螺旋角切刃。這樣，對于SS、碳素鋼、低合金鋼、不銹鋼等硬度高、難加工的材料，都可進行溝槽、側(cè)面及精加工的高速、高進給加工。

　　以黛杰工業(yè)的金屬模具粗加工為對象的刀片交換方式超硬立銑刀"SWINGBALL"為正刃形、采用遮斷器并將刀片設(shè)計為寬溝槽，使切削阻力與過去的產(chǎn)品相比減少了25％。這樣，在高速、高進給切削時亦可作到靜音切削。

　　此外，作為在工具形狀上下功夫的立銑刀，還有將刃開到中心部位，達到更好地進行面加工的立銑刀、將球頭立銑刀的刀刃形狀改為橢圓形、使其對加工件的接觸面加大，稱之為“橢圓立銑刀”。這些刀具的開發(fā)，有助于縮短對金屬模具等高精度加工的時間。

　　以高附加價值為目標

　　現(xiàn)在的開發(fā)仍以工具的耐磨損、耐熱性為重點，同時為響應(yīng)正在開展的對應(yīng)環(huán)境要求的干式切削，相應(yīng)的刀具也在積極開發(fā)中。小笠原小型滾刀研究所開發(fā)的“高性能小型滾刀”除了具有高速、高精度、超壽命的特點外，還能用于干式加工。鈴木工機制作所也在生產(chǎn)用于干式加工的超硬特殊滾刀。富士BC技研公司則正在開發(fā)半干式加工用車刀“EB—tool”等。

　　另外，正如一臺復(fù)合加工機床可以完成不同工序的復(fù)數(shù)加工一樣，切削工具方面也在開發(fā)多功能的、一個刀具可進行溝槽、側(cè)面、孔加工等多種加工的產(chǎn)品。這樣就可節(jié)省工具交換時間，也因減少了工具安裝程序而達到持續(xù)穩(wěn)定的高精度。

　　三菱材料神戶刀具公司的夢幻高精度倒圓立銑刀“VC—PSRB‘MIRACLE ORBIT’”作到了原來需要幾種球頭立銑刀加工才能作到的、對角部呈R的金屬模具從壁部到底面的連續(xù)加工。從而實現(xiàn)了減少使用工具數(shù)量、不再出現(xiàn)因交換工具而產(chǎn)生的波節(jié)、加工精度和加工效率進一步提高。

　　用于直徑小、深孔加工的工具及技術(shù)，多為醫(yī)療、生物、半導(dǎo)體、光纜通訊、精密金屬模具等尖端行業(yè)領(lǐng)域使用。深孔是指相對孔徑而言，孔的深度為五倍以上。

　　在小直徑、微小直徑方面，齋藤制作所的“ADR--SUS”鉆頭為不銹鋼等，是針對不好加工的材料進行細孔加工而開發(fā)出來的小直徑、微小直徑刀具，特點是壽命超長。

　　日進工具的CBN超精旋度立銑刀“SFB”是可對高硬度材料進行超精密加工的小直徑CBN立銑刀工具。因采用的刀刃形狀具有新創(chuàng)意，對R的中心部位加工效果好，據(jù)說用于加工60HRC的淬火鋼，加工表面光潔度可達到0.9微米。

　　日立工具的環(huán)氧錐球頭立銑刀實現(xiàn)了對曾依賴于放電加工的微細深雕刻加工，從而大幅度縮短了加工時間。

　　伊斯卡爾JAPAN的遮擋銑刀，特征是具有高速進給切削功能和良好的金屬排出率，還可在伸長探出時實現(xiàn)穩(wěn)定的進給，因此對深孔、深溝槽加工更具效果。

　　如上，采用新開發(fā)的超微粒子母材+多層涂層、可適應(yīng)干式切削、多功能、微細、小直徑等特定用途的深入開發(fā)等，都說明高附加值的產(chǎn)品開發(fā)越來越被重視。