切削工具技術(shù)正在以微妙而重要的方式發(fā)展，并且車間的需求也在發(fā)生變化。值得退后一步來評估切削工具的這兩個重要的變化領(lǐng)域，即它們的設(shè)計和制造方式以及如何使用它們。

問：在開槽、車削和切斷工件加工中，您看到了對內(nèi)冷工具的更多需求。我們在這里討論幾個因素：對這種需求的更多認(rèn)識，以及此工具的技術(shù)變化。首先，貫通式冷卻液為什么有價值，為什么您認(rèn)為車間對它有更大的需求？

答：對于任何制造應(yīng)用而言，使冷卻劑到達(dá)切削刃都是至關(guān)重要的。它有助于冷卻切削區(qū)域，提供非常需要的潤滑，并有助于斷屑。很多時候，外部管線用于將冷卻劑噴濺到工作區(qū)域附近。長切屑很容易干擾這種傳送方式，可能會打斷輸送線路。此外，當(dāng)需要更換工具時，或者為了方便使用工具，可能會移動冷卻液管線。然后，當(dāng)將線路放回原處時，它便不再與以前相同。通常情況下，采用冷卻劑覆蓋加工區(qū)域作為替代，因此所有工具都會得到一定程度的冷卻，但沒有一個工具能夠獲得理想的冷卻效果。冷卻液內(nèi)冷工具可精確定位切削液的特定方向，從而精確定位。這種冷卻液的供應(yīng)通常不受切屑生產(chǎn)的影響，偶爾，如果使用高壓，則可以幫助損壞切屑。我們也有一些應(yīng)用，其中冷卻液內(nèi)冷工具在工具壽命方面顯示出明顯的改善。

小直徑鉆孔以及在工具制造過程中的有效利用，已將精確的貫穿工具冷卻劑帶到了較小的車刀上。

問：以前無法提供冷卻液內(nèi)冷刀具。工具制造技術(shù)發(fā)生了哪些變化使之成為可能？

答：最大的變化是能夠在生產(chǎn)環(huán)境中非常深地鉆小孔。部分原因是鉆孔機能夠達(dá)到必要的速度，并可提供出色夾緊和控制跳動的刀柄。另一部分來自專門為深鉆應(yīng)用設(shè)計的工具。在制造我們的工具時，有時會加工直徑約1至1.5毫米，深度約10D至20D的孔。我們已經(jīng)學(xué)會了設(shè)計以利用這一點。在冷卻液直通工具上，可以在可能需要額外強度的區(qū)域中添加材料，從而可以對相交的冷卻液孔進(jìn)行相應(yīng)的鉆孔。

問：在加工中心領(lǐng)域，加工速度仍在提高。加工中心主軸的更高轉(zhuǎn)速并沒有太大變化，但是高速主軸的使用越來越普遍。即使更高轉(zhuǎn)速沒有提高，車間中的平均加工速度一直在提高。切削工具產(chǎn)品對此有何反應(yīng)？刀具工程的哪個方面正在響應(yīng)更高的切削速度？

答：機床和工具似乎處于領(lǐng)先地位。目前，我相信切削工具是領(lǐng)先的，能夠承受極高的表面速度。這主要歸因于涂層和涂層技術(shù)。涂層不斷發(fā)展，有更多的層，并且使用了不同的材料。這是所有工具制造商都在某種程度上進(jìn)行的工作。涂層技術(shù)的變化在一定程度上受到了限制，并且在這個領(lǐng)域中發(fā)揮作用的并不多。我想到的一種方法是“ HiPIMS”，即大功率脈沖磁控濺射。此過程使用極限功率脈沖的微秒計時。這允許金屬離子化成納米尺寸的顆粒，以沉積在工具上。此過程可在保持良好潤滑性的同時提高附著力和涂層硬度。另外，該過程大大降低了壓應(yīng)力。這種減少使得可以使用較小的邊緣準(zhǔn)備，從而獲得更鋒利的工具。可以將壓縮應(yīng)力視為同時向各個方向拉動的事物。如果這些應(yīng)力在鋒利的邊緣上拉動，則會立即彈出碳化物。為了避免此問題，在工具上放置了邊緣準(zhǔn)備?；旧?，磨削邊緣會稍微使工具變鈍。所有模具制造商都必須這樣做以正確支撐涂層。借助HiPIMS，您可以擁有更小的邊緣準(zhǔn)備，從而擁有更鋒利的工具，從而獲得更多的自由加工。擁有更鋒利的工具可以延長工具壽命。通過自我測試，我們發(fā)現(xiàn)使用HiPIMS涂層技術(shù)可將性能提高50％。

快速更換工具的附件可能比逐步提高切削速度節(jié)省更多成本，因為更換工具可能會損失很多生產(chǎn)力。

問：這是一個與前沿技術(shù)不直接相關(guān)的主題，“設(shè)置時間”與顯著節(jié)省加工時間直接相關(guān)。您來說一下工具快速更換及其采用有關(guān)的內(nèi)容。

答：刀具壽命的增加可以降低零件的成本，但是在大多數(shù)情況下該節(jié)省的金額有限。限制因素的原因之一是換刀時間，這是加工時間的損失。有時這種損失很小，比如說更換工具需要5分鐘，而有時損失可能很大，比如說需要30分鐘或更長時間。如果您能夠?qū)嵤┛焖俑鼡Q工具，并在1-2分鐘內(nèi)持續(xù)更換新工具，那么您的節(jié)省便會迅速增加。瑞士式機器是節(jié)省大量資金的領(lǐng)域之一。在瑞士風(fēng)格的機床上，典型的刀片更換是每個刀具15分鐘。如果您每個班次要更換三個工具，那么這就是45分鐘的非生產(chǎn)時間?，F(xiàn)在看一下每天2次，3次的快速更改時間，而現(xiàn)在是6分鐘。您已經(jīng)獲得了將近40分鐘的制作時間?？紤]到典型的100美元的機器費率，您僅節(jié)省了65美元的班次費用。一周執(zhí)行一次，每天兩次輪班，您將獲得近400分鐘的時間，或者一次免費生產(chǎn)。這可能是需要增加設(shè)備還是更好地利用您擁有的機器之間的區(qū)別。

問：減少設(shè)置時間是增加可用加工能力的一種方法。越來越多的車間正在探索的另一種重要方式是熄燈加工。切削工具在這里起著作用。在無人值守的加工中考慮刀具的方式是什么？

答：熄燈加工是許多公司采用的概念，但并非所有公司都成功。有時由于機器內(nèi)部的問題，只能運行某些作業(yè)。有時，車間會放慢工具速度，以延長工具壽命，以期實現(xiàn)完全無人值守的轉(zhuǎn)變。這并不總是正確的方法。開發(fā)工具可以在某些參數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行切削，并且只有在適當(dāng)?shù)牟僮鞣秶鷥?nèi)，工具的使用壽命才可以預(yù)測。一旦您具有可預(yù)測的工具壽命，無論在機器中使用多長時間，都可以開始考慮無人值守的操作。同樣，在合適的參數(shù)范圍內(nèi)運行工具的另一個原因是切屑控制。當(dāng)工具不足時，可能會發(fā)生許多事情。您可能會因為磨擦多于切削而導(dǎo)致過早磨損，并且可能會產(chǎn)生更多的細(xì)屑，這些細(xì)屑會阻止冷卻液流動或?qū)е缕渌ぞ叱霈F(xiàn)問題。