面對著日益提高的刀具質量要求和隨之上升的刀具成本壓力，不斷完善質量、效率和成本這三者的平衡日益成為生產企業的關注重心。鑑於工具機不斷朝向高速化趨勢發展，高速銑削、複合化加工，以及微細形狀切削等成為切削技術發展的主要方向。本文結合實際應用介紹了多項最新刀具技術，它們不僅有其先進性，實用性亦相當強，反映了今後新型製造業的發展方向。
齒輪加工新概念「去變形滾刀」
在與客戶及工具機商的緊密合作研究之下，德國藍幟-菲特（LMT-FETTE）聯合利勃海爾集團共同開發出三合一組合齒輪加工刀具。它取代過去粗銑-去毛刺-剃齒在不同工具機上進行的三步加工工藝，將一把粗加工滾刀、一套去毛刺倒角刀和一把精加工滾刀「去變形滾刀」（Twist-Free-Hob）安裝在同一刀柄上，使得粗加工滾齒、齒面倒角以及齒輪精加工這三個步驟可在同一台工具機上完成。
齒輪切削與去毛刺在同一工具機上完成，所有刀具裝在一把刀柄上，不需任何其它的人工或機器修磨，也無需增加去毛刺的工具機和刀具。這是最為經濟的齒輪精加工，特別適於相同或相似規格齒輪的大批量生產。而且，粗加工和精加工滾刀亦可獨立設計，分別選用最優化的齒數、槽數，以及特別的齒形。這樣一來，粗加工滾刀可以採用最快的加工速度而不必顧及工件最後的齒形質量。而精加工滾刀「去變形滾刀」（圖1）由於不需要大量切削單次重磨，生產批量明顯超出那些同時作粗與精加工的滾刀。利用精加工滾刀修正齒形誤差，可以加工出無齒形誤差的正齒輪和斜齒輪。滾刀採用對角滾切的方法，在滾削餘量的同時消除齒形誤差，可提供更高的齒輪承載能力和運行平穩性。
藍幟菲特還開發出齒輪倒角刀具，節省去除齒輪毛刺的成本。第一把倒角刀去除齒輪頂部的毛刺並倒角。第二把倒角刀則去除根部毛刺並倒角。
採用專用材料和特殊鍍層的施耐爾（Schnell）刀具
在革新性切削技術如超硬銑削（HardMilling）、高速銑削（HSM）和精密加工領域，德國施耐爾（Schnell）的刀具以高速度、高壽命和高性價比著稱。其刀具產品擁有先進的軟硬體技術、專利和訣竅，並採用專用刀具材料和特殊鍍層。鍍層技術由國際知名企業為其度身定做，刀具材料則採用瑞士和德國的先端粉未冶金燒結技術，材料顆粒為直徑0.2μm以下的納米級微細顆粒，並配置有超硬的表面NOVA鍍層或高壽命的LL鍍層。可適合於各種淬硬模具鋼材、淬火合金工具鋼材的高速切削加工，最高加工零件硬度?HRc70。該系列刀具率先進入切削HRC70硬淬模具鋼材的這一傳統禁區，向電火花加工工藝提出了挑戰。
圖2中眩目的金屬藍色LL鍍層是2005年推出、應用納米技術開發而成的超長壽命鍍層，Schnell買斷了該產品4年的獨家使用權。實驗表明，採用了LL鍍層的刀具，在加工超過HRC70的硬淬鋼材料的實用工藝中能使操作人員遊刃有餘，得心應手，就好像在用傳統刀具加工普通硬度的材料一般。此外，相比傳統鍍層，應用LL鍍層的刀具壽命可延長2至3倍，這將大幅降低生產成本。
SS鍍層是施耐爾研究開發的先進超平滑鍍層技術。在常規硬度鋼材或其它金屬材料的切削中採用這一鍍層，可顯著增強加工過程的穩定性，並獲得更光滑的表面。在同一加工參數條件下，超平滑的SS鍍層可以克服粘刀現象並杜絕刃部刀瘤的產生。如果用球刀加工注塑模具型腔面，則可達到無須拋光而直接注塑成型的效果。
SandivikGC4225（突破一號）??全面提升鋼件車削加工性能
在普通鋼車削應用範圍（ISOP25的應用範圍）內，零件、工序、材料、加工工況以及刀片尺寸都發生了很大變化。沒有任何一種加工範圍像P25牌號的車削範圍一樣，對P25牌號的切削刀具有著如此苛刻的要求。而如何用相同的刀片牌號獲得最佳效果對金屬切削業而言是一個巨大挑戰。
作為應變挑戰的一個產物，山特維克可樂滿經過廣泛而深入的開發，推出了新一代P25牌號??GC4225（突破一號）（圖3），它作為GC4025牌號的升級版本，是一種提供了強大通用性的多功能解決方案。依憑其優化的性能和高度可靠性，可通過應用更高的切削參數來提高生產效率，並對應工件材料的變化和日益苛刻的操作要求。
提及應對變幻莫測的刀片磨損的重要性，試以飛機起落架（合金鋼）的加工為例。其典型工序是需要先執行兩次半精加工（走刀切深可高達8mm），隨後執行一次精加工（切深為1mm），以便為下一道工序留出加工餘量。刀片必須同時滿足這兩種工序不同的苛刻要求，以便保持良好的切屑控制和恆定的刀具壽命，從而才能夠完成整個切削工序。
首先，GC4225牌號改進了P25刀片的形狀，拓寬了普通鋼車削刀片的應用範圍。其次，刀片韌性和耐磨性雙雙得到改善，提供了對應多種苛刻工序的潛力。第三，通過不斷的降低有害磨損類型，使得刀具壽命較舊有型號提高了一倍。而且由於能更為精確地預測磨損以規避破壞性磨損，可降低鋼車削工序的整體成本，這對加工車間來說相當有吸引力。第四，擁有了刀具壽命的可預測性，並進一步改良塗層粘結性，顯著提高了刀片的刃口安全性。第五，改進耐熱能力，獲得更佳的耐用性。
至於新牌號對應多種苛刻工序的潛力，以加工汽車曲軸為例，它涉及到鋼鍛件的車削和要求苛刻的間斷切削。這本應歸為P25應用範圍限制之外，通常用更具韌性的P35牌號刀片來進行加工，以本案例指定條件計，其刀具壽命為每切削刃44個零件。實際測試結果是：舊有P25牌號僅擁有14個零件的刀具壽命，而GC4225牌號擁有41個零件的刀具壽命，已經逼近P35牌號的磨損程度。由此也可驗證，作為刀具領域的知名品牌，山特維克可樂滿擁有應對挑戰的實力。
快速金屬切削??ISCAR刀具新品
ISCAR面?的2006年新品涵蓋了銑削、車削、孔加工、多功能刀具，以作為對快速金屬切削（FMR）的重要補充。這印證了ISCAR的一個理念：鼓勵用戶接觸最新的切削技術，並相應地升級他們的刀具及生產工藝，以獲取在切削中的更佳表現及特性，正如計算機用戶不斷更新軟硬體一般。
05、06年間該公司實施的刀具全面升級，改良滲透到了塗層、硬質合金基體、切削刃幾何形體，產品系列等各方面。首先，升級了合金牌號：AL-TEC(PVD塗層)主要應用於加工球墨鑄鐵；α-TEC(CVD塗層)則主攻灰鑄鐵的加工；DO-TEC(CVD+PVD複合塗層，強度更高)帶來鑄鐵加工的變革。而且，由於成功地將最先進的合金牌號應用於更高效、更經濟的加工中，每刀片設計的切削刃數更多。
此外，「迷你化設計」是新品開發的另一理念。譬如，採用如圖4所示迷你蝴蝶銑刀片設計出高進給率的密齒型銑刀。藉助小尺寸的刀片及其立裝結構設計，相比傳統銑刀，可設計出更多銑刀外徑。
UPGRADE的銑刀??HELIOCTOFEED八角飛碟銑刀對三刃飛碟銑刀及八角刀片的優勢進行了組合，令每刀片可使用的切削刃更多，可應用於高效加工；飛碟金剛具有大圓弧形刀頭，能實現小切深下的高速進給；精加工波形刃立銑刀，實現了單一硬質合金立銑刀同時完成粗精加工。當這一優點被應用於槽銑、90°方肩銑，以及型腔銑時，採用粗加工的切削參數便可獲得高質量的表面。
體現在孔加工方面，可以使加工直徑範圍更寬。而數款多功能刀具的推出則出於順應複合加工之需求。諸如，用於車銑複合加工中心的模塊式快換切削單元；以及可進行車削、鑽削、銑削與螺紋加工的多功能刀柄、單一刀具；還有DR-MF多功能鑽頭，可在CNC車床上以單一刀具完成外園車削、內孔車削、鑽削，端面車削等多種加工應用。
日立高進給圓弧角銑刀ASR多刃型（超潤滑皮膜JX塗層刀片）
日立新研發的高進給圓弧角ASR多刃型銑刀能進行小切深高進給加工，可大幅改善模具粗加工環節的生產效率。小切深高進給加工的優點在於可減小切深、並在可能的情況下提高工具機進給量，這樣在粗加工後便形成接近要求的精加工形狀，提高總體生產效率。相反，使用圓刀片加大切深來提高切削效率，會在加工後留有很大的加工殘餘量，降低後期精加工的效率。
提高小切深高進給加工的效率，關鍵在於多刃化和適用於高速加工的刀片塗層。而ASR多刃銑刀和JX塗層的組合，使得即使在最尖端的加工工具機上實施銑削加工之際亦能進行高速高效粗加工。以輕快加工的試加工為例，刀杆Φ32-5刃（ASRM2032R-5刀頭可換式），刀片材質JX1045，被削材40CrMnMo7（相當於SKT3）情況下，可獲取如下的優異參數：切削速度為Vc=300mm/min（轉速n=3000min-1）；進給速度為Vf=50m/min（1刃進給量fz=3.3mm/刃）；切深apxae=0.3x25mm。
首先，ASR多刃型銑刀，在不影響切刃強度的前提下，將刀片儘可能小型化，銑刀的切刃數實現了多刃化。以外徑Φ32為例（如圖5所示），相比以往產品的2刃，ASR多刃型不僅擴充為5刃，而且加工時的進給速度提高至2.5倍。
至於高進給銑刀的優點，圓刀片本身具備大切深的優勢，但是由於切削刃同工件的接觸點增多而造成更高的切削阻力，導致在高進給情況下的加工很難進行。此外，由於刀具突出長，圓刀片橫向受到切削力作用時更易於抖動。而ASR多刃型銑刀採用了軸方向受力的獨特設計，即使刀具突出較長時刀體也不易發生抖動，確保穩定加工。同時，小型化刀片的切刃更短意味著切削阻力的降低，這也將有效抑制多刃化引起的阻力增大。
其次，日立研發出一種刀片材質塗層JX塗層，可明顯抑制月牙窪磨損、外周刃磨損以及刃尖粘刀現象。該塗層是在鈦鋁化合物中添加自身帶有潤滑材料的一種皮膜，切削熱促使塗層膜表面形成很薄的一層可有效抑制切削刃粘刀的酸化物。另外，高硬度皮膜所選用的材料，其硬度等同於高硬度皮膜領域中的TiSiN系塗層，具有適應高速高效加工環境的出類拔萃的耐磨損性，採用JX塗層後，加工壽命延長至使用舊有塗層時的1.5～2倍。
峰EST高效切削刀具的高效成型拉削加工及搓擠加工技術
在多年為汽車業提供高效切削刀具的過程中，嘉興恆鋒/億愛思梯工具有限公司實現了精密拉削刀具及搓擠刀具製造和修磨的國產化。通過積極運用高效成型拉削加工與搓擠加工技術這兩項高效技術，優化了轎車零部件的生產效率和產品質量。
首先，拉削加工技術不再局限於簡單內孔內花鍵及平面加工，各種專用外輪廓精密成型拉削刀具（如不等分精密外花鍵筒式拉削成型刀具及精密螺旋槽漸開線拉刀）應運而生。比如配以專用數控工具機的複雜型面組合拉刀及車/拉組合成型拉削刀具，能使某些汽車零部件的批產效率實現幾十倍乃至上百倍的提高。而且，產品質量更可靠、精度更穩定，表面光潔度也更佳。數控精密磨削技術使得在極細小和複雜的拉削刀齒上也可鏟磨后角，並使複雜的圓弧實現光滑連接，在圓弧齒上亦可帶有后角。不僅如此，可達μ級的加工精度催生出鋒利而精確的刀刃，拉削因此變得更加順暢輕快。加上對粉末冶金高速鋼和超細微硬質合金的廣泛採用，大幅提升了拉刀的切削速度與使用壽命。
其次，在精密搓擠技術方面的應用可使轎車零部件中大量的小模數漸開線花鍵軸的加工更加輕鬆。例如一件模數1.058、齒數40、壓力角30°長度40mm的花鍵軸，用傳統滾削技術加工每件需耗時4分鐘，而精密搓擠技術可使加工時間降至僅為10秒，生產效率的提升幅度高達24倍。此外由於組織流線分布好，不僅強度更高、其表面光潔度和尺寸精度也更為穩定和提高。同時，無鐵屑無油霧的加工過程，使得生產環境也得到明顯改善。
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