每当讨论转向标准工具（目录）与特殊工具（定制设计的工具）时，就会出现一些有趣的区别。对于最终用户，区别很简单。原始设备制造商、加工厂和供应链上游和下游的制造商——无论是汽车、航空航天还是通用工程——都想知道什么、多长时间和多少。
XSYTIN-360 固体陶瓷立铣刀使用 Greenleaf 的坚韧 XSYTIN- 1 基板，允许应用类似于整体硬质合金立铣刀的切屑负载，具有陶瓷加工常见的更高加工速度。 （由 Greenleaf 提供）在您考虑应用、材料和机床技术各个方面的所有排列之前，这似乎很简单。可用切削工具的组合在很大程度上取决于需要它们的地方.面对工件和材料的日常变化的车间重视刀具的多功能性；大批量制造商受益于缩短周期、节省时间和延长刀具寿命。
以下是领先的刀具制造商如何描述标准刀具与定制刀具的优缺点。工具范围从使用定制设计工程服务创建的高度工程化、特定应用、特定材料的解决方案，到标准工具目录中现成的多功能解决方案。
通用与特殊工具
德克萨斯州阿灵顿 Iscar USA 的首席技术官 Thomas Raun 将通用切削工具或商品工具与商店每天遇到的短期或小批量生产联系起来。他们需要在加工各种材料和工件时具有多功能性；今天的钢铁，明天的铝和其他。 “另一方面，专用工具更针对具体应用，”他说。 “工具选择是缩小范围以用于特定操作或特定材料或特定零件。这些应用通常出现在汽车和航空航天等高产量环境中，在这些环境中使用的专用刀具数量最多。”
根据 Raun 的说法，几乎任何切削刀具应用或机加工操作都可以归结为“我要选择多功能的工具吗？或者我是否需要深入研究并获得更多特定于应用程序的信息？还是我需要更高的生产力，或者是否有某种特殊工具或设计可以提高生产力？
“当我们带客户参加研讨会时，我们讨论通过保持概念做出正确决策的方法考虑到多功能性和特定应用，”Raun 继续说道。 “选择通用而非特殊应用的特定切削工具实际上归结为拥有一种可以衡量工具价值的加工环境或操作 - ove集会成本，而不仅仅是价格。如果不能，您将倾向于选择通用或商品切削刀具，如果可以的话，您将获得更多特定应用程序以降低单位总成本或生产零件的总成本，” Raun 解释道。
像 Iscar 的 Multi-Master 系统这样的可互换头型系统提供了极端的多功能性，并且可以针对特定应用和材料进行优化。 （由 Iscar 提供）在大批量生产环境中，特定于应用程序的解决方案的一个简单示例是将多个操作组合到机加工特征中，其中将使用内六角螺钉、钻孔、扩孔和倒角直径在单个工具中打破角落。对于多功能性，可互换头型系统，s例如 Iscar 的 Multi-Master 系统，提供了极端的多功能性，并且可以针对特定应用和材料进行优化。
Raun 认为可转位切削刀具主体的 3D 打印是下一个重大技术，Iscar 已经在使用它来打印用于铣削、钻孔和车削工具的可转位体。 Iscar 正在推出用于瑞士式加工的强大 3D 打印快速更换系统，Raun 表示这将降低成本。 “通过 3D 打印，我们可以做一些创造性的事情，例如在减材工艺几乎无法有效执行的设计中添加冷却液端口和将冷却液输送到切削刃。我们还将能够最大限度地提高冷却剂体积和/或压力，因为我们将能够优化冷却剂端口的设计属性，特别是只能通过使用 3D 打印工艺才能更改/优化的内部部分。诸如此类的能力可能会使特价商品更具吸引力且更具成本效益与标准选项相比。”
出于多种原因的特殊设计
位于威斯康星州沃科夏的 Walter USA LLC 在其四个机加工产品组中提供适用于广泛应用的标准刀具铣削、孔加工、车削和切槽以及螺纹工具。 “由于价格和现成的可用性，最终用户喜欢依赖标准产品工具，”产品经理 Luke Pollock 说。 “很多（如果不是大多数的话）组件可以使用各种标准工具制造，特别是如果组件工程师知道哪些标准工具可用并且可以将它们纳入设计。”
在能源中用陶瓷刀具加工行业应用。 （由 Walter USA 提供）根据 Pollock 的说法，可以出于多种原因设计特殊工具。 “该部分可能有特殊需要，可以不能通过标准工具执行，例如长距离、极其严格的公差，甚至是特定尺寸。使用特殊工具的最常见原因可能是将多个操作组合到一个工具中。这通常可以通过消除多次通过、工具更换时间和必须执行多项操作来显着缩短周期时间。
“大批量生产通常是我们希望采用特殊设计工具的地方，”Pollock 继续说道。 “如果可以在工具中构建特殊形状，而不是需要多个工具多次通过来创建特殊形状，则可以大大缩短生产时间并提高零件质量。在这些情况下，即使周期时间略有缩短也会对生产率和成本产生巨大影响。周期时间的节省远远超过专用工具的任何额外成本，如果周期时间的改进足够高，它甚至可以减少所需的机床数量。”
T特殊设计刀具的主要好处通常是在主轴上节省时间。 “在计算成本效益与专用工具价格时，节省的时间乘以机器和操作员的负担率通常远远超过任何额外的工具成本，”他说。 “其他好处还可以简化运营商。实施特殊工具将制造的复杂性从操作员或程序员转移到工具制造商。该工具已经具备应对操作挑战的能力。试图保持特定尺寸、特定形式或特定公差应该落在工具的设计上，而不是操作员。”
一般来说，特殊工具是为特定客户或特定组件设计的. “这就是它们‘特别’的原因。如果你从工具制造商的角度考虑，那么工具的特别之处在于它是定制设计和定制的-为特定客户生产，”Pollock 说。 “但是，通用组件有通用设计。如果针对特定组件有经过验证的技术，工具制造商可以利用工具设计知识。这就造成了一种情况，对于已知的组件或已知的特性，正确的设计和正确的方法是预先确定的。然后根据应用的特定要求（例如尺寸、长度和角度）应用该设计。”
孔加工可能是特殊工具最常见的应用之一。很容易将多个直径、倒角甚至背镗合并到一个刀具中。铣削特殊形状和形式也是一种常见的应用。汽车、航空航天甚至通用工程等大批量生产的零件都是特殊刀具的应用。
切削刀具材料的改进带来了巨大进步，显着提高了他们的生产率，according 给波洛克。 “圆形刀具和可转位刀片涂层技术的进步允许更高的运行速度和更高的切屑负载，从而产生最大的材料去除率。硬质合金基体的进步还可以提高工具性能。在某些应用中，我们甚至可以使用 PCD 或陶瓷等先进材料来最大限度地提高生产率。”
适用性取决于投资回报率
冷却液进给硬质合金进给铣刀。 （由 GWS Tool Group 提供）通用和专用刀具的切削刀具技术的改进包括新基体和 PVD 涂层技术以及几何形状的改进——特别是因为它们涉及混合不同的浮雕和切削刃根据 Drew Str 的说法，将几何形状转化为具有不同直径和螺旋的工具auchen，GWS Tool Group 执行副总裁，佛罗里达州塔瓦雷斯应用程序的短期性质。另一个原因可能是通用工具的即时可用性与定制工具所需的交货时间相比。
商店需要定制工具的原因有很多，Strauchen 说。零件上的特殊形状可能需要特殊形状工具来镜像零件的形状。通过将两个或多个工具组合成一个工具可以减少周期时间和工具成本，并且可以通过开发针对特定应用程序优化的工具来提高生产率和工具寿命。
“虽然定制的性质切削工具就是这样，即定制，通常可以将它们设计为在可能的情况下在自然界中使用。燕尾槽铣刀、倒角铣刀、键槽铣刀和背铣刀倒角工具是自定义工具的几个示例，它们通常（但并非总是）本质上是通用的，”他观察到。
自定义工具有不同的来源
YG-1，Vernon伊利诺伊州希尔斯市是可转位刀片、圆形刀具、钻头和立铣刀的全球生产商，提供许多通用标准刀具和专用标准刀具。通用和高性能标准工具均按目录制作，可立即从经销商或 YG-1 处下架，并以标价出售成百上千件。
专用工具YG-1 的航空航天、发电和医疗全球行业项目经理 Yair Bruhis 表示，可以通过打印或对标准工具进行修改。 “与标准工具相比，专用工具的优势在于它们可以改进工艺或解决独特的制造挑战，从而节省工具并延长工具寿命。特价的缺点是他们需要报价和制造，无法从目录中获得并且比标准工具成本更高。”
V7 PlusA 立铣刀上的 Y 涂层有助于在重切削条件下延长刀具寿命，据称YG-1。当在长切削条件下使用分屑器时，该刀具还通过缩短切屑长度改进了排屑。 （由 YG-1 提供）根据 YG-1 营销技术总监 Bill Pulvermacher 的说法，专用工具可分为两类：作为“按印刷/设计”的专用工具和作为标准目录产品。通用工具也分为两类：通用高性能；和通用作为有价值的项目。
特殊用途的“每次打印”在性能方面提供最显着的优势和零件质量。它还需要工程时间和必须由客户衡量的额外成本。 Pulvermacher 说，作为目录项的专用工具是“两全其美”。 “当最终用户可以找到现成的专用工具时，他们将体验到卓越的性能和零件质量，而无需工程时间和额外成本，”他说。
现成的，根据 Pulvermacher 的说法，通用、高性能工具在当今的切削工具中发挥着最重要的作用。 “他们在应用程序中表现出色，并提供独特的价值。当然，如今几乎每家商店都使用通用工具作为有价值的工具。”
通用、标准、非专用工具在通用和通用工具中都很容易获得。用途/高性能版本，因此在圆角半径和切削长度、钻孔直径方面有很多标准选项米，伸手可及的距离，根据 Pulvermacher 的说法。 “通常，最终用户面临的最大挑战是了解可用的工具，”他说。 “在没有标准工具的情况下，可以设计定制专用工具用于单一用途、特定应用或特定材料应用，例如，或者一次执行多项操作。例如，我们制造专为铸铁设计的丝锥或带有涂层和几何形状的工具，适用于 Inconel 718。”
Pulvermacher 解释说，一般工程或加工车间的客户，项目和材料要求随时间变化几乎每天都可以从现成的通用标准工具中获益。例如，模具公司将在可能需要长距离或硬铣削能力的情况下使用专用标准切削工具，但避免使用设计或印刷生产的专用工具。
“航空航天业是一个的好例子他们可以负担得起寻找专用工具的地方，无论是特种工具、特定应用工具还是特定材料工具。随着零件成本的上升，他们将寻找专门的切削工具。只有当通用工具不适合或不能令人满意地完成工作时，他们才会使用专用或专门的切削工具。我们今天所有的特殊用途的标准产品都曾经是客户帮助我们设计的真正的特价产品。”如今，YG-1 拥有一份以这种方式开发的用于切割碳纤维增强聚合物 (CFRP) 的标准专用工具目录。通过在其位于北卡罗来纳州夏洛特的卓越中心进行的研究，YG-1 执行测试以确定哪些专用切削工具可以成为标准产品。
坚固的整体陶瓷立铣刀
标准和定制工具的定义在 Greenleaf 公司非常明确。“我们目录中的任何东西我它是标准产品，不需要任何修改，”总部位于宾夕法尼亚州 Saegertown 的 Greenleaf 应用工程经理 Martin Dillaman 说。 “任何特殊用途的定制工具都是由我们的工程师团队设计的。我们的特殊产品将特殊刀片设计与特殊几何形状刀具相结合，或者将标准刀片与专为特定客户零件设计的特殊刀体相结合。
“对于客户试图减少数量的应用为了减少设置或减少所需的刀具更换次数，我们会将多项操作合并到一个刀具中，”他继续说道。 “这有助于最大程度地减少加工零件的时间。通过一次操作完成所有操作，客户可以同时控制基准和多个特征。通过避免使用多种工具，可以提高整体工件质量。”
2021 年初，Greenleaf 推出了 XSYTIN-360 固体-陶瓷立铣刀生产线，其首款整体立铣刀产品。 XSYTIN-360 使用 Greenleaf 的 XSYTIN-1 基体，其材料强度允许应用类似于整体硬质合金立铣刀的切屑负载，具有陶瓷加工常见的更高加工速度。
“这些新的 [solid ] 与当前的硬质合金或陶瓷产品相比，陶瓷立铣刀为客户提供了显着提高的生产率，并开辟了高温航空航天材料的新市场，包括因科镍铁、Renes 以及铸铁和球墨铸铁以及其他研磨材料，”Dillaman说。 “我们从组合中的有限数量的工具开始，并在以特定进给和速度组合运行时取得了成功。使用这些刀具比使用硬质合金立铣刀更昂贵，但您可以节省更多时间。定制立铣刀——例如改变圆角半径或改变凹槽长度——给客户与硬质合金相比，减少循环时间、提高刀具寿命并更快地提供成品的机会。”
Greenleaf 在航空航天、汽车和重型卡车加工应用领域取得了成功，这为公司提供了其他领域，重点关注过去仅使用 Greenleaf 可转位工具的领域。 “XSYTIN-360 的成功在于高温合金以及铸铁和球墨铸铁磨料，在这些材料中陶瓷的性能优于硬质合金，”Dillaman 说。 “我们有能力磨削可能需要的任何几何形状，如果客户的要求超出我们提供的具有设定长度和设定圆角半径的标准产品范围，我们也能够满足客户的需求。”
XSYTIN 360特殊刀具可以用更短的凹槽长度进行研磨，然后重新研磨并重新制造成相同的立铣刀直径规格。缩短凹槽长度会导致更多的重磨，尤其是在深度较深的情况下不需要 DOC。
“新的整体陶瓷立铣刀开辟了机会，特别是在可转位铣刀面临尺寸限制的情况下，”Dillaman 说。 “对于我们的标准生产线，我们可以从 8 到 20 毫米。借助 XSYTIN 360，我们可以磨削更小的直径以创建定制的特殊工具。”
针对特定材料和应用的解决方案
当谈到将标准和定制产品解决方案与最终用户的需求相匹配时, 有一个共同的主题贯穿肯纳金属公司的孔加工、整体立铣和可转位铣削产品组。这是根据与三位 Kennametal 高级全球产品经理的讨论得出的结论：Frank Martin 负责孔加工； Bernd Fiedler 用于整体立铣 (SEM) 和 Gil Getz 用于可转位铣削。这些专家表示，解决方案可以针对特定材料或大批量加工应用高度专业化，也可以具有多种用途，能够加工加工车间和一般工程车间可能遇到的大多数材料和应用。
据该公司称，Kennametal 的 GOdrill 等多功能整体硬质合金钻头可提供高性能，确保最大的金属去除率。 （由 Kennametal 提供）根据定义，无论孔的深度、直径或公差如何，钻头都可以根据被加工的材料进行选择和更改，该组织表示。特定材料工具或特定应用工具旨在提供最高的金属去除率和最低的批量生产所需的每个零件成本，这些应用在汽车和航空航天工业中很典型。能够加工不同种类材料的更多通用工具为客户提供了更少的工具更换、更少的设置时间、d 减少机器停机时间。此外，车间必须携带更少的工具库存。
针对特定材料应用的工具有不同的工具要求。例如，钢、铸铁或高温合金需要不同的边缘处理、涂层和几何形状。 Kennametal 专家小组表示，对于寻求最大投资回报率的制造商而言，特定材料工具提供了很好的定制机会。
一个很好的例子是在大批量生产应用中准备攻丝孔。螺纹直径是预定义的，但孔深和倒角可能会有所不同。倒角通常需要第二把工具，包括换刀。性能较低的通用倒角工具通常用于此类操作。但是，通过将两种工具组合到一个阶梯钻中，使用相同的高端几何形状和相同的涂层进行一次性操作，修改特定材料的钻头可能会更有效。
有一个增长趋势病房为加工车间以及通用工程、航空航天、能源和运输领域的大型制造商使用多功能整体立铣刀。多功能刀具将粗加工和精加工结合起来，具有最高的金属去除率，并产生出色的刀具寿命。它们中的大多数可以在广泛的材料中表现良好，包括钢、不锈钢、铸造材料和高温合金，从而更容易处理库存管理和工具库存。铝、复合材料和硬化钢 (>56 HRC) 需要特定材料的设计、基材和涂层。
