材料、机器和工艺的进步产生了新一代车削刀片
山高 MDT 刀具通过 Jetstream 刀具内部冷却系统控制切削操作中的切屑，该系统将冷却液引导至切削edge。车削刀片最初以其在重金属去除应用方面的熟练程度同时提供更长的刀具寿命和多点效率而销售，随着材料、机器、方法甚至社会因素的进步而变得更加复杂。
需要切削的材料的进步是车削刀片开发的关键因素。新一代材料，包括耐热合金和专门开发的定制材料，已导致工具制造商对机器人基板和涂层的战略发展h “现成”插件和“特殊”或定制插件。佛罗里达州塔瓦雷斯市 GWS 工具集团的全国大客户经理 Travis Coomer 表示，随着客户寻求更高的效率，更高速度和更多特殊材料（例如钒含量高的材料）的结合对工具制造商构成了持续的挑战。
“您需要能够在切削时承受高温的牌号和涂层。此外，对于许多材料，如铬镍铁合金或钛，您需要锋利的几何形状。但锋利的几何形状和切削刃准备工作受高温影响很大，因此 [刀片] 需要锋利/正角几何形状和提供耐热性的涂层以获得足够的刀具寿命，”Kennametal Inc 营销组合管理总监 Lothar Unglaub 说., Latrobe, Pa.
Edwin Tonne 是位于田纳西州富兰克林的 Horn USA Inc. 的培训和技术专家，他评论说：“新材料的开发具有适合特定应用的有利特性，并且在设计时不一定考虑到切削工具。在医疗设备和植入物等领域尤其如此，因此需要进行机械加工性测试。为这些应用开发的刀片需要高度均匀、更细等级的碳化物以确保一致的质量和更长的使用寿命，以及通过溅射沉积的涂层，从而提高密度和更好地附着在基材上。”
Martin Dillaman，位于宾夕法尼亚州 Saegertown 的 Greenleaf Corp. 的应用工程经理注意到专有材料出现的问题。 “我们必须发现材料如何与基材和涂层相互作用。显然，如果温度太高，温度会降低插入物的性能，”他说。 “解决方案是尽可能多地获取有关材料的信息。这对于普通材料来说更容易，但客户提供的专有库存可能非常困难在于他们经常拒绝完全发布有关化学的信息，因此，我们必须依靠反复试验而不是模拟。”
新材料中的切屑控制问题被引用为John Winter，新泽西州费尔劳恩市山特维克可乐满的车削专家。切屑控制是航空航天和汽车应用中低碳钢的主要问题。事实上，我们将其称为汽车加工领域的“圣杯”。为了回答这个问题，我们正在开发由具有高耐热性的粉末混合物制成的基材，并且对于钢和不锈钢应用，我们正在让 Inveio Technology 参与涂层的晶体排列。”
Randy Hudgins，国家产品经理–德克萨斯州阿灵顿 Iscar USA 的车削和螺纹加工公司同样注意到了操纵晶体结构的价值。 “降低摩擦的新等级包括 CVD 涂层刀片在内的长寿命化和加热有助于改善我们在某些钢中遇到的分层。这缓解了难以折断切屑和延长刀具寿命的问题。”
特殊用途材料的挑战
Jens Bald 引用了为特定用途开发的加工材料的困难，密歇根州特洛伊市山高刀具的产品线经理，“这些材料是为高度特定的用途而开发的，通常不考虑它们的可加工性或生产的难易程度。我们看到机械车间努力寻找合适的方法和工具来加工这些材料，我们用我们的专业知识支持他们找到解决方案。如果需要，插入物——包括基材和涂层——可以针对特定的新材料进行定制。”
Iscar 说它的 CVD 刀片是设计的d 处理难以折断的切屑，同时提供较长的刀具寿命。生产操作的顺序也可以在车削硬质合金中发挥重要作用。位于威斯康星州里奇菲尔德的 Carmex USA 全国销售经理 Jim White 表示：“热处理后的机加工可以节省大量时间，但经济地进行加工并不容易。任何中断，如凹槽和交叉孔，通常会导致破损，因此在基材硬度和韧性之间找到适当的平衡会产生很大的不同。与 AlTiN 等传统涂层相比，最新涂层可承受的热量多 25%。由于镍基和钛基合金等耐热和硬化材料更难加工，因此更高的热范围可提供更长的刀具寿命。”
“跳出框框思考”和了解客户需求的重要性威斯康星州简斯维尔 Vargus USA 的产品经理 Mike Trimble 表示，能力非常重要。客户使用的原料磨料含量高，导致不得不以较低的表面进尺运行。我们的应用工程师有时能够推荐一种在应用中表现良好的替代材料，并带来更好的性能和更短的周期时间。了解客户机器的能力以确保刀片正常运行也很重要。此外，必须考虑刀柄，尤其是在困难的切屑控制情况下。”
机器与经济性的平衡
随着机器速度和自动化系统的普及，切屑控制成为首要考虑因素。山特维克可乐满的 Winter 表示：“客户需要过程安全，其中很大一部分可能涉及切屑控制，尤其是涉及多台机器的情况。”
Iscar 的 Hudgins 补充道，“高产量操作尤其令人担忧无线次芯片控制。例如，由于现在需要更换的飞机数量众多，航空航天业承受着巨大的压力。他们对新型高温材料的使用要求在工具以及整个系统的处理过程中进行有效的切屑控制。”
Greenleaf 的 Dillaman 提到了更好的机器功能的影响。 “正如材料的发展一样，今天的机器也更加先进，并提供更大程度的控制。” Vargus USA 的 Trimble 表示同意。 “今天的设备要快得多，客户可以在缩短循环时间的同时最大限度地提高工具性能。”
当谈到客户所需的功能和特性时，总是提到更长的工具寿命，尽管它已成为更重要的优先事项在更困难的经济时期。 “去年，重点是生产力，”迪拉曼说。 “今年，出于经济原因，刀具寿命似乎是首要任务。”
Hudgins观察到客户对刀具寿命的定义与可靠性高度相关。 “价格是一回事。成本是另一回事。为了向客户提供更大的价值，我们积极参与刀片磨损培训，以防止过早更换。”
虽然刀具寿命是既定的，但肯纳金属公司的 Unglaub 指出了“尽可能高的分度精度”的价值和更精确的精加工几何形状。显然，更长的刀具寿命必须以一致且可重复的性能为特征。”
Carmex 的 White 表示，一般而言，更长的使用寿命和实现更快循环时间的能力是关键因素。 “两者都有助于通过提高机器利用率或效率来降低成本。如果您的车间有 50% 的效率，那将是一个非常可观的数字。大多数都在 25% 左右。”
山高刀具的车削、螺纹加工和切槽产品经理 Abhay Chaubal 提到了可预测性和性能。 “根据客户制造的产品，刀具寿命可能会有所不同。重要的考虑因素是可预测的过程和工具寿命的一致性，”他说。
根据 Trimble 的说法，重要的是要了解客户在做什么，而不仅仅是他们使用的工具。 “在自动化系统中，当一台机器出现故障时，整条生产线都会丢失，因此在某些情况下，断屑是首要考虑因素。在其他情况下，这可能是饰面的一致性。”
Tonne of Horn USA 补充道，“客户所需的功能因市场而异。例如，我们处理航空航天领域的高切削量。在医疗应用中，ch主要要求是精度和光洁度。”
Winter 观察到，随着近净形锻件和铸件变得越来越普遍，需要更好的光洁度。 “同样，嵌件中使用的材料种类也在增加，”他说。晶须陶瓷在航空航天工业的粗加工操作中变得越来越普遍。”
GWS 的 Coomer 指出，在高精加工应用中，越来越多的工具制造商使用研磨表面而不是模制表面。 “正是材料和几何形状的结合造就了成功的车削刀片。”
根据 KCS10B 车削刀片上的涂层和边缘准备，切削深度槽口和月牙坑磨损更易于管理，根据肯纳金属公司。它们专为切割高温合金而设计。复杂零件意味着新设计
作为零件变得越来越复杂，多功能机床（如车/铣）数量增加，工具制造商的回应包括特殊定制刀片和多功能工具。 “我们看到对具有多个刀片槽、不同直径、不同倒角和不同轮廓的定制解决方案组合刀具的更高需求，这些刀具只需每把刀具一次切削即可生成，”Unglaub 说。 “我们还看到对具有复杂形状和轮廓的刀片的需求增加。至于多种应用，有独特的案例，但我们还没有看到普遍趋势。”
山高刀具的 Bald 看到了定制刀具的增加，尤其是在最高优化级别，并指出许多以前的刀具特价商品现在是“现成”商品。山高的 Chaubal 评论说：“专为多种应用设计的刀具包括车削和镗削刀具，以及我们用于切槽和切断的 MDT（多向车削）刀片。我在许多情况下，专业工具涉及组合工具的开发，将多个工具结合为一个，例如用于 ID 和 OD 加工的工具。这在大规模生产中尤其如此，因为它涉及客户不想将零件移动到另一台机器进行二次操作的任何情况，因为可能会损失时间和精度。
“特价商品有一直是我们的主要产品，”Tonne 说。 “越来越多的客户对特价商品持开放态度，以消除抵消并缩短周期时间。它们还用于以最少的编程创建复杂的表单。例如，Horn Super Mini HP 可以车削、端面、钻孔和钻孔，从而节省工具站和更换时间。此外，多个应用程序刀片可一次性提供更多功能。”
Hudgins 强调了刀柄在专业和多功能应用程序中的重要性。 “刀柄不仅决定长度和范围，而且可以提供多种同一个工具上有多个口袋。” Dillaman 补充道，“专门设计的 [刀柄] 虽然费用可能更高，但在专业应用和寻找使刀片用途翻倍的方法方面都非常关键。有了合适的持有人，我们有时可以使用标准刀片，随着时间的推移成本会大大降低。”
A Carmex G6 切槽系统。它提供方形或全半径切槽工具。White 指出在多应用工具中需要谨慎。 “你最终可能会为了方便而牺牲效率，”他说。 “多任务工具可以执行多项操作，但通常都做不好。例如，特定刀具可以具有钻孔、倒角和螺纹铣刀的功能。虽然它只使用一个工具站而不是三个，但所有过程都比三个单独的工具花费更多的时间被使用。”
Trimble提出了合并特殊工具的特别独特的原因。他说：“在石油和天然气行业中，某些客户需要特殊的工具来制作独特的零件，并且无法与使用ACME线程的竞争零件配合。” “我认为您将其称为自定义插入物的'专有方法'。”
涂料和底层Advance Advance
在近期未来，将插入插件开发在未来将继续集中在“速度和工具寿命的新涂料和基材。” Dillaman说。 Unglaub补充说：“韧性和耐磨性之间的平衡将是涂料以及底物和插入边缘准备工作的最大挑战之一。”
coomer认为持续优化合并的需求需求基板和涂层，虽然怀特观察到：“最近，我在车床工作中看到了更多的创新，而不是在转弯。最新的创新通常需要专有的夹持器。”
据 Winter 称，最新的想法涉及 ISO 刀套和刀具专用的专有刀套。 “在未来，工艺将更加精细，并将影响刀柄和刀片。” Trimble 预见到“将高压冷却剂输送到切削刃的新方法，并且压制尺寸市场将会增长。”
Hudgins 同意，并指出“1,000 psi 冷却剂现在是标准。许多部件越来越多地使用 3D 打印将导致开发更多用于旋转和棱柱部件精加工和半精加工操作的刀片。针对利基市场的插入件和自动化系统的辅助设备也将增加。”
Chaubal 预计“为客户提供更完整的解决方案，包括教育计划、新材料、用于 n 的精加工工具”的持续需求耳网形状和增材制造，并更加重视整个车削和机加工过程的可持续性和回收利用。”
劳动力技能问题
车削刀片制造商也被要求协助应对目前影响制造业的一些社会挑战。 Tonne 将人力视为影响变革的主要因素之一。 “坦率地说，由于行业教育的下降，劳动力不像以前那样熟练。因此，刀片磨损识别和易用性已成为车削刀片和刀柄设计中的考虑因素。”
Bald 表示赞同。 “在制造业领域吸引人才变得越来越难。作为回应，我们在我们的网站和山高助手应用程序上开发了应用和加工知识以及数字支持的‘山高技术教育计划’。” Chaubal 还指出，“我们有e 设计产品以帮助经验不足的机器操作员找到合适的工具。”
Bald 提到的其他“社会”考虑因素包括增加回收材料的使用。 “目前，我们的产品包含大量回收碳化物。回收利用和可持续发展的趋势在整个行业都在增长。”
显而易见的是，由于材料、机器和零件复杂性方面的技术进步以及操作员技能等外部因素，车削过程和可持续性——不断发展。服务于市场的工具制造商必须在客户对全面且通常独特的解决方案的需求与竞争压力、对低价的强调以及与研发相关的高成本之间取得平衡。这必然会导致需要与主要客户合作，以改进和简化有关新开发项目的信息流并且，在可能的情况下，与实际上可能是其他产品线竞争对手的同事建立关系。
