生產(chǎn)的潛力究竟在哪？來自Emeg機(jī)床公司的車削專家Ulrich Walter博士在第六屆施瑪爾卡登刀具研討會(huì)的發(fā)言中就提出了這樣的問題。他從一個(gè)機(jī)床制造商的角度指出：與切削相關(guān)的技術(shù)(如刀具裝夾、刀具交換、工件裝卸)的發(fā)展與切削技術(shù)本身的發(fā)展不相稱。他認(rèn)為，用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床進(jìn)行大批量“完整加工(Komplettbearbeitung)”的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，因此，Emeg公司的做法是針對(duì)加工任務(wù)確定制造方案，包括采用復(fù)合加工(Kombibearbeitung)。盡管由于CBN刀具材料的持續(xù)發(fā)展使硬車削得到推廣，但是，磨削仍然需要，該公司的VCS系列機(jī)床能在工件的一次裝夾中完成干式車削和磨削。因?yàn)槟ハ魉玫囊彩荂BN砂輪，且僅用于精加工，所以可以延長(zhǎng)兩次修正的間隔時(shí)間，有利于提高加工質(zhì)量的穩(wěn)定性。
　　
　　節(jié)省換刀的時(shí)間
　　
　　在總的加工時(shí)間中約有1/3在做工件測(cè)量或換刀等這樣的工作，由此產(chǎn)生“換刀能否完全不占用時(shí)間的想法”，Mapal公司的Dieter Kress博士如是說。能否用同一把刀具做完盡可能多的不同工步？由Mapal公司開發(fā)的圓周銑刀，既可加工平面又可加工孔。例如，在加工傳動(dòng)箱殼體時(shí)可以用于不同部位的加工。又如被稱為Kress的“完整加工”刀具，通過相應(yīng)的設(shè)計(jì)和刀刃的布置把鏜孔、锪平面與加工過渡面、臺(tái)階等組合在一起，實(shí)現(xiàn)了在一次走刀中完成內(nèi)、外表面的加工。
　　
　　Komet公司推出的刀具也顯示出類似的特點(diǎn)，該公司的可調(diào)精鏜刀可以加工出精度很高的孔。這把刀具靠感應(yīng)裝置提供能源，可對(duì)孔直徑進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，機(jī)床的CNC系統(tǒng)能根據(jù)測(cè)量結(jié)果自動(dòng)補(bǔ)償?shù)毒叩哪p。此外，如Komet公司的“U軸系統(tǒng)”，在這種機(jī)電一體化的切削裝置上刀具可作徑向調(diào)整，使刀具的加工范圍明顯擴(kuò)大。
　　
　　刀柄尚有潛力可挖
　　
　　刀柄對(duì)加工過程的作用越來越重要。Dieter Kress博士說：盡管德國(guó)可以為HSK刀柄而感到自豪，但是對(duì)刀柄仍然要給予足夠的關(guān)注。Mapal公司已經(jīng)開發(fā)了一種實(shí)用的刀柄——HFS(Head Fitting System)系統(tǒng)，該系統(tǒng)有切削液通道，操作簡(jiǎn)單，使用可靠，裝夾精度高，可夾持CBN、PCD、涂層刀具等高精度刀具。
　　
　　復(fù)合機(jī)床的應(yīng)用對(duì)刀具提出了新的要求。復(fù)合機(jī)床售價(jià)貴，它在日本已有15%的市場(chǎng)份額，使用復(fù)合機(jī)床可在一次裝夾中完成如車、銑、磨等各種加工。在復(fù)合機(jī)床加工中需要的刀柄應(yīng)載有供控制的和供IT共享的刀具數(shù)據(jù)。“為此，我們必須制訂一個(gè)新的通用的語言標(biāo)準(zhǔn)。”Sandvik Coromant公司的Eric Tjernstroem提出了這樣的看法。Tjernstroem還列舉了一個(gè)Mazak公司的例子，該公司的機(jī)床已經(jīng)可用B、Z、X軸的聯(lián)動(dòng)進(jìn)行加工，在這樣的機(jī)床上進(jìn)行“完整加工”，B軸甚至要轉(zhuǎn)45°，用一般的刀具是不可能的。由Sandvik公司開發(fā)的“Twin-Tool”刀夾，由于多功能的切削角度，同一個(gè)系統(tǒng)可用于車削和銑削，用同一個(gè)刀片可進(jìn)行粗、精加工。
　　
　　微量潤(rùn)滑(MMS)仍是熱門話題
　　
　　很多年以來，人們一直試圖減少切削液的用量，甚至完全不用。由于切削液處理只過濾掉比0.03mm大的雜質(zhì)，因此，每排放1000L乳化液平均要付9分錢的排污費(fèi)，這對(duì)于大批量生產(chǎn)是一個(gè)不小的負(fù)擔(dān)。如在汽車傳動(dòng)箱殼體的加工中，每個(gè)工件分擔(dān)的排污費(fèi)約40分，這相當(dāng)于全部刀具費(fèi)用的 30%～40%。福特汽車公司的Alexander Stoll說，該公司已把微量潤(rùn)滑技術(shù)應(yīng)用于汽車動(dòng)力系統(tǒng)零件的加工。例如，在控制閥生產(chǎn)線，一個(gè)鋁合金殼體的壓鑄件采用準(zhǔn)干切削，產(chǎn)品的質(zhì)量和加工的效率不受影響，而加工成本可顯著降低。然而Stoll指出，改用微量潤(rùn)滑必須慎重，因?yàn)樵诟咝Ъ庸ず透汕邢髦锌刂茻崃康膫鞑ズ蛿U(kuò)散是一個(gè)很大的難題。在該公司的Vorfeld廠，就借助熱象儀和非接觸式傳感器對(duì)熱量的傳遞和分布作精確的分析，并借此改進(jìn)加工過程。福特汽車公司在批量生產(chǎn)中的做法是把與受熱區(qū)相關(guān)的80%部位由PT100傳感器監(jiān)控，每隔4s采樣的數(shù)據(jù)被用作控制信號(hào)。
　　
　　Grob公司的Thomas Glueder也報(bào)告了類似的情況，該公司作為設(shè)備制造商在缸體和變速箱的加工中使用1個(gè)或2個(gè)通道的MMS系統(tǒng)。Grob公司從1996年就開發(fā)干切削的機(jī)床，由于那些機(jī)床是臥式的，床身就承接著切屑。這些經(jīng)歷表明，缺少有關(guān)溫度分布的知識(shí)及應(yīng)有的處理，要把MMS用在大批量生產(chǎn)中是很難的。因此，在新的項(xiàng)目中需預(yù)先對(duì)刀具、夾具等進(jìn)行溫度控制。
　　
　　Gühring公司的Peter Haenle指出，MMS不僅在經(jīng)濟(jì)上比一般的濕式加工有優(yōu)越性，而且還有助于切屑處理，該公司在整體硬質(zhì)合金鉆頭上采用MMS取得了明顯的效果。在這種新型鉆頭上，由于采用了正前角不僅使切屑溫度更低、長(zhǎng)度更短，也更容易從切削區(qū)清走，同時(shí)，鉆頭還采用了適合MMS的槽型和專門的排屑槽涂層，也使MMS 的空氣介質(zhì)與澆注乳化液的冷卻方式相比達(dá)到了十倍的流速。MMS的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是切削液用量少，Gühring公司的一個(gè)用戶在曲軸上鉆削油孔(孔深 20D)，加工時(shí)不必倒屑，進(jìn)給速度比硬質(zhì)合金單刃鉆提高10～12倍，MMS的消耗為每小時(shí)15ml，還延長(zhǎng)了刀具的壽命。
　　
　　來自多特蒙得大學(xué)切削加工學(xué)院的Klaus Weinert教授指出另一種情況，在切削加工使用量越來越多的高合金鋼時(shí)，可指望一種更新的冷卻方法，采用“干水”。
　　
　　全面掌握刀具制造技術(shù)
　　
　　Walter公司的刀具專家報(bào)告了該公司采用大的正前角使切削力減小、從而提高加工效率的做法。該公司的Michael Mueller博士展示了幾何角度、刀具材料、涂層三者優(yōu)化搭配的效果，這種做法也是現(xiàn)在的一種趨勢(shì)，除了涂層工藝以外，硬質(zhì)合金燒結(jié)工藝起著決定性的作用。
　　
　　Kennametal公司的Tilo Krieg博士作了類似的說明，刀具制造商均掌握有專有技術(shù)，用戶應(yīng)當(dāng)關(guān)注這些專有技術(shù)。他列舉了該公司的SiAlON陶瓷，這種陶瓷材料尤其適合加工高溫合金和鑄鐵，是通過專有的工藝技術(shù)開發(fā)的刀具材料，在加工鎳基高溫合金時(shí)與一般的Si3N4相比可顯著提高刀具壽命，還可節(jié)省加工成本1/4。
　　
　　會(huì)議報(bào)告還提到一種設(shè)計(jì)刀具的有限元軟件，其特點(diǎn)是對(duì)于確定的刀具類型可定義特定的也是重復(fù)出現(xiàn)的載荷或應(yīng)力狀況，軟件的計(jì)算模塊包括刀具的各個(gè)部件，如刀體、夾緊和調(diào)整元件等。
　　
　　一個(gè)永恒的話題
　　
　　在挑選報(bào)告的時(shí)候，研討會(huì)的籌辦方選出了22篇報(bào)告，包括近幾年刀具方面的共同課題——加工策略、切削技術(shù)、測(cè)量技術(shù)及批量生產(chǎn)技術(shù)。
　　
　　值得注意的是，在會(huì)上發(fā)言的大多數(shù)用戶企業(yè)似乎都較少為切削效率擔(dān)心，更多的是對(duì)縮短總的加工時(shí)間——這個(gè)永恒話題的關(guān)注。正如來自Daimler Chrysler公司的Weldemar Zielasko所說，眼下我們又該為縮短輔助時(shí)間做點(diǎn)事了。