換句話(huà)講，他們制造的產(chǎn)品和零件包括能在高速下運轉，由于本錢(qián)的壓力，最好、更輕而且要制造更廉價(jià)。獲得這些目的的一個(gè)最佳途徑是經(jīng)過(guò)開(kāi)展和使用新資料，但這些新的和改良的資料通常都難以加工。這種商業(yè)上的動(dòng)力和技術(shù)上的困難的組合在汽車(chē)和航空工業(yè)尤其突出，并已成為有見(jiàn)識的刀具公司研發(fā)部門(mén)的首要驅動(dòng)力。
 
例如，拿球墨鑄鐵來(lái)說(shuō)，它已成為發(fā)念頭零件和其它汽車(chē)、農用設備和機床產(chǎn)業(yè)上的零件的日益見(jiàn)的材料。這種合金提供較低的出產(chǎn)本錢(qián)和良好的機械機能的組合。他們比鋼材便宜，而比鑄鐵有更高的強度和韌性。但同時(shí)球墨鑄鐵非常耐磨，有快速磨壞刀具材料的傾向。這種耐磨性很大程度上受珠光體含量影響。某一已知球墨鑄鐵的珠光體含量越高，它的耐磨性越好，而且它的可加工性越差。另外，球墨鑄鐵的多孔性導致斷續切削，這更加降低壽命。 

可以預計，高硬度和高耐磨的切削材質(zhì)需考慮球墨鑄鐵的高耐磨性。并且事實(shí)上材質(zhì)包含極硬的TiC(碳化鈦)或TiCN(碳氮化鈦)的厚涂層在切削速度每分鐘300米時(shí)加工球墨鑄鐵被證實(shí)通常是有效的。但是跟著(zhù)切削速度的增加，切屑/刀具結合面的溫度也在增加。當發(fā)生這樣的情況，TiC涂層傾向于和鐵發(fā)生化學(xué)反應并軟化，更多的壓力作用在抗月牙洼磨損的涂層上。在這些前提下，但愿有一種化學(xué)不亂性更好的涂層，如Al2O3(固然在較低的速度下不如TiC硬或耐磨)?；瘜W(xué)不亂性比耐磨性更成為一個(gè)重要的表現機能分界的因素，速度和溫度取決于被加工球墨鑄鐵的晶粒結構和機能。但是通常厚涂層的TiC或TiCN和僅有氧化物的較薄涂層是針對球墨鑄鐵應用的，由于今天大部門(mén)這類(lèi)被加工材料的切削速度在每分鐘150到335米之間。對于速度高于每分鐘300米的應用，人們對這種材料是滿(mǎn)足的。

為了使這個(gè)范圍機能最優(yōu)，山高研發(fā)和推出了針對球墨鑄鐵加工的材質(zhì)TX150。這種材質(zhì)有一個(gè)硬且抗變形的基體，對于加工球墨鑄鐵很理想。它的涂層由一層較厚的很耐磨的碳氮化鈦和一層較薄的抗月牙洼磨損的氧化物涂層，頂面是一薄層TiN。這種涂層運用目前工藝水平的產(chǎn)生耐磨性和抗月牙洼磨損需要的CVD涂層的全部硬度而且韌性平滑性增加的中溫化學(xué)氣相沉積(MTCVD)工藝?；w/涂層的組合機能給予很高的抗塑性變形和刃口微崩能力，使之成為正常速度下加工球墨鑄鐵的理想材質(zhì)。 

涂層陶瓷也表現出能有效加工球墨鑄鐵。在過(guò)去，未涂層的韌性較好的諸如氮化硅和碳化硅纖維強化的氧化鋁陶瓷應用受工件材料化學(xué)親和性的限制。但是今天通過(guò)使用能抵擋切屑變形過(guò)程產(chǎn)生高熱量的涂層刀具壽命已經(jīng)顯著(zhù)增加。而某些早期這個(gè)領(lǐng)域的工件加工使用氧化鋁涂層晶須強化陶瓷，今天的多數研究流動(dòng)集中于TiN涂層氮化硅。這種涂層能顯著(zhù)拓寬韌性較好的陶瓷的應用范圍。 

航空加工也變化迅速。例如，鎳基低溫合金如幾年前少數人未聽(tīng)講過(guò)的Rene88如今占到航空發(fā)起機制造運用總金屬量的10~25%。關(guān)于這個(gè)有很好的表現和商業(yè)理由。例如，這些熱強合金能添加發(fā)起機壽命而且允許較小的發(fā)起機任務(wù)在大飛機上，那將進(jìn)步熄滅效率并降低運營(yíng)本錢(qián)。這些韌性好的資料也把費用出現在刀具上。它們的耐熱性招致刀尖上的溫度更高，從而降低了刀具壽命。類(lèi)似地，這些合金里的碳化物顆粒顯著(zhù)添加了摩擦，從而延長(cháng)刀具壽命

作為這些條件改動(dòng)的后果，已經(jīng)能很稱(chēng)心地加工很多鈦合金和鎳基合金的硬質(zhì)合金材質(zhì)C-2在使用到當今的合金時(shí)蒙受切削刃的壓碎和切削深度線(xiàn)處嚴重的溝槽磨損。但是用最新的細顆粒硬質(zhì)合金能無(wú)效加工低溫合金，刀具壽命失掉進(jìn)步，更重要的是進(jìn)步在低溫合金使用時(shí)的牢靠性。

細顆粒硬質(zhì)合金有比傳統硬質(zhì)合金材質(zhì)更高的緊縮強度和硬度，只是在韌性方面添加大批的本錢(qián)。而后果是在低溫合金加工上比傳統硬質(zhì)合金抵抗罕見(jiàn)生效形式更無(wú)效。

PVD(物理氣相堆積)涂層也被證明無(wú)效加工低溫合金。TiN(氮化鈦)PVD涂層是最早運用的并依然是最受歡送的。最近，TiAlN(氮鋁化鈦)和TiCN(碳氮化鈦)涂層也能很好運用。過(guò)來(lái)TiAlN涂層使用范圍和TiN相比限制更多。但是當切削速度進(jìn)步后它們是一個(gè)很好的選擇，在那些使用進(jìn)步消費率達40%。另一方面，在較低的切削速度下取決于涂層的外表工況TiAlN會(huì )招致積屑瘤、隨后的微崩和溝槽磨損。

近來(lái)，用于高溫合金應用的材質(zhì)已經(jīng)發(fā)展了，這些涂層由幾層組合而成。大量的實(shí)驗室和現場(chǎng)測試已經(jīng)論證了這種組合和其它任何一種單一涂層比擬在很寬范圍的應用時(shí)很有效。因此針對高溫合金應用的PVD復合涂層可能成為硬質(zhì)合金新材質(zhì)研發(fā)持續的焦點(diǎn)。和MTCVD涂層、涂層陶瓷集合在一起，它們有望成為更有效加工正在研發(fā)的新的更難加工工件材料的主要沖擊氣力。 

包括冷卻液在內的題目是刀具制造的科技和貿易擴大工業(yè)化趨勢的另一個(gè)領(lǐng)域。北美和歐洲嚴格冷卻液治理的要乞降最大的三家汽車(chē)制造商強制它們的核心供給商取得ISO14000認證(ISO9000的環(huán)境治理版本)，這使得冷卻液處理本錢(qián)上升。對汽車(chē)公司和他們核心供給商來(lái)說(shuō)顯著(zhù)受歡迎的反應之一是在特定的加工應用里完全免除冷卻液的使用。這種干加工的新世界給刀具供給商提出了一系列挑戰。 
 

最近，已經(jīng)泛起了一些有關(guān)這個(gè)專(zhuān)題揭示速度、進(jìn)給、涂層化學(xué)成分和其它參數的很充實(shí)的綜合性很強的有用的技術(shù)文章。在這里我想集中論述在操縱和貿易含義上的汽車(chē)制造商的新“干加工觀(guān)點(diǎn)”。 
 

金屬加工從業(yè)職員能很好理解有關(guān)冷卻液使用的題目，但大多數不能理解有關(guān)除在刀具-工件接觸面間技術(shù)挑戰(例如排屑)之外的干加工題目。通?？梢杂^(guān)察到流出的冷卻液分散切屑，但壓力超過(guò)3000磅/英寸2的高速冷卻液也能匡助斷屑，特別是軟且連續的切屑會(huì )引起刀具-工件接觸面上的麻煩。 

采用干切削工藝的零件的后果是機床比采用濕式加工零件的更熱。你能否允許它們測量前在露天自然冷卻?假如新加工的熱零件常常放到周轉箱，降低四周環(huán)境溫度，能否零件充沛冷卻并正好足夠允許精度檢測?還有處置身邊幾十上百的零件會(huì )對操作工人添加額定擔負。

同許多刀具/工件的技術(shù)成績(jì)一同，這些潛在的成績(jì)需求陳說(shuō)能否干加工能行。僥幸地，有很多途徑論述這些成績(jì)。例如，緊縮空氣被證明在很多使用里排屑成為成績(jì)的場(chǎng)所有成功的反響。

另一個(gè)方案是叫做MQL(最小量光滑)的技術(shù)，它由使用替代傳統冷卻液的相當大批油霧構成。

這是一個(gè)公認的折中方案，這種最小量技術(shù)會(huì )大幅度增加冷卻液的頭疼事，而且在許多使用里加工出的光亮度也很好。這個(gè)范疇依然有很多研討在做，而且刀具公司積極參與這樣的研討是相對必要的。假如他們不做將落后于競爭對手，處于不利的位置。

依據世界上工廠(chǎng)內詳細狀況設計出別的也許更好的方案。制造業(yè)從業(yè)人員能夠依然會(huì )問(wèn)為什么他們要努力運用新開(kāi)展的技術(shù)替代傳統的曾經(jīng)閱歷數代人改良進(jìn)步的冷卻液辦法，尤其由于施行干加工或半干加工發(fā)生的實(shí)驗和失敗能夠惹起更高的短期刀具本錢(qián)。簡(jiǎn)明的答案是當刀片大約占典型加工零件本錢(qián)的3%時(shí)，冷卻液的本錢(qián)(從購置到維護、貯存、處置)會(huì )占零件本錢(qián)的15%。

干加工也許不是對每個(gè)使用都合適，但象下面討論的其它加工成績(jì)一樣，需求從更寬的操作、環(huán)境和商業(yè)角度來(lái)評價(jià)。能協(xié)助客戶(hù)這樣做的刀具公司將有競爭劣勢，而那些不能提供的將不時(shí)處于主動(dòng)位置。

一個(gè)能猛烈改動(dòng)刀具工業(yè)的誘人的新范疇是微型制造，或處置巨大粒子構成所需的產(chǎn)品。要談及的關(guān)于刀具微型制造的第一件事是它這里還沒(méi)有;第二件要講的事是它并不悠遠。為什么微型制造和刀具相關(guān)。由于最次要的是顆粒尺寸越小，硬質(zhì)合金資料韌性越好且更耐磨。用納米級顆粒(一些專(zhuān)家定義為小于0.2μm，而其別人堅持納米顆粒要小于0.1μm)制造的硬質(zhì)合金刀具原型曾經(jīng)做好并測試，據稱(chēng)耐磨性戲劇性地添加。成績(jì)是納米級的硬質(zhì)合金顆粒不能靠粉碎較大的資料構成，它們一定得經(jīng)過(guò)更小的資料構成，而處置分子級粒子還不是一件容易和經(jīng)濟的事情。

最專(zhuān)業(yè)的電子線(xiàn)路板切片刀生產(chǎn)商