现代铣削作为一种金属切削方法，起源于 18 世纪后期，并迅速成为主要的加工技术之一。如今，很难想象任何机械车间没有铣床。铣削是制造过程中必不可少的过程。

铣削是机械加工技术的一个组成部分，受到制造业日益增长的需求的推动。然而，有一些特定方面对铣削的进步产生了独特的影响。

今天，我们目睹了制造业的重大变化，这些变化将对铣削方向的发展产生深远的影响。这些变化是由各种因素推动的，例如通过精密熔模切割和精密锻造提高金属成形的精度、3D 打印的广泛采用、新型复合材料和烧结材料的使用越来越多、需要提高加工难切削高温合金和钛级的生产率，以及汽车行业对电动和混合动力汽车的强烈关注， 促成了这些变化。此外，多轴机床的进步为复杂零件的精密加工开辟了新的可能性，并使实施新的切削策略以提高生产率成为可能。在现代技术流程中，有一种趋势是显着减少用于铣削操作的加工库存量，同时增加对表面光洁度和精度的要求。

因此，铣削的进步是由铣削操作中对更高生产率、更高精度和可持续性的需求推动的。因此，铣削的主要发展可以表征如下：

• 1. 快速金属去除侧重于提高金属去除率 （MRR），通过显着提高每颗牙齿的切割速度或进给量来实现更高的生产率。这是通过高速铣削 （HSM） 等技术实现的，在粗加工中，还可以通过高进给铣削 （HFM） 等技术实现。

• 2.精密铣削在铣削操作中提供更高的精度。

• 3.多轴铣削的特点是利用多轴加工中心来实现复杂的铣削操作。

• 4. 自适应铣削旨在开发能够适应加工过程中不断变化的条件的智能铣削系统。

• 5. 可持续制粉努力减少制粉操作对环境的影响。它涉及环保切削液的开发、材料的回收和再利用，以及使用节能机床和铣刀。

这些领域的成功取决于几个关键组件的协同作用，即机床、切削工具和计算机辅助工程 （CAE） 系统。例如，高速铣削需要能够处理极高转速的机床技术，以及用于铣削刀具的先进切削材料和涂层。同时，要提高铣削操作的精度，不仅需要具有更严格公差的铣刀，还需要改进控制系统和直线电机驱动器。在多轴铣削的情况下，突破在于增加了更有效控制的运动轴，以及为铣刀应用适当的切削几何形状。另一方面，自适应铣削融合了创新技术，例如使用最先进的监控系统、高灵敏度传感器和高效的算法来实时优化切削数据和刀具路径。此外，可持续性的进步需要采用节能的铣削策略，采用合适的机床、切削刀具和环保冷却液技术。

可转位铣削反映了在加工操作中具有可更换切削刀片的先进方式。

• a） 先进刀片材料是一个持续的过程，旨在改进可转位铣刀片的切削材料，包括开发先进的硬质合金牌号、陶瓷和超硬切削材料。

• b） 持续研发的涂层技术专注于新型涂层，以提高耐磨性和耐热性，同时增强润滑性。

• c） 渐进式切削槽型优化了刀片的切削几何形状和切屑形成拓扑结构，以改善切削作用、减少切削力和铣削操作中的切屑流动。

• d） 切削材料的有效利用结合了智能刀片设计，可在不降低切削能力的情况下提供最大的可转位切削刃。

此外，智能制造的独特课程要求将数字化集成到铣削操作和铣削工具中。就铣削刀具而言，数字孪生和适当的软件应用程序已经成为综合刀具系列的“必备”功能。

切削刀具生产商如何应对挑战？哪种铣刀解决方案将为新兴趋势提供正确的答案？切削工具制造领域在金属加工中通常被认为是保守的，是否能够及时响应当前的需求？ISCAR的最新进展为这些主题提供了更深入的见解。

高速摆线铣削涉及遵循曲线刀具路径，以保持切削刃上的恒定负载，从而消除材料进入过程中负载的突然峰值。这种策略对于铣削深槽、型腔和型腔非常有效，尤其是在加工稳定性低的情况下。此外，摆线铣削在处理硬钢或高温高温合金 （HTSA） 等具有挑战性的材料时显示出出色的结果。

CHATTERFREE EC-E7/H7-CF 是新的多槽整体硬质合金立铣刀系列，专门用于摆线铣削技术。该系列的几何设计包括不同的螺旋角和可变的角间距，以改善动态行为。这些立铣刀具有一系列切割长径比（图 1）。

在现代机床的帮助下，可以在极高的主轴转速下实现铝合金的高效铣削，最高可达 33000 rpm。为了应对这一加工挑战，伊斯卡开发了90°可转位铣刀，适用于切削深度达22毫米（.870英寸）的大尺寸刀片（图2）。刀具经过专门设计，可消除刀片径向位移，而刀片径向位移可能是由于在非常高的转速下产生的高离心力而发生的。

高进给铣削 （HFM） 已成为一种广泛采用的方法，用于对复杂和平坦表面进行高效粗加工。伊斯卡提供全面的HFM产品，以满足各种工业应用的需求。最近，该系列扩大了新品。LOGIQ-4-FEED 系列 HFM 刀具具有特定的骨形刀片（图 3），现在包括具有更大刀片的刀具。这些新产品大大拓宽了应用范围，特别是在模具行业的大尺寸型腔的高进给铣削中。另一个新增产品是 NEOFEED，这是一系列带有双面方形刀片的 HFM 刀具，提供 8 个切削刃以提高成本效益。

多轴机床和 CAD/CAM 系统的进步使得使用分段或桶形立铣刀以最少的加工库存对复杂形状进行精确铣削。ISCAR的这些立铣刀方案包括三个设计概念：整体硬质合金设计、可更换的MULTI-MASTER头和单刀片方法（图4）。

在铣削高温高温合金 （HTSA） 时，切割陶瓷能够大幅提高切割速度。事实上，切割速度可以达到 1000 m/min （3300 sfm）。伊斯卡最新的陶瓷刀具包括陶瓷实心立铣刀和带有双面圆形陶瓷刀片的可转位铣刀。双面设计旨在最大限度地利用陶瓷材料等级，例如“黑色”陶瓷、晶须增强陶瓷和 SiAlON（一种基于氮化硅的陶瓷）。

这些选定的例子很好地说明了铣刀的主要发展方向。随着新需求的出现，需要新的解决方案，这些新的挑战将推动对创新工具设计的探索。