隨著零件品種的不斷增加，同時尺寸變得越來越小，零件的小型化要求制造業(yè)改變加工策略。為了實(shí)現(xiàn)更高效率的加工，需對以往的加工過程進(jìn)行重新思考。傳統(tǒng)的加工方法是在低切削速度下，使用大直徑刀具加工。但大直徑刀具是不能對形狀復(fù)雜的零件進(jìn)行加工的。這樣，使用小型刀具加工則變成自然的選擇。但是使用小型刀具需要很高的主軸轉(zhuǎn)速，這是普通機(jī)床所不能達(dá)到的。即使有的機(jī)床能夠達(dá)到很高的主軸轉(zhuǎn)速，例如在普通機(jī)床上使用直徑小于0.5'小型刀具，在10000r／min的主軸轉(zhuǎn)速下，對形狀復(fù)雜零件進(jìn)行加工，也往往會使主軸溫度升高。所以只能選擇低的進(jìn)給速度加工，而且還會使刀具容易磨損，嚴(yán)重時還會使刀具破損。
       當(dāng)然，在切削過程中，切屑不能及時排除，也是引起刀具破損的主要原因，它遠(yuǎn)比錯誤選擇切削用量的影響大得多。為防止刀具破損，必須設(shè)法保證切屑及時順利地從切削區(qū)排除。對于使用小刀具加工，須在提高切削速度的同時，注意設(shè)法以最快的速度將切屑從切削區(qū)排除。
       對于小犁刀具高速加工的定義，是指選擇小于0.250直徑的刀具，在高主軸轉(zhuǎn)速的機(jī)床上，對形狀復(fù)雜零件進(jìn)行的精細(xì)加工。高速加工雖然沒有固定的定義和絕對正確的切削用量，但一般要求機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速選擇在25000r／min左右。

小型刀具高速加工策略

    使用小型刀具，在機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速高達(dá)25000r／min左右進(jìn)行高速加工，必須掌握以下三個相互關(guān)聯(lián)的主要技術(shù)環(huán)節(jié)：(1)小型刀具的智慧設(shè)計制造和使用；(2)低粘度冷卻劑的選擇和合理使用，(3)充分發(fā)揮高速加工技術(shù)的作用。

小型刀具的智慧設(shè)計制造和使用

    將大直徑刀具幾何形狀縮小到小型刀具上會產(chǎn)生不可接受的進(jìn)給速度和不滿意的零件表面粗糙度。所以需要設(shè)計制造出能在高速切削中充分發(fā)揮作用的小型刀具，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計的刀具幾何形狀與高轉(zhuǎn)速主軸和最佳狀態(tài)下的冷卻等幾方面相結(jié)合，不僅能提高生產(chǎn)效率，還能省去去毛刺等后續(xù)工序DOT。在使用小型刀具進(jìn)行高切削速度加工時，還都需對使用的小型刀具進(jìn)行平衡處理。同時注意增加刀具的容屑空間，以利于切屑的順利排除，防止切屑被堵塞或被燒糊在刀具內(nèi)。

低粘度冷卻劑的選擇和合理使用

    使用小型刀具進(jìn)行高速加工將產(chǎn)生大量熱量，所以必須積極采取措施，使零件在加工中能迅速冷卻。當(dāng)然在高速切削中可以快速將切屑從切削區(qū)排除，但光靠這  點(diǎn)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要選擇合適的冷卻潤滑液，設(shè)計一個有效的冷卻系統(tǒng)。

圖1 在用小型刀具進(jìn)行高速加工時，使用乙醇冷卻液
能比使用油基冷卻液快而有效地冷卻加工零件表面。

冷卻液除有降低切削溫度作用之外，還具有良好的潤滑作用，所以能使刀具迅速通過切削零件表面。如同使用一把切刀很難快速將黃油切開，而若選擇將切刀加熱后再切，則能很快將黃油切開。這是因?yàn)榍械侗患訜幔鼘⑹骨锌谔廃S油迅速熔化，熔化的黃油還對切刀有較好的潤滑作用，使切刀容易移動，因此能有效將黃油切開。同樣原理適用于高速切削，小型刀具在切削中需要低粘性冷卻潤滑液給以冷卻潤滑。這是因?yàn)榈驼承岳鋮s潤滑液的滲透能力強(qiáng)，容易將冷卻液加注至刀頭切削刃。常用的乳化液作冷卻液遠(yuǎn)比水溶液的粘性大，所以不適用于小刀具的高速切削。
    可供使用的微量冷卻液噴射系統(tǒng)在使用小型刀具進(jìn)行高速加工中建議選擇使用乙醇(俗稱酒精)作冷卻液，它是將食糖發(fā)酵形成的一種酒精，最適宜在非有色金屬和一些塑料材料的高速加工中使用。然而，黑色金屬還要求使用油基冷卻液。這是因?yàn)樵阼F基金屬表面切削，容易產(chǎn)生電火花，發(fā)生火災(zāi)。
    通常使用的冷卻液是油基冷卻液，它需要服務(wù)人員進(jìn)行適當(dāng)處理，增加附加費(fèi)用。乙醇因?yàn)槟茏詣訐]發(fā)而不需要進(jìn)行過濾和廢屑等費(fèi)時處理，節(jié)省生產(chǎn)開支。雖然乙醇易燃，但低的溶點(diǎn)使乙醇具有較強(qiáng)的冷卻和潤滑效果。由于它是自然化學(xué)品，沒有負(fù)面的環(huán)境影響、沒有污染、沒有浪費(fèi)和額外的附加費(fèi)用。此外，乙醇作為一種冷卻液，還具有不會殘留在加工好的零件表面的<