在機械加工中，切削刀具是通過材料去除來塑造零件的技術系統的一個元素。該系統包括機床、工件夾具和刀具夾持裝置。零件成形是通過使用不同切削策略的各種加工工藝來完成的。加工工具的進步導致現代機器的出現，進而造成組合和全過程操作成為可能，而過去是分離的進程。此外，先進的機床功能可確保應用漸進式加工策略以實現最高性能。

金屬加工行業必須處理不同的工程材料。材料科學和冶金學的進步不僅帶來新的難加工材料，而且還提供創造具有預先定義特性的材料的技術。用這種材料生產部件顯著改善部件的工作參數，但機加工變得更加困難。在許多情況下，成功加工的根源僅與刀具限制有關。

刀具是技術系統中最小的元素，它直接連接零件，是機器和材料之間的連結。 為了實現高科技機床和生產加工策略的優勢，刀具必須滿足適當的要求。 為這些要求找到合適的答案，以響應現代金屬加工不斷增長的需求，是切削刀具領域新發展的基礎。

金屬加工行業經歷了 COVID-19 大流行的艱難時期，它影響世界經濟，並不可避免地導致該行業的經濟指標下降。 冠狀病毒之前的許多光明前景被溫和的希望所取代，而另一方面，現在是深入分析行業趨勢、展望明天、預測和未來規劃的時候。 進步並沒有停止。 金屬加工即將發生重大變化，製造商應該準備好接受它們。 即將到來的變化無法繞過刀具生產——金屬加工鏈中更重要的環節之一。 因此，清楚地了解產業進步的方向和對未來刀具的新要求的結果，是刀具製造商成功的基石。 這是新刀具開發和廣泛產品需求的關鍵。

切削刀具的發展有不同的方向。 “傳統”方式是使刀具更強大、更高效和更具成本效益，反映客戶對消費產品的自然需求。其他發展方向與在金屬加工行業根深蒂固的先進製造技術有關；因此，可用的刀具解決方案仍有很大的改進空間。


自然歷程
傳統的發展方向考慮通過引入創新的切削幾何形狀、先進的刀具材料材質、漸進式刀體設計以確保更高的剛性和耐用性等來提高刀具性能。 這個方向似乎幾乎耗盡它的資源，並不能保證真正的革命性然而，儘管採用傳統的產品設計方法，但切削刀具製造商已經成功地推出大量新產品，使金屬加工界感到驚訝，這些產品提供顯著的好處。一個重要的成功因素是刀具生產科技水平的顯著提高、粉末冶金和鍍層技術的新成就以及現代檢驗和質量控制系統的導入。刀具設計本身、CAD/CAM 系統和 3D 建模的能力顯著增強，顯著推動具有挑戰性的創新想法的實現。


技術發展已經發展出新的加工方法，這些方法需要刀具來滿足新的嚴格要求。 這些刀具能夠切削硬質金屬，同時無需進行磨削操作。 在銑削中，這些新時代刀具能夠在高加工速度 (HSM) 下應對極高的每齒進給 (HFM)，並且能夠使用高壓冷卻液 (HPC) 進行擺線銑削。
此類刀具的設計不同於通用刀具，因為它們需要表徵上述方法和策略的特定功能。


機床工程的進步使金屬加工行業更接近實現每個製造商的夢想，擁有完整的一次性生產。結合材料去除和 3D 列印技術的最新多軸和多任務機床和混合製造系統的令人印象深刻的能力，證明一次性生產的巨大飛躍。動力刀具選項的特點是越來越多的車削中心擴展它們的能力。可以理解的是，這一進步對切削刀具的多功能性、刀具壽命和無故障時間特性提出其他要求。


尋找一種具有成本效益的鎢鋼刀具替代品的嘗試為可更換鎢鋼刀頭的設計提供新的動力。此外，這些設計中的一些甚至為刀頭部伸長量相對於刀具的高重複性提供顯著優勢。因此，更換磨損的刀頭後無需額外調整，無需從機床主軸上卸下刀具即可快速更換刀頭。 “無需設置”的優勢為減少機器停機時間開闢源泉，結合獨特的經濟優勢，確保可更換實心刀頭概念作為切削刀具發展方向的廣闊前景。
金屬加工行業對切削刀具的多功能性和可維護性提出更高的要求。 這些變化引起刀具製造商的良好反應。 例如，帶有可轉位刀片的典型刀具具有內部通道，用於通過刀體供應冷卻液。 這樣的車身設計現在是一種不成文的刀具標準。 今天的另一個例子是刀具製造商不僅嚴格規定了鎖緊刀片夾持螺絲所需的扭矩，而且還提供測力鍵以確保必要的扭矩值。


新興趨勢和新挑戰
在金屬加工行業，存在著將刀具製造商置於新挑戰之前的持久趨勢。
複合材料和燒結材料的顯著增加的使用，因此現在需要特定的刀具，在許多情況下都是定制的。
精密金屬成型和 3D 列印呈現上升趨勢，導致生產的工件數量越來越接近零件的最終形狀。這會導致庫存量顯著減少(通過機加工操作切除)。因此，在大功率機床上進行高效和精確的低功率切削正在大幅上升。先進的多軸機器能夠通過切削方法精確地生成複雜的形狀。因此，金屬加工行業對刀具製造商提供的合理、有效的解決方案很感興趣。

加工難切削的 ISO S 材料，特別是 β- 和近 β- 鈦材質和高溫超合金 (HTSA) 具有低切削速度的特點。對這些材料部件的需求不斷增長，需要通過加快加工操作來相應地增加產量。事實證明，技術系統中最小的元素: 刀具，成為生產力增長的主要障礙。
對這些以及行業趨勢提出的其他緊迫問題做出適當的答复並非易事。似乎尋找答案主要與設計、製造等有關。在某種程度上，這些或多或少屬於傳統和熟悉的領域。
與此同時，行業發生的變化為刀具製造商帶來完全不同的任務。
工業 4.0 和數位化製造的自信步驟已將刀具製造商轉向虛擬世界。 他們要求用相應的數位孿生體和一套成熟的訊息服務來補充切削刀具：一種材料產品。 這將是通向明日智能工廠的必要通行證。 如果沒有通行證，刀具製造商將留在工廠門口。
未來的客戶正在等待流程建模、刀具裝配集成、定制刀具概念設計等所需的主動虛擬設計選項。
線上營銷將在這種迫切的變革中發揮核心作用。 COVID-19 加速線上營銷的影響力，預計刀具製造商對在線售前服務和售後支持的需求不斷增長，將作為一整套服務。
因此，用於線上營銷、刀具數據、訪問各種訊息、生成孿生模型、工程和經濟計算、刀具壽命分析、即時服務、建議、知識、能力等的“一體化”數位系統將全部成為刀具製造商產品範圍的一個組成部分。


尋找正確答案
當然，刀具製造商不能坐以待斃，他們必須積極主動。 ISCAR 是領先的刀具製造公司如何尋求滿足新的行業需求並為即將到來的變化做好準備的一個很好的例子。近年來，伊斯卡通過其LOGIQ產品系列推出許多新的創新產品線，以順應行業趨勢的精神提供解決方案。
伊斯卡 (ISCAR) 的車削產品線豐富多功能組裝系統，該系統包括防振桿和帶有各種刀片的可更換刀頭。 多晶 CBN 刀尖的新刀片主在提高車削硬質材料的性能。
帶有多槽適配器和堅固的加固刀具塊的前沿分型系統為提高生產力開闢新的視野。
伊斯卡通過一系列用於 HFM 和 HSM 的刀具顯著擴展其銑削生產系列。 為了加工難切削的航太材料，伊斯卡專門為可轉位刀片和陶瓷立銑刀開發新的鎢鋼材質。 此外，新推出的帶 HPC 選項的加長刃銑刀顯著提高粗銑鈦的金屬移除率。
伊斯卡的可更換鎢鋼鑽頭系列由新設計的三刃鑽頭補充，確保顯著提高生產率。帶有多晶金剛石尖端和晶片的新型整體鑽頭為鑽孔複合材料提供有效的解決方案。

伊斯卡產品計劃的訊息部分發生重大變化。符合 ISO 13399 標準的數字刀具孿生、虛擬裝配選項、最佳刀具選擇軟件、切削材料等級優化器、各種不斷更新的訊息來源、線上採購、豐富的手機應用程序和許多其他新功能不同材質的刀具產品組合。

工業發展的邏輯要求刀具製造商開發具有成熟訊息集成器的新型高性能刀具。材料和虛擬世界之間的這種有機整體和平衡將很快在刀具行業中得到認可，並定義刀具的 IQ 及其與先進製造系統的結合。

車削代替磨削：使用帶有 PCBN 刀片的刀具精車削硬質鋼零件。


高進給銑削仍然是在平面和複雜表面上進行粗加工的有效方法。


伊斯卡三刃可更換鑽頭確保顯著提高生產率並顯著減少設置時間。


ISCAR WORLD 應用程序，一個虛擬的“一站式商店”，現在在手機上包含所有 ISCAR 線上APP、界面和產品目錄。