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。為了實現(xiàn)更高效率的加工，需對以往的加工過程進行重新思考。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，這是普通機床所不能達到的。即使有的機床能夠達到很高的主軸轉(zhuǎn)速，例如在普通機床上使用直徑小于0.5'小型刀具，在10000r／min的主軸轉(zhuǎn)速下，對形狀復(fù)雜零件進行加工，也往往會使主軸溫度升高。所以只能選擇低的進給速度加工，而且還會使刀具容易磨損，嚴重時還會使刀具破損。
當然，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)速的機床上，對形狀復(fù)雜零件進行的精細加工。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，在機床主軸轉(zhuǎn)速高達25000r／min左右進行高速加工，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。在使用小型刀具進行高切削速度加工時，還都需對使用的小型刀具進行平衡處理。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 點還遠遠不夠，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)。 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。這是因為切刀被加熱，它將使切口處黃油迅速熔化，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。這是因為低粘性冷卻潤滑液的滲透能力強，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。這是因為在鐵基金屬表面切削，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)人員進行適當處理，增加附加費用。乙醇因為能自動揮發(fā)而不需要進行過濾和廢屑等費時處理，節(jié)省生產(chǎn)開支。雖然乙醇易燃，但低的溶點使乙醇具有較強的冷卻和潤滑效果。由于它是自然化學(xué)品，沒有負面的環(huán)境影響、沒有污染、沒有浪費和額外的附加費用。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優(yōu)點，所以無須增加以往昂貴的零件除油和清洗工序。

充分發(fā)揮高速加工技術(shù)的作用

使用小型刀具進行高速加工，必須使用先進的加工機床，只用一個高速主軸改裝的普通機床不能滿足高效率加工的高標準要求。只能使用專門為高速加工設(shè)計制造的先進機床。使用小型刀具在先進機床上進行銑削，鉆孔和雕刻時，都需選擇6000～60000r／min的最高主軸轉(zhuǎn)速。這是因為使用小型刀具在如此高的主軸轉(zhuǎn)速下實行高速加工，具有能使切削力減小、很少出現(xiàn)刀具破損，沒有高的切削溫度、能獲得較好的零件加工精度和表面粗糙度，消除去毛刺、除油工序和很小的刀具振動等諸多優(yōu)點。
除選擇高主軸轉(zhuǎn)速和小切削深度之外，在使用小刀具進行高速切削中，同時需選擇高的進給速度。在高切削速度和高進給速度條件下切削，使切削中產(chǎn)生的大量熱量來不及傳遞至零件，就已被切屑帶走。
經(jīng)切削試驗證明，在金屬切削中，產(chǎn)生的大量熱量有40％由刀具與零件間的摩擦產(chǎn)生，20％熱量由切屑形成中發(fā)生的彎曲變形時產(chǎn)生。因此，可以說大約60％的熱量保留在切屑中。在高速切削中能通過快速切屑排除，將大量的熱量排除，極好地降低切削溫度，避免零件因受熱產(chǎn)生的尺寸增大等弊病。當然，更好的保證零件加工質(zhì)量，還需要采取有效的冷卻刀具，降低切削力和防止振動產(chǎn)生等持術(shù)措施。 使用小刀具在高主軸轉(zhuǎn)速下加工，還可以將chiP Ioad(刀具每齒進給量)減少到小于0.005'。如此低的chip load能極大地減小切削力。切削力的減小，將產(chǎn)生很低的切削溫度，減小刀具變形，所以可進行薄壁零件加工，獲得好的零件表面相糙度，提高零件加工精度。
使用小刀具進行高速加工必須掌握以上三個主要技術(shù)環(huán)節(jié)，這三個主要技術(shù)環(huán)節(jié)相互關(guān)聯(lián)，都很重要。不能忽視和看輕某一方面，這樣才能保證高可靠性加工狀態(tài)，保證在獲得產(chǎn)品高質(zhì)量的前提下，盡量提高切削速度，從而提高生產(chǎn)效率。

加工實例

以下介紹在Datron銑床使用小型刀具進行高速加工的兩個生產(chǎn)實例。
一是使用l/4'單刃刀具在6061鋁合金零件上銑出深為l/8'的槽型。機床選擇主軸轉(zhuǎn)速為45000r/mSEl250i/m進給速度的工作條件，使用乙醇冷卻液。
另一個是使用直徑為1/8'小螺旋角雙刃銑刀，在寬l/8'的6061鋁合金板料上，選擇50000r/m主軸轉(zhuǎn)速，200i/m進給速度和使用乙醇冷卻條件下進行高速平面銑削。
在兩種加工實例中，由于遵循了以下加工規(guī)則，所以都取得了極好的加工效果：
(1)保證加工中不使主軸溫度升高，否則引起刀具迅速磨損、減少刀具使用壽命；
(2)選擇高切削速度、高進給速度和小切削深度加工；
(3)都能將加工出切屑迅速從切削區(qū)排除。