大多數(shù)情況下，改善生產(chǎn)效率的重點是提高切削刃的能力。切削刃的切削能力得到提升后，可以持續(xù)改善生產(chǎn)效率。但是，由于不同零件的特點各異，那么刀具懸伸已成為加工中的重要影響因素之一，我們越來越關注切削刃切削震動中的表現(xiàn)效果。有刀具懸伸即存在振動傾向，但是，大多數(shù)情況下，這種問題能夠通過極輕微的切削和刀具慢慢接近工件來避免，但是就會犧牲切削效率。如果刀具必須進入孔或凹腔內，那么會產(chǎn)生撓曲力，這種力會導致振動傾向。
長懸伸刀具
當今的加工領域中，內孔車削、鏜削、切斷和切槽以及銑削工序均需要較長刀具懸伸，并且越來越常用，在某些情況下，同一工件可能需要多種類型的工序。迄今，很多長懸伸應用的加工性能水平低下，僅僅達到零件可加工出來的最基本要求，那就是不要發(fā)生切削振動，而無從談及生產(chǎn)效率。因為刀具發(fā)生振動，容易導致加工安全性下降、零件質量差，噪聲水平高、刀具壽命短，甚至加工出廢品。因此，往往只能運用低于切削刃能力的切削參數(shù)，從而增加了加工成本，生產(chǎn)時間也更長。
在銑削工序中，由于斷續(xù)切削動作，加工過程中一定會出現(xiàn)振動傾向。由于使用長懸伸刀具，越來越多的銑削工序具有振動傾向。很多方法可一時避免誘發(fā)振動傾向，例如采用正確的銑刀和刀具路徑。但是，當?shù)毒邞疑欤ㄖ鬏S端刀柄法蘭與刀刃之間的距離）超過接柄直徑的三倍時，如果要加工出滿足現(xiàn)有標準的產(chǎn)品，則需要采取其他措施。
隨著對銑削時的刀具懸伸為四倍或以上的刀具直徑的需求日益增加，我們迫切渴望克服振動的影響，因為振動限制了生產(chǎn)效率。特別是，由于軸向切深和進刀量不得不保持較低水平，所以金屬去除率一直未發(fā)揮出應有的水平。在很多情況下，無論是銑削還是內孔車削，必須采用長懸伸刀具。例如，在多任務機床上，B軸主軸通常會妨礙刀具接近工件，因此必須使用懸伸較長的刀具。
為了克服振動傾向，我們需要用更多的高科技手段去制造減振刀柄，這有助于更好、更精確地將振幅減至最低。也就是說，我們可以很準確地確定一個領域的振動類型和所需要的減振阻尼設定。在最新的研發(fā)工作中，我們在設計和應用減振技術時，結合了大量的專業(yè)技術手段和經(jīng)驗，使得在更高加工速率的情況下實現(xiàn)更平穩(wěn)的金屬切削。
在加工期間，不可能完全消除振動，但是，現(xiàn)在完全可將其降低至最低水平，而對加工過程無任何影響。采用先進的模擬方法、設備和測量系統(tǒng)，結合對結構動力學知識的深入理解，完全可以消除刀具上作用力的不利影響。該研發(fā)工作不僅實現(xiàn)了減振功能，并且能夠更加準確地找到具體刀具懸伸的函數(shù)性。
對于銑削工序，采用新的標準接柄不會因刀具懸伸而對加工性能產(chǎn)生影響。標準接柄可將兩種不同懸伸范圍的典型振幅降至最低。目前有兩種不同長度的減振接柄，分別專用于懸伸達4～5倍接柄直徑以及6～7倍接柄直徑的銑削工序。訂制減振接柄可以使銑刀桿的懸伸更長。（本文所稱的刀具懸伸是指主軸端刀柄法蘭與刀刃之間的距離）這些接柄適用于銑削工作中較長刀具懸伸的最常見的領域。 采用新系統(tǒng)可提高生產(chǎn)效率，大大縮短接柄的投資回報時間。
該銑削接柄可允許增加軸向切深和進刀量。這可以大幅提升生產(chǎn)效率的潛力，為凹腔等超過加工范圍的零件特征帶來高效率銑削加工可能性，例如在使用直徑大于刀桿的槽面銑刀時。新產(chǎn)品的潛力可以延長工具懸伸，或者在提高生產(chǎn)效率的同時延長刀具懸伸。
內孔車削
內孔車削會更廣泛涉及到刀具懸伸。很多零件的孔很深，對鏜桿懸伸的要求很嚴格，懸伸范圍為4倍-14倍鏜桿直徑。刀具的正確選型和應用對操作的結果起著決定性的作用，因為內孔車削對振動很敏感。 Silent Tools減振鏜桿的一個優(yōu)點是減振機構盡量靠近切削刃布置，這種安裝方法能快速響應任何振動傾向。
普通的鋼制鏜桿對四倍直徑的懸伸比較理想。整體硬質合金鏜桿適用于六倍直徑的場合。對于較長懸伸的領域，內孔車削需要采用減振鏜桿。鋼制減振鏜桿用于加工懸伸為10倍直徑的孔，增強型硬質合金減振鏜桿用于14倍直徑的懸伸。通常切槽和螺紋切削采用較低的懸伸。另外，所有機床的機構自身的振動特征都是不同的，即相同的切削加工因機床自身特性不同而在不同的頻率點上發(fā)生振動。因此，重要的是開發(fā)出能在盡量大的頻率區(qū)域內都能正常運行的減振標準刀具。
孔徑
在采取減振措施的過程中，使用的孔徑和鏜桿直徑變化很大。標準的工具系統(tǒng)的加工直徑為10～250毫米，而訂制刀具產(chǎn)品的覆蓋直徑更大。
內孔車削采用減振鏜桿的原因有三：保持小公差和出色的表面質量、通過最少的走刀次數(shù)而使加工時間縮至最短，以及采用具有競爭力且經(jīng)濟的加工速率。此時生產(chǎn)效率和安全性最關鍵，因為很多零件的加工制造過程的競爭非常激烈。
現(xiàn)在，內孔車削時鏜桿和切削頭的組合使用對于加工獲益匪淺。對于孔徑小于20 mm的小直徑加工，有T形和D型兩種刀片類型可以使用，可以優(yōu)化手頭正在進行的工序，例如，當公差極限范圍很小和進行硬零件車削時。對于孔徑大于等于20 mm的場合，可采用可互換式切削頭，靈活性大、安全性高，刀具裝夾方便。
在內孔車削時，采用高壓冷卻技術非常重要。通過在切削刃后面加裝冷卻液噴嘴，可改善切屑控制和排出，目的是在機床上充分利用冷卻液設備。帶固定噴嘴的刀柄能夠確保冷卻液精確地噴射到切削區(qū)域，從而提高斷屑性能，并將斷屑排出孔外并傳輸至傳送帶。在車削中心上采用快換刀柄系統(tǒng)，此系統(tǒng)通常可以設計有高壓冷卻水供給噴嘴。方便使用高壓冷卻水將鐵屑吹離加工區(qū)域。這些裝置裝有內置式接頭和供液管，而在必須使用外接管道時，換刀時間就會很長。采用優(yōu)化的切削單元，裝有預置的固定噴嘴，從而減少機床的裝配時間。
內孔車削時采用正確的方法可對加工性能、安全性和加工結果產(chǎn)生很大差別。例如，山特維克可樂滿的三次走刀法，其中編程的部分就包括編程直徑比所要求的直徑大。當需要花三十分鐘以上時間來反復加工以獲得小公差范圍的精加工時，通過山特維克可樂滿的內孔車削能夠在五分鐘以內完成，優(yōu)勢特別明顯。 之所以能大大縮短加工時間的原因是免除了很多不必要的、由小切深的試探加工所產(chǎn)生的不確定性。
由于切削刃未能正確參與到切削中，以及測量過程中需要停頓多次，因此生產(chǎn)效率低下、切削過程不穩(wěn)定將會破壞孔的加工精度。這種加工方法將正確的切削次數(shù)降到最低， 適合于懸伸在3～4倍直徑的內孔車削，其中刀具直徑≥13 mm，適用于各種材料類型，可采用正常的或推薦的切削參數(shù)。
現(xiàn)在采用的方法是解決對加工帶來負面影響的振動問題，與以前的方法截然不同。 盡管解決問題仍屬于應用這些刀具的一部分，但我們的重點是提高生產(chǎn)效率、確保加工安全性以及質量一致性。
通過增加系統(tǒng)的剛性或通過采用減振刀具增加系統(tǒng)的減振量，從而改善系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。 采用最堅固、最穩(wěn)定的刀柄系統(tǒng)，例如符合ISO標準的可樂滿 Capto接口，對“系統(tǒng)”各部分沒有任何影響。機床的固有頻率是“系統(tǒng)”的另一重要因素。為了實現(xiàn)全面的優(yōu)化，可考慮改進單個機床的不同結構來增加整體穩(wěn)定性。
帶可樂滿 Capto C10接口的大鏜桿可用于孔徑大于100 mm、懸伸達10倍直徑的內孔車削，在高金屬去除率下車削出高質量的孔。快換功能可以快速安裝鏜桿，準確度高。該鏜桿主要用于平身車床，以及在大型車削中心上進行相對較大的孔的重載加工。
