在整个21世纪中，金属切削加工仍是机械制造业的主导方法，切削加工（包含磨削）不仅占其90%以上的份额，而且刀具消耗费用占制造成本的2%～5%。无论是专机设备还是柔性制造单元，CNC制造系统都是当今金属切削工业中的主流。而在CNC制造系统中，工具刀柄和切削刀具的投入可占整个系统投入的10%甚至更多。柔性制造单元和专机设备系统的效率和能力在很大程度上取决于所采用的刀具和工具辅助系统的技术水平。

高速加工的使用者要求经过动平衡的切削刀具，以便减少调整刀具平衡的时间，延伸刀具使用寿命，改进被加工零件的精度以及增加主轴轴承的寿命。

   钻削、镗削工具系统也在不断的改进和发展。可更换钻头合金刀片已成趋势，钻尖磨损后钻头无需从刀架上卸下也可更换切削刃。现在市场已可以提供直径小到0.5 英寸的这类钻头。目前工具制造商正在制造直径为0.25英寸的此类钻头。带有0.5μm调整机构的高速精密微调镗刀系统也已进入市场。

   对于高的金属去除率的钛金属类加工，新开发的重切削立铣刀可安装多达72个可转位刀片。这种刀具在设计上通过各个刀片的搭接提供各种变化多样的刀具螺旋角和轴向刃倾度。这种变化扰乱了切削加工时的共振，从而可以无共振地进行深度的铣削加工。

螺旋结构是自然界普遍的一种形状，焊旋耕机刀轴螺旋盘，DNA以及许多其它在生物细胞中发现的微型结构都采用了这种构造。然而，为何大自然对这种结构如此偏爱呢?宾夕法尼亚州的物理学家认为，他们找到了这一问题的数学答案。他们的研究成果发表在近期的《科学》杂志上。

"为何螺旋结构是现在这个样子?过去的回答是--由分子之间的引力决定的。但这只能回答螺旋结构是如何形成的，而不能回答为什么它们是那种形状。"宾州大学的天文和物理学系教授兰德尔·卡缅指出，对数螺旋"从本质上来看，螺旋结构是在一个拥挤的空间，例如一个细胞里，聚成一个非常长的分子的较佳方式，螺旋刀轴，譬如DNA。"

在细胞的稠密环境中，长分子链经常采用规则的螺旋状构造。这不仅让信息能够紧密地结合其中，而且能够形成一个表面，允许其它微粒在一定的间隔处与它相结合。例如，DNA的双螺旋结构允许进行DNA转录和修复。

全球机械加工工业市场变得既活跃又具有过度的全球竞争性。在贸易和技术的频繁往来之中，发达国家与发展中国家在竞争能力上的差别也日趋混同。同时，对产品的低成本、高性能、高品质、更快捷的交货期的需求，使新产品和新技术的发展有了开天辟地的发展速度和空间。

新近发展的硬质合金刀具涂层包含外部用PVD TiN或者TiAlN涂层与内部CVD TiN/TiCN/TiN涂层的结合。内部CVD涂层可提供极好的基体粘合力和耐磨性，而外部PVD涂层提供一个坚固的、超细晶粒的、不易脆裂的、表面光滑的刀具表层。这种CVD-PVD相互结合的涂层有助于延伸刀具在难加工金属材料和钢材加工的断续切削时刀具使用寿命。新型的PVD TiCN或TiAlN涂层的金属瓷刀具，在用于车削和铣削钢材、不锈钢和铸铁的精加工和半精加工过程中，自制螺旋玉米刀刨轴，其可靠性已经得到改进。它们的化学成分稳定，具有高红硬性和维持高速切削的能力，木工螺旋刀轴，确保了降低被加工零件的尺寸误差，获得良好的表面质量，高的效率以及更长的刀具使用寿命。

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