提供動態(tài)穩(wěn)定的銑刀，用于提高現(xiàn)有機床的生產(chǎn)率，用戶不必測量機床的動力學(xué)數(shù)據(jù)。相反，針對機床定制的工具經(jīng)完整組裝后交貨，并配備軟件，能夠快速確定可以使用工具加工出的參數(shù)。四家美國機床公司共同開發(fā)了一款商業(yè)模型，讓客戶直接購買的希望變?yōu)楝F(xiàn)實，開啟了機床工具定制的“京東”模式。

每個切削流程都有一個或一組軸轉(zhuǎn)速，也就是針對相應(yīng)流程的固有切削速度。以其中一個特殊轉(zhuǎn)速運行時設(shè)備聲音會消失?？梢允褂酶氐你姷?，工具壽命得以延長。尤其是轉(zhuǎn)速超過10？000？r/min時，采用這些動態(tài)穩(wěn)定軸轉(zhuǎn)速可以提高切削性能。確定這些轉(zhuǎn)速和在轉(zhuǎn)速下運行設(shè)備是提高生產(chǎn)率最容易的方法，但幾乎沒有工廠使用這些轉(zhuǎn)速。

軸的轉(zhuǎn)速隨給定的機床工具組合系統(tǒng)的頻率響應(yīng)而變化，可以使用更重、更平滑、產(chǎn)量更高的銑刀。智能工具系統(tǒng)包括工具/工具支架結(jié)構(gòu)，針對特殊加工中心使用進行了優(yōu)化，所以系統(tǒng)內(nèi)的銑刀可以在相應(yīng)機床上盡可能發(fā)揮最大作用。

為什么動態(tài)穩(wěn)定切削速度未能得到廣泛應(yīng)用呢？

一部分原因是組織結(jié)構(gòu)太復(fù)雜。這些看似神奇的軸轉(zhuǎn)速值在每種機床、工具支架、切削刀具和工具伸出長度組合下都不相同。找出每種組合的正確轉(zhuǎn)速并不難，只需要使用市售的頻率分析設(shè)備進行測量即可確定轉(zhuǎn)速。這種測量需要用一個小錘進行敲擊，通常稱為“敲擊試驗”。然而，使用穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的工廠必須確定每種予以優(yōu)化的機床、工具和伸出長度組合的理想轉(zhuǎn)速。另外，工廠還要應(yīng)用這一方法來確保工具和工具支架一直采用相同的方法組裝，并用在正確的機床，而且所有機械加工循環(huán)中對每種機床工具組合使用正確的軸轉(zhuǎn)速?？傊?，準(zhǔn)備工作超出大多數(shù)工廠的預(yù)期，許多過程控制工作也難以做到。

最好的情況是，能夠通過一種更簡單的方法提高生產(chǎn)率。然而，輕松使用動態(tài)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的希望很難成為現(xiàn)實。由于轉(zhuǎn)速取決于選用的每臺機組和工具，似乎沒有辦法使用開箱即用的產(chǎn)品來提供這些轉(zhuǎn)速。例如，BlueSwarf公司已經(jīng)嘗試克服這個問題。這家公司提供了一個軟件界面，即“工具儀表盤”，這個儀表盤利用機械加工穩(wěn)定性，幫助用戶快速找到給定機床工具系統(tǒng)和工件材料的最佳生產(chǎn)參數(shù)。但是，BlueSwarf仍然需要用戶進行敲擊試驗或者采用與敲擊試驗等效的方法來獲得機械加工系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。

四家美國機床公司共同開發(fā)了一款商業(yè)模型，讓客戶直接購買的希望變?yōu)楝F(xiàn)實，開啟了機床工具定制的“京東”模式。

工具儀表盤可以在不進行任何試切削的情況下預(yù)測不同切削參數(shù)及切削效果，幫助智能工具的用戶快速找到該工具實現(xiàn)最佳切削表現(xiàn)的切削參數(shù)組合。

這些合作公司包括BlueSwarf、Briney刀具系統(tǒng)公司、Fullerton刀具公司和Morris集團，它們共同開發(fā)了這套“智能工具”系統(tǒng)。系統(tǒng)工作方式如下：Morris集團為Okuma的所有加工中心提供完整工具，該工具已針對在機床上實現(xiàn)高產(chǎn)切削進行優(yōu)化。工具由針對機床的動力學(xué)特性定制的Briney工具支架、用戶選擇的Fullerton立銑刀和選定的定制工具組成，并對針對整個機床工具組合系統(tǒng)的動態(tài)諧振進行優(yōu)化。工具(帶固定把手)為平衡設(shè)備，交貨時帶包裝，包裝包括針對工具定制的BlueSwarf工具儀表盤，幫助用戶快速確定軸轉(zhuǎn)速和各種應(yīng)用下切削深度的最佳組合。這種工具就是開箱即用的優(yōu)化銑刀，使用前用戶自己不需要測量任何頻率，也不需要按照新的流程或控制方法進行過多操作。

性能提升的程度因情況而異，與許多工廠使用的未優(yōu)化的銑刀相比，使用這種工具的合理結(jié)果是增加切削深度，將生產(chǎn)率提高一倍和實現(xiàn)切削更平滑，將工具壽命延長一倍。事實上，仍然需要通過少量過程控制工作來實現(xiàn)和維持這些結(jié)果。針對特殊機床優(yōu)化的工具支架需要與機床一起使用，但也可以與任何針對機床上的各種立銑刀購買的智能工具套裝一起使用。另外，部分立銑刀需要通過速度產(chǎn)品事業(yè)部，它從Fullerton公司獲得這些立銑刀，因為這些公司要確保立銑刀保持了正確的伸出長度。這個系統(tǒng)當(dāng)中，通過在工具柄處設(shè)置一個正在申請專利的定制固定螺絲孔來控制伸出部分。Morris集團和Fullerton公司根據(jù)每種智能工具套裝的客戶訂購數(shù)量來準(zhǔn)確設(shè)置相應(yīng)客戶工具的螺絲孔。

工具支架、工具和固定把手開始運輸之前已經(jīng)完成組裝，并預(yù)先調(diào)平衡。工具上設(shè)置固定螺絲孔來確保具有足夠的伸出長度，以便進行動態(tài)優(yōu)化。

智能工具系統(tǒng)只能用于Okuma（大隈）生產(chǎn)的機床。Morris集團為Okuma設(shè)備提供工具和附件，但其他一些因素也導(dǎo)致大家關(guān)注這家制造商。來自位于夏洛特的北卡羅來納大學(xué)(靠近Okuma美國總部)的TonySchmitz和ScottSmith支持這個系統(tǒng)，因為該系統(tǒng)不僅能夠?qū)γ糠N組合進行測量，而且從數(shù)學(xué)的角度將工具和機床頻率響應(yīng)結(jié)合起來。BlueSwarf作為Okuma的“THINC合作伙伴”網(wǎng)絡(luò)的成員，有足夠的機會了解公司的機床，并且能夠?qū)C床的動態(tài)特性進行必要測量。