近幾年來，構件的微型化已成為一種發(fā)展趨勢。在許多技術領域（如航空、汽車、電子、移動通訊、醫(yī)療、光學和機械制造等技術領域）愈來愈多地應用微型機械產(chǎn)品。構件的這種微型化發(fā)展，對加工技術提出了更高的要求，生產(chǎn)這些尺寸很小、精度較高的零件和模具使機械加工行業(yè)面臨著新的加工問題。因為這種采用極小刀具進行的微細加工與采用大規(guī)格刀具的加工存在著本質的區(qū)別。

為降低制造成本，大批量的微型構件是采用模具來制造的。目前，這種小型模具的加工則是一個強勁增長的領域。由于模具對精度和表面質量的要求極高，而模具的制造又是單件或是小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。要柔性而又經(jīng)濟地生產(chǎn)，這就使得微細銑削工藝被置于一個特別重要的地位。微細銑削同電火花加工和激光加工工藝相比，具有許多優(yōu)點：

1、能加工淬硬的工具鋼；
2、柔性制造復雜的幾何表面；
3、可利用現(xiàn)有的CAD/CAM系統(tǒng)；
4、可獲得很好的表面質量；
5、比較低的設備投資。

因此，在微型模具的制造中，采用微細銑削工藝可以利用NC-5軸（或3軸）高速加工中心或微細銑削機床柔性和精密地來制造各種各樣的模芯。

很小直徑的銑刀

微細銑削加工，采用的銑刀直徑通常在0.1mm和2mm之間，銑刀設有兩個銑削刀刃。考慮到銑刀直徑小和剛性差的情況，刀具材料普遍采用超細顆粒（0.2祄～0.5祄）硬質合金，這種合金由WC-Co和粘結材料組成，在燒結時能獲得均勻的組織，具有硬度高、韌性好、抗疲勞強度高和耐沖擊性能好等優(yōu)點，故適合于制成特小直徑的銑刀，并應用于硬銑加工。

為減小銑刀刀刃和工件之間的摩擦，提高銑刀的耐磨性和熱穩(wěn)定性，在銑刀上涂有1祄～3祄厚的硬涂層，例如，可采用PVD涂層工藝的TiAlN，TiCN等硬材料涂層或采用CVD涂層工藝的金剛石涂層。為增強微型銑刀的剛性，銑刀采用錐形結構和圓柱刀柄。

由于微型銑刀直徑很小，剛性較差，平面轉動慣量隨銑刀直徑而成立方下降。因此，微細銑削加工時，銑刀只能承受很小的切削力和轉距，所以在銑削加工時應采用很小的每齒進給量，視銑刀直徑和工件材料的硬度，其值大致為銑刀直徑的0.5/100至3/100，過大的進給量會導致刀具的折斷。

在這里應提及的是，對于三軸加工或在銑刀軸沒有傾斜的情況下，球頭銑刀進行銑削時，由于背吃刀量很小，在銑刀工作直徑上的實際切削速度要大大小于銑刀名義直徑上的速度。為使微細銑刀加工能達到較佳的切削過程，選擇切削速度時，應考慮到銑刀實際的工作直徑。例如：0.5mm的球頭銑刀，選擇的切削速度為160m/min，（相應的主軸轉速為102000r/min）背吃刀量0.05mm。經(jīng)計算得知該銑刀的工作直徑僅為0.3mm，其相應的切削速度也只達到96m/min。如果按160m/min的切削速度來切削，則主軸的轉速相應要提高到170000r/min。

圖1很小的刀具：整體硬質合金微型銑刀（來源：phom公司）

圖2微細加工模芯：采用微細銑削加工制造可轉位刀片
（S224和S229型號）的成形沖模。（來源phom公司）

圖3沖壓模的微細限削

很高的主軸轉速

采用很小直徑的刀具進行微細銑削，要達到由工件材料所決定的切削速度就需要很高的主軸轉速。例如，采用直徑0.5mm的銑刀銑削鋼件，當選用180m/min的切削速度，則需要115000r/min的主軸轉速。刀具直徑愈小，則需要的主軸轉速愈高。

目前，在模具制造中普遍采用的普通加工中心，其主軸轉速大多在18000～42000(r/min)，適合于采用2mm～12mm直徑的立銑刀進行加工。而微細銑削加工所采用的刀具直徑更小（0.1mm～2mm），由于切削速度取決于要加工的工件材料，要是在這樣常規(guī)的機床上進行微細加工，顯然不能獲得較佳的切削過程。

為適應微細銑削加工的快速發(fā)展，研制新的更高轉速的電主軸具有特別重要的意義。幾年前，一些電主軸制造廠已生產(chǎn)出160000r/min轉速的主軸部件。一個由多家主軸