即使在加工微观尺度的零件和零件特征时,共振也可能会造成刀具的次生振动和颤振。不过,与宏观尺度加工(其典型后果是工件表面光洁度变差)不同的是,颤振对于纤细脆弱的微型刀具危害更大。切削刀具和牙科工具制造商True Tool Innovations(TTI)公司的应用工程师Brian McKahan指出,“最大的问题是,颤振通常会使微型刀具完全损坏。”该公司注意到了在微细加工中尽可能减小刀具颤振的需求,并开发出了一种可变螺旋槽的四槽微型立铣刀。该刀具可通过产生一种不同步的切削动作,抑制刀具的共振。
这种微型立铣刀的螺旋角从1°变化到6°,因此,与普通立铣刀每一个刀齿与下一个刀齿都相隔90°不同,这种立铣刀各个螺旋槽之间的间距并不相等。McKahan解释说,“每一个刀齿都从不同方向施力,直至工件材料被切除。”在加工某些工件材料时,这种不等分度设计可以完全消除振动,而在加工另一些材料时,也可以大幅度减小振动。“我们发现,这种刀具在加工特殊合金和航空材料时确实很有用。”
除了能减小振动和延长刀具寿命以外,这种可变螺旋槽微型立铣刀还能获得更好的表面光洁度,并将材料去除率提高15%-30%。这种TTI品牌的立铣刀直径为0.8-3.2mm,并能根据用户需求进行定制。