隨著加工機(jī)床和刀具材料的技術(shù)進(jìn)步，高速切削技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。
目前，國(guó)際知名工具公司都擁有了鋁合金加工硬質(zhì)合金高速立銑刀刀具產(chǎn)品。其中：Jabro Tools 公司、Fraisa公司產(chǎn)品較為成熟，系列全，品種多；另外Sandvik公司、OSG公司、三菱公司、Titex Plus公司、Guehing公司也都推出了鋁合金高速切削刀具。
我國(guó)的高速切削技術(shù)起步較晚，直到上個(gè)世紀(jì)八十年代末，國(guó)外高速加工技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用之時(shí)，我國(guó)才開(kāi)始認(rèn)識(shí)高速加工技術(shù)的巨大發(fā)展前景和應(yīng)用潛力。1987年北京理工大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)收集和整理了大量關(guān)于高速切削的技術(shù)資料并從事高速切削技術(shù)的研究，并陸續(xù)發(fā)表了一些研究文章，90年代以后，國(guó)家自然基金資助了一系列高速切削相關(guān)技術(shù)的研究工作，其中山東大學(xué)和北京理工大學(xué)在高速切削機(jī)理研究與刀具研制方面作了大量工作。但是目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有成熟的產(chǎn)品系列，高速加工刀具大量依靠進(jìn)口，研究高速加工設(shè)計(jì)機(jī)理，發(fā)展硬質(zhì)合金高速刀具系列十分必要。
2 高速立銑刀的設(shè)計(jì)原則關(guān)系式
刀具失效有以下幾種形式，第一，在切削過(guò)程中，刀具在初始狀態(tài)就因?yàn)閺?qiáng)度原因產(chǎn)生斷裂，刀具立即失效，這種刀具肯定是失敗的，這完全可用靜力分析來(lái)計(jì)算，這種分析可稱(chēng)之為FA；第二，刀具在切削過(guò)程中由于刀具振動(dòng)，使刀具壽命以及被加工件不能滿(mǎn)足實(shí)際要求，對(duì)刀具切削過(guò)程的振動(dòng)分析稱(chēng)之為FS；第三，刀具在切削過(guò)程中由于刀具前角和后刀面磨損太大或者由于刀具的微崩刃，使刀具不能滿(mǎn)足要求，這是由于刀具前刀面和后刀面承受切屑和已加工面壓力，產(chǎn)生摩擦，特別在高溫狀態(tài)下，刀具硬度降低，更容易磨損，這種分析稱(chēng)之為FM。
一般的，在刀具設(shè)計(jì)中，刀具強(qiáng)度必須首先保證，其次為振動(dòng)，最后才是FM。也就是說(shuō)刀具設(shè)計(jì)存在以下關(guān)系式：
D={FA→FS→FM}
同時(shí)FA、FS、FM也不是孤立的，它們之間也相互聯(lián)系，隨著刀具的磨損，刀具角度發(fā)生變化，切削力也隨著提高，刀具發(fā)生振動(dòng)和折斷的可能性增大，刀具振動(dòng)增大，同時(shí)也在加速刀具的破損和折斷。
作為刀具的一個(gè)組成部分，高速立銑刀的設(shè)計(jì)原則同樣建立在此關(guān)系式的基礎(chǔ)上，按FA→FS→FM對(duì)刀具進(jìn)行分析，獲得刀具參數(shù)，并進(jìn)行論證。
3 有限元分析在高速立銑刀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
從二十世紀(jì)七十年代開(kāi)始，有限元法即被應(yīng)用于切削加工的模擬，并取得了一些成績(jī)，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，無(wú)論是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)，都有相當(dāng)?shù)难芯砍晒?，有限元法逐漸應(yīng)用于分析切削工藝，預(yù)測(cè)工件、刀具以及切屑中的溫度分布，分析整體立銑刀的彎曲變形，研究整體硬質(zhì)合金立銑刀的應(yīng)力分布及破壞形式等。
從這些研究成果來(lái)看，有限元分析開(kāi)始用于切削的力學(xué)判定，包括切屑的形成以及內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變情況，主要研究切削溫度場(chǎng)分布和系統(tǒng)的研究刀具振動(dòng)和失效，總的趨勢(shì)是從機(jī)理研究過(guò)渡到應(yīng)用
