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径铣刀的特点
（1）制造工艺及刀具性能
?? 立铣刀的刀刃几何形状主要有直体、锥体三角形（D-type）、半圆形（D-type）和已商品化的螺旋刃立铣刀四种。Fang等人通过实验和有限元分析，从刀具刚度和加工性能出发，对上述四种立铣刀进行了研究对比。结果表明，锥体D-type立铣刀更适合微细切削加工，并用直径0.1mm的锥体立铣刀成功制作了特征尺寸小于50μm的生物医学零件和特征尺寸小于80μm的微型压花模具。
但是，从实用角度和应用前景来讲，还是应优先选择商品化的螺旋刃微径立铣刀，很多研究都是针对此类铣刀进行的。目前，直径0.1mm的硬质合金立铣刀在国外已经商品化（在国内，直径0.2mm的立铣刀也已经商品化），直径50μm的立铣刀也开始上市。目前此类铣刀的制造仍需依赖于高性能的工具磨床。
??采用微径立铣刀（ 小直径50μm）加工微型塑料组件的注射模具，模具硬度达53HRC，铣削精度＜5μm，表面粗糙度Ra＜0.2μm。美国开发了专门用于模具和硬型模具加工的新型微径铣刀，能够对石墨、钢等高硬度材料进行高速切削加工（切削速度30m/min， 高达150m/min）。瑞士的研究人员做了一个高速切削硬材料的实验，用直径0.5mm的TiAlN涂层微径铣刀切削316L不锈钢，切削深度0.1mm，切削速度80m/min，主轴转速50000r/min，进给率240mm/min。实验结果表明刀具寿命达8小时（117m）。
（2）刀具材料
??? 作为刀具材料，金刚石、立方氮化硼、陶瓷等都各有其优点和局限性，而使用 多的是硬质合金材料，目前国外90％以上的车刀和55％以上的铣刀均采用硬质合金。在微径铣刀领域，刀具材料也以硬质合金为主。硬质合金是由很多晶粒组成的烧结体，晶粒的大小决定了刀刃的微观锋利程度，为了获得锋利的刀刃，通常采用钨钴类的超细颗粒硬质合金。目前超细颗粒硬质合金的晶粒尺寸在0.5μm左右，其切削刃圆弧半径为几微米。
??? 细颗粒、超细颗粒硬质合金材料的开发与应用是进一步提高刀具使用可靠性的发展方向，其特点是不断开发刀具材料新牌号，使之更适应被加工材料和切削条件，从而达到提高切削效率的目的。刀具制造商采取“对症下药”的策略，不断开发具有加工针对性的刀具新牌号，如美国肯纳公司仅针对车削加工新推出的牌号就有：加工钢材的KC9110、加工不锈钢的KC9225、加工铸铁的KY1310、加工耐热合金的KC5410、加工淬硬材料的KC5510、加工非铁材料的KY1615等。与原有的老牌号相比，新牌号平均可提高切削效率1520。其次，在新牌号的开发中，更加重视基体与涂层的优化组合，以更好地实现适用性开发的目的。此外，新牌号的开发通常还包括相应刀具槽形和几何参数的改进，以更好适应被加工材料的特性以及不同工序对断屑的要求，并起到降低切削力、减小振动等作用，使切削更加轻快、 。
（3）刀具涂层
??? 涂层具有高的硬度、耐磨性和化学稳定性，可以阻止刀具－切屑－工件材料间的相互作用，能起到热屏障作用，减轻刀具的粘着磨损、溶解磨损、表层剥落磨损等，并能有效延缓刀具磨损的出现。因此涂层的应用能极大地改善刀具性能。
???? 涂层按其成分和作用可分为两大类：一类是“硬”涂层，特点是硬度高，耐磨性好；另一类是“软”涂层，主要作用是减少摩擦，降低切削力和切削温度。涂层按其结构可分为单层涂层、多层涂层、复合涂层、梯度涂层、纳米多层涂层、纳米复合结构涂层等。在选用涂层时，应考虑涂层的厚度、光滑性以及与基体硬质合金的兼容性等问题。
??? 刀具涂层的发展特点是多样化和系列化。纳米涂层、梯度结构涂层及全新结构、材料涂层的开发与应用为提高刀具的使用性能发挥了重要作用。在层出不穷的涂层新产品中，既有适应高速切削、干切削和硬切削的耐磨、耐热涂层，也有适应断续切削的韧性涂层，还有适用于干切削及需要降低摩擦系数的润滑涂层。金刚石涂层也得到了进一步应用，提高了铝合金等非铁金属和非金属材料的加工效率。多种纳米涂层（包括纳米结晶、纳米层厚和纳米结构涂层）的实用化，使涂层性能得到更大提高。纳米涂层技术的 新成果是开发出TiSiN和CrSiN涂层立铣刀，这两种涂层材料的粒径均为5nm。此外，通过提高涂层表面光洁度，可以提高涂层刀具的抗摩擦、抗粘结能力。
微刀具的磨损、寿命及切屑状态
利用小直径立铣刀进行微细加工时，由于对切削后加工面的修整非常困难，因此希望能用一把铣刀完成 终加工工序。而且高精度形状加工耗用的切削时间往往需要数小时，因此对刀具的寿命和切削性能提出了更高要求。
采用直径1mm的立铣刀对纯铜进行了微细铣削实验，利用统计学中的响应曲面法建立了纯铜微细铣削过程中刀具寿命的二次模型，得出切削速度和背吃刀量对刀具寿命影响显着，而进给速度的影响不显着。切削刃磨钝显现出切削力的增加。同时应当考虑微型刀具的直径和刃口尺寸。Zhou等人用直径2mm的立铣刀高速铣削石墨电极，指出刀具磨损以磨粒磨损为主，磨损形态为后刀面磨损、前刀面磨损、微碎裂和破损，切屑形状有块状、柱状、球状和片状；涂层刀具的寿命是无涂层刀具的1.5倍；提出利用空气喷射管口和吸尘器能有效减少刀具的磨损和破损。Miyaguchi等人指出，刀具寿命可以通过减小刀具刚度得以延长，由于刀具的低刚度，刀具的弯曲平衡了切削力，调节了跳动量的影响，导致两个切削刃均匀磨损。
??? 在微刀具的微细铣削加工中，切屑状态是实现精密加工、控制加工过程、判断加工能力的重要因素。Kim等人对微细铣削过程中切屑的形成进行了实验研究。以不同的进给量对黄铜工件铣槽，通过收集切屑进行测量以及观察槽底表面的SEM图像发现，当每齿进给量小于切削刃钝圆半径时，实际切屑体积是名义切屑体积的数倍，进刀痕迹间隔也大于每齿进给量。随着每齿进给量的增加，实际切屑体积逐渐接近名义切屑体积。由此可知，微细铣削中以较小的每齿进给量进给期间并不是总会形成切屑，即切屑的形成是间歇性的，断断续续产生的。
??? 为了提高微细铣削加工质量，必须对刀具的磨损及寿命进行研究，可以考虑通过切削力、表面粗糙度、刀具的振动来研究刀具的磨损、破损情况。
???所以为了获得理想的微细铣削加工效果，不仅需要高性能的加工机床，还需要 的切削刀具和严格的过程控制。具有优异切削性能的微型刀具将在未来的微细铣削加工中发挥重要作用。
??? 目前，在微细铣削加工领域，对加工表面粗糙度的研究已取得不少成果，但对加工硬化、残余应力的研究还不多，对切削力的研究也还不够成熟。为了改善微细铣削的加工效果，可对切削力、加工质量、刀具磨损和加工振动等因素的影响进行综合研究；通过对微细铣削工艺的深入研究及开发，进一步提高微小型机床的加工能力。随着精密三维微小零件市场需求的不断增大，微细铣削技术必将大有可为。
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