进一步提升5轴加工机性能的“桶形（超弦）刀具”是什么？为您介绍引入标准与效果
2025.11.28
“桶形（超弦）刀具”作为进一步发挥5轴加工机高性能的刀具之一，与传统立铣刀相比，它有望将精加工所需时间缩短至原来的一半到三分之一，因此不少追求加工提速的企业已开始引入。
不过，由于桶形（超弦）刀具本身属于相对较新的刀具类型，很多人对其并不了解。为此，本次我们采访了桶形（超弦）刀具的开发企业，且仍在推出各类相关产品的埃莫克・法兰肯（EMUGE-FRANKEN）日本法人代表土屋先生，围绕桶形（超弦）刀具的概况及引入要点等内容展开了探讨。
埃莫克・法兰肯 /
代表董事 土屋吉弘
深耕制造业领域约25年。依托多年经验积累的知识履行社长职责，同时还以销售人员的身份，负责向客户提供方案建议、产品或服务的导入支持等工作。
桶形（超弦）刀具是什么
桶形（超弦）刀具是一种需与5轴加工机配合使用的刀具，因其尖端呈桶状而得名。该刀具由埃莫克・法兰肯德国总部与 Open Mind技术股份公司联合开发，目前已有多家厂商进行生产和销售。
其与传统立铣刀的主要区别在于刀具形状，普通球头立铣刀依靠尖端的球状圆弧切削刃进行加工，而桶形（超弦）刀具则呈特殊形状，其外周面设有圆弧半径远大于刀具直径对应圆弧半径的切削刃。利用这一较大的圆弧半径，以大进给步距进行加工，因此相较于球头立铣刀，能够实现更短时间的加工。
桶形（超弦）刀具是一款历史较短的刀具，自埃莫克・法兰肯开发并推出以来，仅过去约12年。因此，即便是制造业相关人士，也有可能未曾使用过或对其了解不深。
桶形（超弦）刀具擅长的加工场景与导入标准
桶形（超弦）刀具是一款适用范围与不适用范围划分明确的刀具。要在导入后切实感受到其价值，建议首先从确认自身企业是否存在可灵活使用桶形（超弦）刀具的工序入手。为了更加清晰了解，就桶形（超弦）刀具的适用工序及导入优势，咨询了土屋先生。
ー 目前哪些类型的企业在导入桶形（超弦）刀具呢？
土屋：在我司埃莫克・法兰肯的客户中，航空制造商及零部件加工厂商采用较多。相对而言，中小企业的数量比大企业多。
ー 在哪些加工场景中活用桶形（超弦）刀具，更容易感受到改善效果呢？
土屋：主要是需要对平面或平缓曲面进行精加工的场景。例如，在进行制造汽车零部件的模具、航空零部件等大面积零部件的精加工时，使用起来非常方便。对于目前使用球头立铣刀加工大型零部件的企业来说，推荐导入桶形（超弦）刀具。相反，对于主要生产小型零部件的企业，引入后有时可能无法获得预期的效果。
ー 导入桶形（超弦）刀具能获得哪些优势呢？
土屋：首先是精加工速度会加快。虽然具体效果会因所用刀具及加工内容而存在差异，但对于目前使用球头立铣刀的企业来说，加工时间大致能缩短至现有时间的一半到三分之一。而且，除了能缩短加工时间，加工质量也会提高。因此，推荐可将桶形（超弦）刀具视为球头立铣刀的替代工具。
ー 能否请您分享一些导入桶形（超弦）刀具后取得显著成效的案例？
土屋：我司有不少这样的案例，其中不少航空零部件厂商和汽车制造厂商都反馈加工时间大幅缩短，对此非常满意。比如曾有一家企业，将原本需要6小时的精加工，缩短到了1.5小时就能完成。
不过要说明的是，使用桶形（超弦）刀具的工序仅占全部工序的两到三成，并非占比很高。但换个角度说，就是占总工序20%至30%的这些环节，其耗时能比以往大幅缩短——这无疑会为企业带来相当大的改变。
在当下，加工速度快已成为一种重要的优势。如今很多企业都受人工成本上涨和人手短缺的困扰，导入桶形（超弦）刀具对他们来说有重要意义。
ー 同时导入5轴加工机和桶形（超弦）刀具的企业占比大概有多少呢？
土屋：其实这个占比并不高，在我司的客户中，仅占拥有5轴加工机企业的10%到20%。虽然正逐步增加，但目前占比依然很低。
ー 这个占比有点意外，为什么会是这样的占比呢？
土屋：我想原因有几个，首先应该是导入门槛较高。原本桶形（超弦）刀具的优势主要体现在精加工环节，在其他类型的加工中，有时难以充分发挥其作用。
另外，还需要准备支持桶形（超弦）刀具的CAD/CAM（即能一站式完成从产品设计到加工程序创建的软件）。如果企业没有这类CAD/CAM，就需要投入相应的初期成本，这一点应该是主要瓶颈。
ー 看来因为它是针对特定工序的专用刀具，所以在明确可活用的工序后再导入会更好吧？
土屋：是的。不过，我感觉对桶形（超弦）刀具有兴趣的企业正在逐渐增多。而且随着企业对 5 轴加工机的关注度不断提升，我认为今后导入桶形（超弦）刀具的企业肯定会逐步增加。
企业导入桶形（超弦）刀具时常见的担忧及其对策
正如前文所述，即便企业对桶形（超弦）刀具本身感兴趣，也可能因导入前后存在担忧而犹豫。针对企业普遍存在的担忧、问题及相应对策，土屋先生为我们进行了解答。
ー 正如之前提到的，考虑导入桶形（超弦）刀具的企业，通常最担心哪些方面呢？
土屋：很多企业担忧的并非桶形（超弦）刀具本身，而是其他相关要素。其中最常见的，应该是CAD/CAM 的选型与导入问题。
支持桶形（超弦）刀具的CAD/CAM并不多，虽然最近这类软件数量在逐渐增加，但有时企业仍需重新采购。如果企业希望继续使用现有CAD/CAM，就需要充分确认其是否能支持桶形（超弦）刀具。
ー 那么，导入桶形（超弦）刀具后，可能会面临哪些问题呢？
土屋：经常听到的反馈是“操作员无法熟练操作桶形（超弦）刀具”。
要熟练运用桶形（超弦）刀具，需要操作员具备CAD/CAM相关知识和操作熟练度。而且对于桶形（超弦）刀具，针对特定的加工形状，该选择何种刀具、规划怎样的加工路径来推进加工，若没有一定经验，往往难以在脑中构建清晰的操作方案。
不少企业存在面临“加工路径规划无法顺利推进”的困扰，仅靠企业自身难以解决，因此很多时候会向我司寻求支持。
ー 为应对这些问题，企业自身可以采取哪些措施呢？
土屋：首先，还是要充分确认公司内部是否存在适合导入桶形（超弦）刀具的工序。此外，也建议企业确认是否有合适的操作员人选——比如公司是否有5轴加工机经验的人才，这或许可以作为一个判断标准。
ー 如果公司内部没有这类人才，是不是就应该放弃导入呢？
土屋：并非如此。众所周知，并非所有企业都拥有这类人才。为此，我司可以提供相关支持，且部分CAM供应商也会为操作员提供培训服务，因此企业可以考虑在计划利用这些培训服务的前提下，推进桶形（超弦）刀具的导入评估。
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选择桶形（超弦）刀具制造商的要点
目前国内外有多家制造商生产和销售桶形（超弦）刀具。土屋先生表示，在众多制造商中挑选能提供适合自身企业产品的厂商时，也存在需要关注的要点。
ー 选择桶形（超弦）刀具时，应以哪些方面为判断标准呢？
土屋：最可靠的方法是通过试加工，判断能否达到让企业满意的精度。但这一点在导入前其实很难评估，因此我认为更应该重视制造商的选择。
具体来说，充分考察桶形（超弦）刀具制造商的支持体系，会更让人放心。因为桶形（超弦）刀具的发展历史较短，所以在制造业内相关的知识经验积累也比较有限。为应对可能出现的问题，建议选择在桶形（超弦）刀具领域具备丰富知识和经验的制造商。
ー 想必很多企业会因为贵公司是桶形（超弦）刀具的开发企业，而在导入时选择贵公司的产品。客户选择贵公司最主要的原因是什么呢？
土屋：主要有两点。首先，正如您所说，我司是最早生产桶形（超弦）刀具的制造商；其次，我司的产品系列非常丰富。
桶形（超弦）刀具是由我司埃莫克・法兰肯与Open Mind技术股份公司联合开发的。作为开发企业，我们有信心更深刻地理解桶形（超弦）刀具的设计理念与核心思路，而且我司也是在桶形（超弦）刀具领域深耕时间较长的企业之一。看来很多客户正是认可这一点。
ー 您提到产品系列丰富也是客户认可的一点，那么贵公司的产品种类具体有多少呢？
土屋：我司的桶形（超弦）刀具分为“Barrel（桶形）”“Oval-VR（椭圆形-VR）”“Oval-ER（椭圆形-ER）”“Taper（锥度）”“Lens（透镜形）”“Insert（可转位刀片式）”6个类别，每个类别下又包含多款刀具。有时客户还会惊讶地说“居然还有这样的产品”呢。
ー 将贵公司的桶形（超弦）刀具与兄弟机床的SPEEDIO加工中心联用时，预计能实现哪些效果呢？
土屋：有望以较低成本获得更显著的成效。
我们埃莫克・法兰肯的总部位于德国，而德国的机床多以大型设备为主，相应地，初期投入成本也往往较高。与之相比，兄弟机床SPEEDIO加工中心虽是BT30的紧凑型机床，却具备高刚性，这一点非常有吸引力。单从性能来看，我认为它的定价也很容易让企业下定决心投资。
因此，通过导入兄弟机床的SPEEDIO加工中心与我司的桶形（超弦）刀具，企业有望在比导入同等性能设备相对低的成本下，大幅提升业务效率。
导入桶形（超弦）刀具，实现加工效率与竞争优势的提升
在各类刀具中，桶形（超弦）刀具的发展历史相对较短，目前导入的企业数量也还不算多。但也正因如此，企业通过导入桶形（超弦）刀具，帮助企业建立其差异化的竞争优势。
目前生产桶形（超弦）刀具的制造商有多家，但埃莫克・法兰肯的优势在于，拥有作为开发企业的专业知识与经验，以及丰富的产品系列。即便对于首次导入桶形（超弦）刀具的企业，想必也能放心使用。
对于正考虑导入5轴加工机或桶形（超弦）刀具的企业，诚挚建议您考虑选择SPEEDIO加工中心与埃莫克・法兰肯推出的桶形（超弦）刀具这一组合。
