这种向下转移一般会损害生产率而不是提高生产率。但是，对于具有13K“有效击球点”的20K主轴，没有谐振频率的间隙较长，这表示，系统可能有另一个谐振频率，就在主轴可以获得的最大切削频率之外。增加刀具悬伸将可能降低这种“超出范围的”频率，可能将它拉入到主轴频率范围内。
图4说明了这一点。由于采用较长的刀具，因此原来超出范围的稳定区移到了左边，让这种区域拉低到了加工过程的速度范围内。现在该系统可以在靠近20,000r/min而不是13,000r/min转速处进行平滑的深切削。
图4：增加悬伸长度趋向于将稳定性峰值向下并向左移动，也就是说，稳定的转速降低到较低数值，
相应的最大切深也如此。如果他可以捕捉原来位于主轴最高转速以外的“有效击球点”
并因此将他拉到正好位于主轴范围内，则这种效应是很有用的。
同时，该稳定区的“峰值”-最大允许切深-降低了。这种下降是一种要求停止刀具调谐的警告。增加刀具长度不仅会降低稳定切削的转速，同时还会降低切深（因为刀具现在刚性减低）。但是对于假想的主轴，20,000r/min左右的稳定切削要比13,000r/min左右的切削具有更高的生产率，即使降低切深也是如此。
一个更重要的警告来自以下事实，即增加刀具悬伸只趋向于将“有效击球点”降低。向下并向左移的稳定性峰值现象只在较窄的范围内起作用。改变悬伸长度还可能具有“撤换甲板”一样的效应。如果悬伸方面的变化将刀具本身的天然频率移近主轴的自然频率之一，则结果可能是对稳定转速进行一种全新分配，使得刀具、主轴及悬伸长度彼此之间都具有不同的关系。
案例研究
Schmitz博士详细描述了一种特别引人注目的刀具调谐应用，其中涉及用转速为24,000r/min，电机功率为70kW的主轴加工镍铝青铜。在该应用中，允许的悬伸长度范围为107-127mm。
所测试的刀具之一是一把直径为19mm的四排屑槽外圆角铣刀。在最小的悬伸尺寸上，能以14,680r/min的转速，对应切深为1.6mm进行平滑的全槽切削。（如果在这种悬伸长度下以最高主轴速度运行，则允许的切深只有0.2mm。）
将刀具悬伸到最大长度时，稳定运行的最高转速降到11,820r/min，切深降到0.9mm。较短的悬伸显然可提高生产率。
但是，已经证明在最高悬伸长度下用只带两个排屑槽的刀具能以23,640r/min的速度进行切削-这个速度非常接近最高主轴转速。在该转速下可以实现的切深为1.8mm。
换言之，排屑槽较少的刀具与具有较多排屑槽的刀具在金属去除率方面不相上下，此外还具有另外一个优点，那就是允许采用较高的刀具悬伸长度。
调谐效用
这种在刀具与直觉相对立的选择，其效率是通过数学方式而不是通过在机床上用样品刀具实施切削试验而发现的。典型的车间没有实施这种模型制作的能力-更不用说配备适当设备可以在自己的机床上实施频率响应测量的少量车间了 — 这一点对刀具调谐投入广泛应用产生了严重的障碍。
但是，Schmitz博士却发现了一种可以克服这种障碍的资源。基于网络的公共设施可以为各种主轴和刀夹组合给出频率响应测量数据库，同时还有各种刀具设计的数学模型。这样，用户可以简单地输入某个给定应用的基本参数，从而得到最佳低颤振速度和切深数值。利用这种公用设施，任何生产人员都可以用刀具类型和刀具悬伸长度进行实验，以确定什么样的组合可以提供最好的性能。
为了开发这样一种资源，研究者们将拜访主要的主轴制造商和机床制造商，在主轴中装上不同类型的刀夹而对他们的各个标准主轴设计进行敲打试验。研究者们还将对在高速加工应用中最可能用到的各种铣刀结构制定模型。
Schmitz说，这方面的工作量将非常巨大，但是肯定是可以成功的。他希望在他所工作的大学开发这种资源，并且希望自己监督这种开发过程。他当前正在寻找让这种想法变成现实所必需的支持。 ( |
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