多功能機(jī)床，就其加工能力和構(gòu)造而言，擺脫了傳統(tǒng)的車削加工和加工中心的限制，給沉悶的機(jī)床市場帶來幾縷火花。多功能機(jī)床的銷量在所有機(jī)床的銷量比例增加迅速，一些人甚至認(rèn)為，多功能機(jī)床有可能成為將來的主導(dǎo)機(jī)床。
    多功能機(jī)床的主要優(yōu)點是在相同設(shè)置時，可以對機(jī)床進(jìn)行車削、銑削、鉆削及其他操作。由于使用同一夾具固定，從而消除了使用多個夾具時產(chǎn)生的公差累積問題?？s短或消除了繁冗的加工工藝，減少了換刀次數(shù)，從而為企業(yè)增加了利潤。
刀具是多功能機(jī)床的一個重要因素，但相對來說，又極易被忽視。即使它在機(jī)床的整體成本占用的比例很小，但對機(jī)床加工的影響而言，其影響比例與機(jī)床整體成本相比又不成比例。就加工整體而言，機(jī)床制造商和刀具供給商都趨向于新型刀具設(shè)計，即更好地體現(xiàn)機(jī)床獨特性的優(yōu)勢所在。
    肯納金屬(Kennametal)公司的技術(shù)總監(jiān)Gregory Hyatt說：“我個人認(rèn)為，這些多功能機(jī)床的潛力還沒有完全發(fā)揮出來，”他說，“實際上，在機(jī)床設(shè)計時，新型刀具的設(shè)計應(yīng)更多考慮在其原來固有的操作范圍基礎(chǔ)上能否進(jìn)行擴(kuò)展，從而使用戶能更多地利用它的使用價值?！盚yatt對此有著深入的了解，他將分裂技術(shù)定義為“任何開發(fā)的潛力都更具有生產(chǎn)性。當(dāng)用戶買到后，在實踐操作中，感受其帶來的重大變化而將其生產(chǎn)性體現(xiàn)出來?！彼盅a(bǔ)充到，“我個人認(rèn)為，一個好的爭論能使多功能機(jī)床名副其實?！?
    馬扎克(Mazak)公司的產(chǎn)品應(yīng)用工程師Michael Finn說：“刀具應(yīng)用要經(jīng)歷一個不斷完善的過程。這就要求不斷研究、開發(fā)，如何使其應(yīng)用在多功能機(jī)床上，無論在軟件方面還是在機(jī)床和刀具方面，如何使其應(yīng)用更加完善?！盡ichael Finn還引證了一個齒輪銑刀的例子，該應(yīng)用要求開發(fā)控制軟件和刀具。他說：“這種軟件能增強(qiáng)兩個主軸的同步性。刀具是一個標(biāo)準(zhǔn)滾銑刀，也就是與齒輪滾銑機(jī)上所用的刀具相同，由一個心軸支撐。該滾銑刀由銑削軸驅(qū)動，設(shè)置在轉(zhuǎn)塔刀架上，并繞B軸旋轉(zhuǎn)。我們已經(jīng)用此設(shè)置生產(chǎn)正齒輪、螺旋齒輪、外花鍵?！?
    齒輪滾銑刀應(yīng)用在機(jī)床上，這一點看來有些特殊，新型刀具已經(jīng)設(shè)計出來，目前正由刀具制造商山特維克可樂滿(Sandvik Coromant)試制。據(jù)該公司的刀具系統(tǒng)專家James Grimes表示，這種刀具應(yīng)用在多功能機(jī)床上，同普通的車削和銑削加工相比，大大提高了生產(chǎn)力。James Grimes說：“我們新型的45°刀具支架用來支撐主軸繞B軸旋轉(zhuǎn)的多功能刀具，能保證主軸與旋轉(zhuǎn)軸成45°角，此時該刀具處于最佳加工位置。這種設(shè)計避免了卡盤與B軸產(chǎn)生干涉的可能，并可進(jìn)行擴(kuò)展操作。我們有80°(C型)、55°(D型)、35°(V型)金剛石車刀進(jìn)行外形加工，內(nèi)圓車刀和幾何車刀?！?
    森精機(jī)(Mori Seiki)美國公司的產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)理Gerald Owen說：“45°刀具配置通過降低上面轉(zhuǎn)塔刀架頭的作用力，也能有效地增加B軸硬度。該刀具能重新改變切削力方向，從而使機(jī)床可承重較重載荷”。
另外，山特維克目前正在開發(fā)試制一種“迷你型轉(zhuǎn)塔刀架”。該刀具架還是用于機(jī)床B軸，該裝置與多功能車刀組成一個單元機(jī)構(gòu)，通過滾銑主軸轉(zhuǎn)位，從而縮短換刀時間。“一些客戶抱怨，例如，換刀時間的長短主要還要看是粗加工還是精加工?！?
    James Grimes說，“因此，我們將三個不同的鉆刀放進(jìn)一個迷你型轉(zhuǎn)塔刀架里，用戶可以做到連續(xù)操作，例如，精車、鉆孔和車螺紋，而不用回到刀庫里去取另一把刀具。因此，只需0.2s的轉(zhuǎn)位時間代替1.5～2s的換刀時間?！盙erald Owen說，“迷你型轉(zhuǎn)塔刀架”也用來加工硬質(zhì)工件材料，這些材料加工時要求多面刀片轉(zhuǎn)位加工。他回憶說：“我們有一個客戶，在他們加工1～2m長的航空發(fā)動機(jī)用的Inconel-718主軸時鬼知道，每個刀片切削刃的使用壽命是525mm。但是通過使用3座式‘迷你型轉(zhuǎn)塔刀架’后，他們能進(jìn)行更快地車削，并通過‘迷你型轉(zhuǎn)塔刀架’轉(zhuǎn)位到一個新刀片，然后重新切削?！?
    用于多功能機(jī)床上的多功能刀具看起來很靈敏，馬扎克(Mazak)公司已經(jīng)開發(fā)了一種新刀架，這種刀架可以以不同的插入方式進(jìn)行固定操作和旋轉(zhuǎn)操作。Michael Finn解釋說，“該Flash刀具座采用靜態(tài)插入三角形式車刀、80°金剛石車刀和55°金剛石車刀。靜態(tài)定位能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的切削外圓和內(nèi)孔的粗加工和精加工，鉸孔和螺紋切削加工。當(dāng)進(jìn)行操作時，機(jī)床確定刀具的加工方向，它同時也可用于銑削和鉆削加工中。
    Gregory Hyatt認(rèn)為，多功能刀具的設(shè)計要比Flash Tool刀具更加獨特，所以將來它會在加工時大有作為。他說：“將來，我們會看到多功能刀具的應(yīng)用會和其他新型刀具一樣。我們希望將一些新產(chǎn)品在6個月內(nèi)上市，機(jī)床制造商還沒有預(yù)料到這些新產(chǎn)品遠(yuǎn)不再是機(jī)床外邊的工具箱而已。因此，我們將和他們及一些CAD/CAM的供應(yīng)商一起來支持這種新型刀具的推出。在這些機(jī)床上典型應(yīng)用的人機(jī)對話操作程序更加使大家支持這種新型刀具設(shè)計”。
    山高美國(Seco Carboloy)公司的產(chǎn)品經(jīng)理Bob Goulding認(rèn)為超聲波的應(yīng)用作用很大，他說：“我們有幾個刀具正在申請專利，這些刀具可以用來固定操作和旋轉(zhuǎn)操作，從而我們看到使用這些刀具的機(jī)床發(fā)展前景，客戶要求柔性加工，這就要從刀具和機(jī)床本身兩方面來決定”。
    森精機(jī)美國公司的Gerald Owen指出，用戶也想采用現(xiàn)有的刀具能滿足多功能機(jī)床的要求并能縮短換刀時間。他說，許多使用組合式機(jī)床的公司通過使用鏜孔鉆頭來完成，兩個80°菱形刀片或兩個三角形刀片，如這些刀具旋轉(zhuǎn)可與主軸旋轉(zhuǎn)反向。其他刀具則設(shè)置在使用同一卡盤頭的鏜削之前或之后。在多功能機(jī)床上，如果有效地利用刀具則可以減少換刀時間。對其他種類加工而言，無論采用新刀具還是采用新技術(shù)，都可以應(yīng)用到這些機(jī)床上。
   多功能機(jī)床上使用的車刀發(fā)展很特殊，并引起了廣泛的注意。山特維克公司已經(jīng)開發(fā)了一種四切屑槽硬質(zhì)合金立銑刀，用來提高加工工件表面的加工精度，在外圓銑削加工應(yīng)用時，機(jī)床以C軸旋轉(zhuǎn)可以減少刀具壓力。James Grimes說：“我們使用這種四切屑槽硬質(zhì)合金立銑刀的其中兩個切屑槽形成很微小的1.5°夾角?！彼忉屨f，“另外兩切屑槽可以進(jìn)行無中心定位切削，然后從切削邊緣返回一些。因此只有兩切屑槽有面接觸，而且只是在兩切屑槽側(cè)面有接觸。這兩個鋒利的切屑槽就像兩個鋒利的滑片，提高了加工表面精度，另外兩切屑槽的底部不接觸，從而緩解了刀具壓力，因此對于一個四切屑槽切削刀，只有兩個切屑槽真正參與了面接觸?！?
    馬扎克公司的Michael Finn說，“這些5軸機(jī)床，他們能以不同的方式定位刀具，也就意味著能以更多方式進(jìn)行加工?！绷硗庖粋€關(guān)于機(jī)床功能擴(kuò)展的例子是被Michael Finn稱作轉(zhuǎn)向端銑的機(jī)床。他說：“我們用一個面銑刀代替了靜態(tài)刀具來對工件外徑進(jìn)行粗加工，結(jié)果用了很長時間，并且切屑呈帶狀?！彼忉屨f，“工件是先以一個方向旋轉(zhuǎn)，然后端銑主軸以相反的方向旋轉(zhuǎn)。這種旋轉(zhuǎn)式銑刀震裂了原本堆積在周圍的切屑”。馬扎克公司也開發(fā)了一種拋光操作，其利用了主軸的反向運動原理，各種拋光輪通過一個電力應(yīng)用的4140鋼件的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)操作。