淺談我國金屬切削刀具的發(fā)展現(xiàn)狀

范丹娜?王俊洋?肖俊華

摘 要：當(dāng)我們進(jìn)入21世紀(jì)的時候，從世界范圍觀察，我們正處在先進(jìn)制造技術(shù)空前快速發(fā)展的時期。由于數(shù)控機(jī)床（NC）的問世，發(fā)展一系列數(shù)控加工技術(shù)，如加工中心（MC）、柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）、甚至出現(xiàn)了與傳統(tǒng)機(jī)床完全不同的虛擬軸機(jī)床（又稱六條腿機(jī)床），和與機(jī)床同時相輔相成發(fā)展起來的高速加工新技術(shù)、新刀具、新工藝的緊密結(jié)合，使機(jī)械加工中的勞動強(qiáng)度大大降低，輔助時間大大縮短，產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率大大提高，成為制造業(yè)乃至全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到巨大的推動作用。以美國為例，制造業(yè)在美國被譽(yù)為產(chǎn)出最多的經(jīng)濟(jì)部門，在90年代為美國國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）增長的貢獻(xiàn)達(dá)到29%。本文將就我國金屬切削刀具的重要性及發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：金屬切削刀具 重要性 發(fā)展現(xiàn)狀

1 金屬切削刀具

金屬切削工具是機(jī)械制造中用于切削加工的工具。 絕大多數(shù)的刀具是機(jī)用的，但也有手用的。

刀具按工件加工表面的形式可分為五類：加工各種外表面的刀具，包括車刀、刨刀、銑刀、外表面拉刀和銼刀等；孔加工刀具，包括鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鏜刀、鉸刀和內(nèi)表面拉刀等；螺紋加工刀具，包括絲錐、板牙、自動開合螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等；齒輪加工刀具，包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪加工刀具等；切斷刀具，包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車刀和鋸片銑刀等等。此外，還有組合刀具。

按切削運(yùn)動方式和相應(yīng)的刀刃形狀，刀具又可分為三類：通用刀具，如車刀、刨刀、銑刀（不包括成形的車刀、成形刨刀和成形銑刀）、鏜刀、鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀和鋸等；成形刀具，這類刀具的刀刃具有與被加工工件斷面相同或接近相同的形狀，如成形車刀、成形刨刀、成形銑刀、拉刀、圓錐鉸刀和各種螺紋加工刀具等；展成刀具是用展成法加工齒輪的齒面或類似的工件，如滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪刨刀和錐齒輪銑刀盤等。

2 金屬切削夾具的重要性

在機(jī)械加工中，金屬切削機(jī)床和刀具作為切削加工的基礎(chǔ)工藝裝備，刀具被稱為機(jī)床的“牙齒”和“孿生兄弟”，無論是什么樣的金屬切削機(jī)床，都必須依靠這個“牙齒”才能發(fā)揮作用，離開這個“孿生兄弟”則一事無成。刀具性能和質(zhì)量直接影響到數(shù)百萬臺機(jī)床生產(chǎn)效率的高低和加工質(zhì)量的好壞，直接影響到整個機(jī)械制造工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益。所以說：“企業(yè)的紅利在刀刃上”，這是國外企業(yè)家的切身體會。古人云：“工欲善其事，必先利其器”，現(xiàn)代人說：“磨刀不誤砍柴功”，“把勁使在刀刃上”，這些都是我國勞動人民在長期的生產(chǎn)實(shí)踐活動中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)說明“刀具雖小、潛力無窮”。如粗加工一根20萬千瓦發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸，凈重30噸，鍛件毛坯60-70噸，廢切屑占了毛重50%以上，如果沒有一把高效刀具是不行的。又如精加工一個重型精密大齒輪，沒有一把80萬元的高性能高精度的滾刀也是不行的。國際上一位切削與機(jī)床方面的權(quán)威他對切削刀具的作用作了如下論說：“改進(jìn)刀具對降低切削成本比其它任何單一過程的改變更具有潛力。合理地選擇和應(yīng)用現(xiàn)代切削刀具是降低生產(chǎn)成本，獲得主要經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵?！庇忠晃幻绹鴮＜襈.茲拉丁說：“一臺價值25萬元美元的NC機(jī)床，其效率的發(fā)揮在很大程度上取決于一把價值30美元立銑刀的性能”。所以常聽西方企業(yè)家說：“刀刃下生利”。

現(xiàn)代科技水平的提高，設(shè)備更新?lián)Q代速度越來越加快，10至15年換一代，在這樣短期內(nèi)賺回設(shè)備投資并創(chuàng)造出利潤，就要投資研究改進(jìn)依靠刀具挖潛。據(jù)有關(guān)資料表明：刀具費(fèi)用占制造成本2.4-4%，但它卻直接影響占制造成本里邊 20%的機(jī)床費(fèi)用和38%的人工費(fèi)用。還有一種算法：機(jī)床與刀具投入比為9∶1到7∶3。只要刀具投資到位，切削速度和進(jìn)給速度每提高15-20%可降低制造成本10-15%。所以買機(jī)床的同時，一定考慮配置好的刀具，才能高效運(yùn)轉(zhuǎn)。還有，要做到三個耐用度（即最大生產(chǎn)率，最低成本和最大利潤率）要知道會把握，真正把錢花在刀刃上，生產(chǎn)上才能解渴。問題是人們的觀念跟不上，認(rèn)為機(jī)床是固定資產(chǎn)、刀具是消耗品。造成“驢不死，不下磨”，“舍得花錢買先進(jìn)設(shè)備低效率運(yùn)轉(zhuǎn)，舍不得花錢買先進(jìn)刀具高效挖潛”的怪現(xiàn)象。這是阻礙生產(chǎn)力發(fā)展的“絆腳石”和“攔路虎”。

3 我國金屬切削刀具的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國刀具行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)嚴(yán)重失衡，也就是生產(chǎn)的刀具與需求不匹配，表現(xiàn)在：硬質(zhì)合金刀具缺口大，高速鋼刀具生產(chǎn)過剩；高效刀具缺口大，低檔標(biāo)準(zhǔn)刀具生產(chǎn)過剩。

國內(nèi)數(shù)控刀具企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模太小，沒有形成自身的切削刀具產(chǎn)業(yè)鏈，尤其是工具系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家不生產(chǎn)刀片，刀片生產(chǎn)廠家不生產(chǎn)工具，幾乎完全依賴供方，沒有真正意義上的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟。 目前工業(yè)發(fā)達(dá)國家的新產(chǎn)品貢獻(xiàn)率52%，我國僅5.9%。具有自主知識產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)的產(chǎn)品少，克隆產(chǎn)品較多。這樣的結(jié)果除了自主創(chuàng)新能力削弱外，還容易遭到侵權(quán)指控。即使有自行研制的技術(shù)，也容易被指責(zé)為“剽竊”。

4 結(jié)束語

數(shù)控刀具是技術(shù)密集、知識密集、人才密集的行業(yè)，其發(fā)展對人才的依賴度很大，尤其在公司生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模不大時更是明顯。國內(nèi)數(shù)控刀具技術(shù)人才、管理人才、營銷人才、數(shù)控機(jī)床操作工都奇缺，一般培養(yǎng)周期為3～5年。而高校又沒有很好地?fù)?dān)當(dāng)起培訓(xùn)CNC數(shù)控加工和數(shù)控刀具專業(yè)人才的責(zé)任，靠企業(yè)自身培養(yǎng)，往往事半功倍，還不一定能留住人才。

參考文獻(xiàn)

1.良辰. 金屬切削刀具行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展建議——訪中國機(jī)械工業(yè)金屬切削刀具技術(shù)協(xié)會顧問邢敏[J]. 航空制造技術(shù)， 2012（z1）：54-56.

2.劉杰華， 楊雁. 金屬切削刀具技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢展望[J]. 中國機(jī)械工程， 2001， 12（7）：835-838.

3.季賢. 我國金屬切削刀具技術(shù)發(fā)展及對策研究[J]. 圖書情報導(dǎo)刊， 2004， 14（7）：135-136.