深圳機(jī)械加工廠當(dāng)前切削刀具及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展日新月異，近年來在數(shù)控技術(shù)和刀具技術(shù)的共同推動(dòng)下切削加工進(jìn)入了高速切削的階段。近年刀具材料和涂層技術(shù)有了很大的發(fā)展，如PCD、CBN超硬刀具和陶瓷刀具的使用范圍不斷擴(kuò)大，作為當(dāng)前高速切削主力軍的涂層硬質(zhì)合金刀具的切削性能大幅提高等。近二十年來切削速度提高了5至10倍，生產(chǎn)效率提高了50%至一倍。高速切削有一個(gè)特點(diǎn)，就是當(dāng)切削速度上升到一定程度時(shí)由于材料軟化等原因隨著切削速度的增加切削力反而下降，同時(shí)由于切屑帶走了大部分熱量甚至工件的溫升也會(huì)減小。不過受刀具材料性能限制后一現(xiàn)象目前只在用PCD刀具加工鋁合金和軟質(zhì)材料中才能觀察到。高速切削還適用于硬切削、干切削和重切削，是提高切削效率的有效手段。

　　現(xiàn)代加工中刀具費(fèi)用一般只占制造成本的3~4%，但它對總制造成本的影響卻要大得多。計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代機(jī)械加工企業(yè)從控制加工成本出發(fā)制訂刀具消耗定額進(jìn)行成本控制，我們也曾提到有些企業(yè)高效率的進(jìn)口設(shè)備上使用低性能的焊接刀具，不能發(fā)揮設(shè)備性能反而造成更大浪費(fèi)的事實(shí)。有人計(jì)算過生產(chǎn)效率提高20%，制造成本降低15%，現(xiàn)在多數(shù)企業(yè)都算過這筆帳了，加大刀具投入用高速切削提高生產(chǎn)效率以降低總生產(chǎn)成本，是切削理念的一次進(jìn)步。

　　先進(jìn)刀具有三大技術(shù)基礎(chǔ)：材料、涂層和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。高速切削刀具主要依賴的是刀具材料和涂層技術(shù)的進(jìn)步。高速切削可提高切削效率但不是唯一的手段。刀具的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新也是提高切削效率的有效手段。例如Iscar公司的大走刀量銑刀每齒走刀量達(dá)到3.5mm，Seco公司的復(fù)合孔加工刀具一次走刀就能完成鉆、鏜孔和端面倒角等。曲軸加工的工藝進(jìn)步更具有說服力，曲軸車?yán)兜陌l(fā)明成十倍地提高了曲軸加工效率。現(xiàn)在又出現(xiàn)了效率更高的曲軸高速銑刀，一次走刀就可完成七個(gè)主軸頸的加工。東風(fēng)汽車公司量刃具廠已經(jīng)成功地為國內(nèi)汽車廠開發(fā)了曲軸車?yán)逗透咚巽姷恫⒊晒τ糜谏a(chǎn)。上世紀(jì)八九十年代成都工具研究所在涂層、材料的單項(xiàng)技術(shù)都不占優(yōu)勢的情況下，憑借自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的刀具設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)，加上涂層、材料和刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新技術(shù)的綜合運(yùn)用，在高強(qiáng)度石油管螺紋刀具上實(shí)現(xiàn)了對國外知名企業(yè)的一次成功超越。還有許多例子都說明刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新往往更能有效地提高切削效率。要提高切削效率不能只盯著用最好的(也常常是最貴的)刀具來進(jìn)行高速切削。在目前我們刀具材料和涂層技術(shù)與國外還有較大差距的情況下，注重刀具的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新往往是提高切削效率的更有效和更可行的手段。采用包括高速切削和刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新在內(nèi)的各種手段實(shí)現(xiàn)高速切削，是切削理念的又一次進(jìn)步。

　　深圳機(jī)械加工廠運(yùn)用先進(jìn)刀具提高切削效率后又常常突顯出兩類新問題：一是切削效率提高的效果被大量的非切削時(shí)間所大大沖淡，二是在加工設(shè)備不太先進(jìn)的情況下先進(jìn)刀具的費(fèi)用不堪重負(fù)。日本MARZAK公司說他們的加工中心只有百分之三十的時(shí)間在為公司創(chuàng)造效益。東方汽輪機(jī)廠進(jìn)口瑞士加工中心上自動(dòng)記錄的切削時(shí)間也只有30%左右。切削技術(shù)在不斷發(fā)展，人們的認(rèn)識(shí)在不斷深化：在提高加工效率的努力中只靠高性能的刀具是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，通過切削應(yīng)用技術(shù)提高切削生產(chǎn)效率的潛力還很大。

　　切削過程十分復(fù)雜，加上切削過程受大量隨機(jī)因素的影響很難簡單地用一些公式和定理準(zhǔn)確地描述。但金屬切削作為一門傳統(tǒng)技術(shù)是有其自身規(guī)律并可以把握的，關(guān)鍵是要用好用活切削技術(shù)解決實(shí)際問題。配合中國刀協(xié)20工程我們請工具行業(yè)資深專家趙炳楨研究院編寫了“刀具應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)”教材。我們的目標(biāo)是為企業(yè)培訓(xùn)了解現(xiàn)代化切削技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和最新發(fā)展，懂得切削應(yīng)用技術(shù)的基本理念并能夠運(yùn)用以上技術(shù)和思路解決實(shí)際問題的人才------我們稱之為切削工程師和新一代的刀具大王。

　　前面說過要進(jìn)一步提高切削加工效率只靠先進(jìn)刀具是不夠的。我們還應(yīng)該掌握和運(yùn)用與切削過程相關(guān)的技術(shù)，全面提高生產(chǎn)效率。

　　今年5月在廈門舉行的2005中國刀協(xié)工作會(huì)議上，東方汽輪機(jī)廠介紹了綜合運(yùn)用切削應(yīng)用技術(shù)，全面提高切削加工效率的經(jīng)驗(yàn)。今年廠里努力推廣先進(jìn)刀具，僅推廣可轉(zhuǎn)位刀具就提高生產(chǎn)效率30%。進(jìn)而他們又在刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新上下功夫，于株洲鉆石切削刀具股份有限公司合作開發(fā)先進(jìn)刀具，還對老式設(shè)備進(jìn)行改造以使用先進(jìn)刀具來提高生產(chǎn)效率。最近他們又對全廠工藝配置進(jìn)行了優(yōu)化、加強(qiáng)管理、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程和切削過程的計(jì)算機(jī)模擬等手段進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。用王政總工藝師的話說是“向另外70%的時(shí)間要效益”。減少非切削時(shí)間的手段還很多，比如機(jī)外調(diào)刀、快速換刀、隨機(jī)測量、多工位加工、設(shè)置裝卸工位、采購可靠性高的設(shè)備減少維修停機(jī)時(shí)間等等。

　　既要采用先進(jìn)刀具，同時(shí)還要通過管理和應(yīng)用相關(guān)技術(shù)優(yōu)化整個(gè)加工過程，實(shí)現(xiàn)高效加工是最近切削理念的第三個(gè)進(jìn)步。

　　深圳機(jī)械加工廠使用先進(jìn)刀具還應(yīng)注意與加工設(shè)備的合理“匹配”。我們曾提到好設(shè)備上用焊接刀具是不匹配，而在普通設(shè)備上一味追求用最好(也常常是最貴)的刀具同樣不合理，不少加工企業(yè)已發(fā)出進(jìn)口刀具價(jià)格不堪重負(fù)的呼聲。怎么辦？我們的建議是：進(jìn)行刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，改善刀具使用條件，合理選用刀具材料和涂層，不要只盯著“最好的”(最貴的)刀具，提高生產(chǎn)效率部只有高性能刀具和高速切削一條道。經(jīng)過多年的建設(shè)和技術(shù)改造，一批國有、副分之和民營刀具企業(yè)已開發(fā)出系列性能優(yōu)良的硬質(zhì)合金材料和涂層刀具，可以供加工企業(yè)按照具體情況合理地選用。再則刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和工藝方式的改革，還有管理手段和相關(guān)技術(shù)同樣是提高生產(chǎn)效率的有效手段。說得更明確一點(diǎn)就是不要只盯著用最好的刀具這一條道，當(dāng)前更要重視切削應(yīng)用技術(shù)向70%的時(shí)間要效率。

　　現(xiàn)在國內(nèi)轎車生產(chǎn)、模具制造、航空航天等領(lǐng)域還大量使用進(jìn)口刀具。我國在材料、涂層的基礎(chǔ)技術(shù)和刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新上與國外還有較大差距，趕超世界先進(jìn)水平還任重道遠(yuǎn)。但如果只看到這一點(diǎn)而忽視切削應(yīng)用技術(shù)這個(gè)重要領(lǐng)域，無形中就夸大了我們在切削技術(shù)上與國外的差距。我們要在基礎(chǔ)技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)并舉，當(dāng)前應(yīng)該從切削應(yīng)用技術(shù)入手，在刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新上下功夫，學(xué)會(huì)用好引進(jìn)和自行開發(fā)的涂層技術(shù)和先進(jìn)刀具材料技術(shù)，綜合運(yùn)用技術(shù)和管理手段提高加工效率，加快趕超世界先進(jìn)水平。