我國年刀具銷售額為145億元,其硬質合金刀具所占比例不足25%,不僅與國際市場刀具產(chǎn)品結構相去甚遠,也不能滿足國內(nèi)制造業(yè)對硬質合金刀具日益增長的需求。目前,國內(nèi)年產(chǎn)高速鋼材八萬噸左右,約占全球總產(chǎn)量的40%。而國內(nèi)刀具行業(yè)在消耗了大量寶貴鎢、鉬等稀有資源的情況下,由盲目擴張所導致的低水平重復,使得生產(chǎn)高速鋼刀具大量過剩,不得不以低價銷售,導致大量刀具生產(chǎn)企業(yè)效益低下。
從我國刀具行業(yè)的現(xiàn)狀來看,一方面,它對我國制造業(yè)的發(fā)展做出了應有貢獻;但另一方面,與制造業(yè)在“十二五”期間的需求相比,它在產(chǎn)品結構調(diào)整,刀具創(chuàng)新和行業(yè)轉型三個方面尚存在著相當大的差距。“十二五”期間,行業(yè)必須在這三個方面取得新的進展,以滿足“十二五”發(fā)展規(guī)劃對工具行業(yè)的需求,并為更長遠的發(fā)展打下基礎。
在打造制造業(yè)強國的今天,我國政府已將機床行業(yè)提高到了戰(zhàn)略性位置,把發(fā)展大型、精密、高速數(shù)控設備和功能部件列為國家重要的振興目標之一。其中,金屬切削刀具尤其是數(shù)控刀具的發(fā)展和應用水平的提升,對于制造業(yè)提升效率和降低成本的影響,正在被整個國家和行業(yè)引起越來越高的重視。在未來的若干年里,中國的刀具行業(yè)面臨什么樣的機遇和挑戰(zhàn)呢?
近年來全球范圍內(nèi)金屬切削刀具和應用技術均有了長足的進步,集中表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.刀具新材料和涂層技術
近代金屬切削刀具材料從碳素工具鋼、高速鋼發(fā)展到今日的硬質合金、立方氮化硼等超硬刀具材料,使切削速度從每分鐘幾米飚升到千米乃至萬米。隨著數(shù)控機床和加工材料的不斷發(fā)展,刀具實有難以招架之勢。要實現(xiàn)高速切削、干切削、硬切削,就必須有好的刀具材料。在影響金屬切削發(fā)展的諸多因素中,刀具材料起著決定性作用。
2.刀具綜合應用理念——系統(tǒng)工程的概念
刀具制造商與顧客、機床在新項目的合作中,在競標階段就與有關合作伙伴保持密切接觸,落實一些關鍵技術并分析加工工藝和刀具應用對產(chǎn)品成本的影響,例如:零件如何裝夾以保持加工的穩(wěn)定性,刀具如何分布,應采用什么樣的加工策略以及是否需要專用刀具,等等;全部加工工藝及柔性程度還取決于客戶是否要求24小時運轉。
制造業(yè)要求成本不斷降低的壓力,逼迫著世界各地的汽車供應商和其他大批量零配件生產(chǎn)商仔細地計算著零件成本。為了能滿足世界上這一部分客戶的要求,機床制造商和刀具制造商都更加緊密合作,而不是停留在單一的刀具選用、采購和配套。因為,要改造一個已有的工藝或半途參與項目的合作,需要付出的代價更大。提前介入,為新的生產(chǎn)線配備高效率組合刀具,同時鑒于CBN刀具的經(jīng)濟性在很大程度上取決于工件材料的均勻性,為了用CBN刀具代替陶瓷和合金刀具以提高加工效率和降低成本,還建議顧客改善工件材料鑄造質量不均勻的問題,可以使新的生產(chǎn)線設備利用率達到98%,有效使用度達到85%,更好地發(fā)揮刀具制造商的作用。
與陶瓷刀具相比,CBN刀具的耐用度更長、切削速度更高、節(jié)拍時間更短;陶瓷刀具的切削速度為1200m/min,而CBN刀具為4000m/min;同樣的剎車盤零件加工,陶瓷刀具的耐用度為150件,而CBN刀具為1500 件。
刀具綜合應用理念-系統(tǒng)工程的概念,在現(xiàn)代金屬切削中地位凸現(xiàn)。
3.刀具服務和管理
由于現(xiàn)代金屬切削技術和刀具技術的迅猛發(fā)展,刀具應用技術日益專業(yè)化。所以,有許多制造廠將自己的刀具準備、刀具管理、采購和倉儲、新開發(fā)刀具試驗、應用及工程化等各個服務模塊交給專門的刀具管理公司進行,以達到提高生產(chǎn)率,減少刀具總費用和所需資金,減少刀具供應商的數(shù)目,降低加工成本等目標。
4.刀具的設計和結構發(fā)生著變化
當前,刀具結構創(chuàng)新的勢頭十分強勁,顯現(xiàn)出很大的潛力。在近幾年的機床工具展覽會上,刀具制造商競相推出的各種刀具新結構成為大家關注的亮點。創(chuàng)新的刀具結構不僅提高了刀具性能,有的甚至對刀具品種的發(fā)展產(chǎn)生了很大影響。例如,可實現(xiàn)斜坡銑的銑刀結構,大大拓展了銑刀功能,減少了換刀時間,其結構特點已被推廣至不同類型的銑削刀具上,形成了可進行斜坡銑的各種銑刀,推動了銑削工藝和銑刀的發(fā)展。此外,如大進給小切深銑刀、不等螺旋角消振立銑刀、刮光車刀片、刀片底面帶導軌配合的螺紋車刀和仿形車刀、刀具的內(nèi)冷卻結構等新型刀具結構層出不窮,不勝枚舉。每種新型刀具的出現(xiàn)都會引起行業(yè)的極大關注,并迅速在行業(yè)中推廣應用,對發(fā)展刀具品種、提高刀具性能起到很大的推動作用。我國許多刀具企業(yè)只做刀具,不生產(chǎn)刀具材料,因此必須更加重視刀具結構的創(chuàng)新。