淺談我國金屬切削刀具的發展現狀

范丹娜?王俊洋?肖俊華

摘 要：當我們進入21世紀的時候，從世界范圍觀察，我們正處在先進制造技術空前快速發展的時期。由于數控機床（NC）的問世，發展一系列數控加工技術，如加工中心（MC）、柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統（FMS）、計算機集成制造系統（CIMS）、甚至出現了與傳統機床完全不同的虛擬軸機床（又稱六條腿機床），和與機床同時相輔相成發展起來的高速加工新技術、新刀具、新工藝的緊密結合，使機械加工中的勞動強度大大降低，輔助時間大大縮短，產品質量和生產效率大大提高，成為制造業乃至全球經濟的發展起到巨大的推動作用。以美國為例，制造業在美國被譽為產出最多的經濟部門，在90年代為美國國內生產總值（GDP）增長的貢獻達到29%。本文將就我國金屬切削刀具的重要性及發展現狀進行討論。

關鍵詞：金屬切削刀具 重要性 發展現狀

1 金屬切削刀具

金屬切削工具是機械制造中用于切削加工的工具。 絕大多數的刀具是機用的，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、擴孔鉆、鏜刀、鉸刀和內表面拉刀等；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。

按切削運動方式和相應的刀刃形狀，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

在機械加工中，金屬切削機床和刀具作為切削加工的基礎工藝裝備，刀具被稱為機床的“牙齒”和“孿生兄弟”，無論是什么樣的金屬切削機床，都必須依靠這個“牙齒”才能發揮作用，離開這個“孿生兄弟”則一事無成。刀具性能和質量直接影響到數百萬臺機床生產效率的高低和加工質量的好壞，直接影響到整個機械制造工業的生產技術水平和經濟效益。所以說：“企業的紅利在刀刃上”，這是國外企業家的切身體會。古人云：“工欲善其事，必先利其器”，現代人說：“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實踐活動中的經驗總結。

現實生產說明“刀具雖小、潛力無窮”。如粗加工一根20萬千瓦發電機轉子軸，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床方面的權威他對切削刀具的作用作了如下論說：“改進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。合理地選擇和應用現代切削刀具是降低生產成本，獲得主要經濟效益的關鍵。”又一位美國專家N.茲拉丁說：“一臺價值25萬元美元的NC機床，其效率的發揮在很大程度上取決于一把價值30美元立銑刀的性能”。所以常聽西方企業家說：“刀刃下生利”。

現代科技水平的提高，設備更新換代速度越來越加快，10至15年換一代，在這樣短期內賺回設備投資并創造出利潤，就要投資研究改進依靠刀具挖潛。據有關資料表明：刀具費用占制造成本2.4-4%，但它卻直接影響占制造成本里邊 20%的機床費用和38%的人工費用。還有一種算法：機床與刀具投入比為9∶1到7∶3。只要刀具投資到位，切削速度和進給速度每提高15-20%可降低制造成本10-15%。所以買機床的同時，一定考慮配置好的刀具，才能高效運轉。還有，要做到三個耐用度（即最大生產率，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，生產上才能解渴。問題是人們的觀念跟不上，認為機床是固定資產、刀具是消耗品。造成“驢不死，不下磨”，“舍得花錢買先進設備低效率運轉，舍不得花錢買先進刀具高效挖潛”的怪現象。這是阻礙生產力發展的“絆腳石”和“攔路虎”。

3 我國金屬切削刀具的發展現狀

目前，我國刀具行業的產品結構嚴重失衡，也就是生產的刀具與需求不匹配，表現在：硬質合金刀具缺口大，高速鋼刀具生產過剩；高效刀具缺口大，低檔標準刀具生產過剩。

國內數控刀具企業生產經營規模太小，沒有形成自身的切削刀具產業鏈，尤其是工具系統的生產廠家不生產刀片，刀片生產廠家不生產工具，幾乎完全依賴供方，沒有真正意義上的產業技術創新戰略聯盟。 目前工業發達國家的新產品貢獻率52%，我國僅5.9%。具有自主知識產權核心技術的產品少，克隆產品較多。這樣的結果除了自主創新能力削弱外，還容易遭到侵權指控。即使有自行研制的技術，也容易被指責為“剽竊”。

4 結束語

數控刀具是技術密集、知識密集、人才密集的行業，其發展對人才的依賴度很大，尤其在公司生產經營規模不大時更是明顯。國內數控刀具技術人才、管理人才、營銷人才、數控機床操作工都奇缺，一般培養周期為3～5年。而高校又沒有很好地擔當起培訓CNC數控加工和數控刀具專業人才的責任，靠企業自身培養，往往事半功倍，還不一定能留住人才。

參考文獻

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