在信息技術(shù)等高新技術(shù)的帶動(dòng)下肋僧，機(jī)械加工技術(shù)進(jìn)入了“高速边久、高效崇审、智能氓愿、復(fù)合翁凳、環(huán)保”的發(fā)展新階段咪轩，出現(xiàn)了高速(效)切削县趴、近凈成形送魁、柔性化加工、五軸加工锭汛、復(fù)合加工機(jī)床笨奠、網(wǎng)絡(luò)制造、綠色制造等新的制造技術(shù)及裝備唤殴，為制造業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品般婆、提高加工效率和加工質(zhì)量、降低制造成本朵逝、縮短交貨周期蔚袍、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、降低能源和資源消耗發(fā)揮了重要的作用配名。在上述新加工工藝及裝備中啤咽，切削加工的新技術(shù)及刀具以其重要的基礎(chǔ)地位以及應(yīng)用面廣、實(shí)用化程度高渠脉、見效快宇整、成效顯著等特點(diǎn)，其進(jìn)展尤為突出芋膘，成為當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)中的亮點(diǎn)鳞青，對制造業(yè)的發(fā)展和制造技術(shù)的進(jìn)步起到了十分重要的作用。

    在高新技術(shù)的帶動(dòng)和制造業(yè)發(fā)展的影響下审亿，當(dāng)代切削技術(shù)的進(jìn)步和刀具工業(yè)的變化顯現(xiàn)出質(zhì)的飛躍焊循。例如帝愉，作為現(xiàn)代切削技術(shù)顯著特征的高速切削最咖，它的問世及實(shí)用化是制造技術(shù)在信息技術(shù)等高新技術(shù)的帶動(dòng)下和數(shù)控加工技術(shù)全面進(jìn)步的基礎(chǔ)上所達(dá)到的切削新水平，切削速度5～10倍的提高暖麻，以至于在用硬質(zhì)合金刀具加工某些材料時(shí)碑甘，可達(dá)到的切削速度已超過了切削機(jī)理變化的臨界點(diǎn)，切削溫度隨切削速度的提高而降低瘾手。因此销顷，代表著一種新的切削工藝的誕生，標(biāo)志著切削加工進(jìn)入了一個(gè)新的階段光拥。

    在切削技術(shù)取得階段性發(fā)展的同時(shí)灼烫，也帶動(dòng)著刀具工業(yè)的快速發(fā)展。為適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的需要厨摔，刀具工業(yè)的內(nèi)涵窄忱、作用、地位也發(fā)生了重大的變化脓杉。從單純的刀具產(chǎn)品生產(chǎn)糟秘、供應(yīng)简逮，擴(kuò)大至新切削工藝的開發(fā)，及相應(yīng)的配套技術(shù)和產(chǎn)品的開發(fā)尿赚，并從單純刀具供應(yīng)商的地位上升至成為用戶企業(yè)提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量散庶、降低制造成本的重要合作伙伴，顯示出一個(gè)新型刀具工業(yè)的雛形凌净。

    從時(shí)代變遷的高度來了解和認(rèn)識(shí)切削技術(shù)悲龟、刀具乃至刀具工業(yè)的發(fā)展和變化，對于正在建設(shè)制造強(qiáng)國的我國工業(yè)界具有重要的現(xiàn)實(shí)意義冰寻，將加強(qiáng)我們對發(fā)展我國切削技術(shù)的緊迫感和責(zé)任感躲舌。應(yīng)當(dāng)說，加快我國切削技術(shù)的發(fā)展和刀具工業(yè)的變革性雄，還具有相當(dāng)?shù)木o迫性没卸。

    切削刀具實(shí)現(xiàn)了向高科技產(chǎn)品的飛躍

    在傳統(tǒng)的機(jī)械加工企業(yè)里，刀具曾長期被列入低值易耗品的管理范圍秒旋。這一方面反映出對刀具重要性的忽視约计，另一方面也是對當(dāng)時(shí)刀具產(chǎn)品技術(shù)含量低下的客觀反映。從上世紀(jì)70年代以來援丐，隨著數(shù)控機(jī)床發(fā)展而發(fā)展起來的所謂“數(shù)控刀具”善簸，引領(lǐng)著切削刀具朝著三高一專(高效率、高精度苇给、高可靠性和專用化)方向不斷發(fā)展呛产，把傳統(tǒng)的刀具產(chǎn)品發(fā)展成為高附加值、高科技含量的產(chǎn)品北淘。目前治勒，在刀具材料、涂層技術(shù)玷源、刀具結(jié)構(gòu)等方面所取得的進(jìn)展均屬于當(dāng)代材料路倔、信息學(xué)科、計(jì)算機(jī)攀驶、微電子應(yīng)用技術(shù)的最新成果逮赋。

    首先，是在刀具材料和涂層技術(shù)方面镰对。刀具材料的現(xiàn)狀是：各種刀具材料的性能都有顯著提高卓奄，形成了每種刀具材料既有獨(dú)特的優(yōu)勢和使用范圍又相互取代補(bǔ)充的格局，使切削加工的各領(lǐng)域止毕、各工序的效率和總體水平有顯著的提高模蜡。硬質(zhì)合金成為刀具的主要材料，出現(xiàn)了適用于做涂層基體的傾斜機(jī)能材料滓技；適合做量大面廣的鉆頭哩牍、立銑刀棚潦、絲錐等通用刀具和IT產(chǎn)業(yè)微型刀具的細(xì)顆粒、超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金材料膝昆；這類硬質(zhì)合金的強(qiáng)度超過3000N/mm2丸边，甚至達(dá)到4000N/mm2以上，為普通硬質(zhì)合金材料的1倍荚孵，從而擴(kuò)大了硬質(zhì)合金刀具的應(yīng)用范圍妹窖。近年來，涂層技術(shù)取得了重大的進(jìn)展收叶，能針對刀具不同的加工對象及使用要求開發(fā)多種牌號(hào)骄呼，或復(fù)合多層、梯度結(jié)構(gòu)判没、納米結(jié)構(gòu)的涂層蜓萄。最新的AlCrN涂層和TiN-Si3N4納米結(jié)構(gòu)涂層， 其涂層的硬度分別達(dá)到HV3200和HV4000钳生，耐氧化溫度達(dá)到1100℃秤慌，顯著地提高了刀具的切削性能，是材料科技領(lǐng)域里的最新研究成果孕称。又如已實(shí)用化的金剛石涂層和正在開發(fā)的CBN涂層都屬于高新技術(shù)的范疇式涝。刀具材料和涂層技術(shù)的進(jìn)步，不僅提高了標(biāo)準(zhǔn)通用刀具的性能酝遇，而且也提高了齒輪滾刀图汪、剃齒刀等精密復(fù)雜刀具的性能，為切削刀具性能的升級(jí)換代奠定了基礎(chǔ)驳芙。

    其次讳汇，以可轉(zhuǎn)位刀具為代表的通用的車、銑和孔加工刀具及專用的岳舔、復(fù)合的笔碌、智能的刀具，其創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)躲扣、優(yōu)良的性能、復(fù)合的功能丸升、高的加工效率和精度也充分說明了刀具是現(xiàn)代科技的結(jié)晶铆农。應(yīng)用在大批量流水生產(chǎn)線上的專用刀具其功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出普通刀具的概念， 它不僅能把多道工步組合在一道工序里狡耻，提高加工效率和精度墩剖，而且能和專用機(jī)床一起共同開發(fā)新的加工方法，還起到節(jié)省投資的效果夷狰。隨著復(fù)合加工數(shù)控機(jī)床的興起岭皂，出現(xiàn)了一刀多用的復(fù)合刀具或多功能刀具郊霎，減少換刀的次數(shù)，為發(fā)揮復(fù)合加工機(jī)床的優(yōu)勢起到了重要的作用爷绘。帶有光電傳感书劝、測量和伺服補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的智能刀具，可根據(jù)測量的結(jié)果自動(dòng)調(diào)節(jié)刀具的尺寸土至，分辨率達(dá)到0.002mm购对；一種在刀具里集成著3個(gè)加速度傳感器的銑刀，可實(shí)時(shí)采集切削過程的信息陶因，經(jīng)數(shù)控系統(tǒng)處理后协包，使機(jī)床始終保持在最佳狀態(tài)。

    此外忠牛，眾所周知的HSK工具柄———機(jī)床與工具接口幔憋，是一項(xiàng)重大的技術(shù)創(chuàng)新。與傳統(tǒng)的7:24刀柄比較克鼠，不僅提高了刀具與機(jī)床連接的精度和剛性忌党，而且作為一項(xiàng)錐柄裝夾定位的共性技術(shù)，其原理已被應(yīng)用到砂輪法蘭與主軸的連接及工具系統(tǒng)的連接中清农，對制造技術(shù)產(chǎn)生廣泛的影響铺举。

    如果把“數(shù)控刀具” 的概念理解為高科技含量、高性能刀具的話栽寄，那么劫伊，可以說，切削刀具已全面進(jìn)入了“數(shù)控刀具”的時(shí)代纤耐，使切削加工總體效率成倍提高姊呐。

    切削技術(shù)向創(chuàng)新制造工藝的飛躍

    在制造業(yè)的發(fā)展中除了看到高性能刀具所產(chǎn)生的直接切削效果外，還可看到切削技術(shù)在創(chuàng)新工藝方面所產(chǎn)生的更大效果助被，這是當(dāng)今切削技術(shù)發(fā)展的重要特點(diǎn)剖张， 也是切削技術(shù)進(jìn)入新時(shí)代的顯著特征。近幾年揩环，不斷開發(fā)的新的切削技術(shù)搔弄，已成為推動(dòng)制造業(yè)中裝備、模具制造業(yè)和汽車丰滑、航空航天等產(chǎn)業(yè)部門快速發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)顾犹。

    在大批量生產(chǎn)的汽車工業(yè)里，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)主要零件的生產(chǎn)效率的提高尤為突出褒墨。這與汽車工業(yè)大量采用新切削加工方法分不開炫刷，如用整體硬質(zhì)合金鉆頭加工缸體孔系新工藝、用Si3N4陶瓷刀具或CBN刀具精鏜缸孔新工藝、金剛石銑刀高速銑削鋁合金缸蓋新工藝浑玛；又如曲軸的銑削工藝或車F車?yán)に嚭妥兯傧浯阌昌X輪內(nèi)孔硬鏜削工藝绍申。這些新工藝不僅提高加工效率而且提高加工質(zhì)量，表1是上世紀(jì)從七八十年代至九十年代汽車工業(yè)加工精度提高的數(shù)字顾彰。

    表1     

                 20世紀(jì)70～80年代   20世紀(jì)90年代 
    尺寸精度      IT7～I(xiàn)T8級(jí)         IT5～I(xiàn)T6級(jí) 
    圓度(mm)      0.015～0.020       0.005～0.010 
    同軸度(mm)    0.020～0.030       0.015～0.020 
    孔距精度(mm)  0.030～0.050       0,010～0.015 
    車銑加工表面粗糙度Ra(μm)  1.6～3.2  0.8～1.2

    現(xiàn)代航空工業(yè)中用整體鋁合金的框架結(jié)構(gòu)作為飛機(jī)的構(gòu)件极阅，加工時(shí)要從整塊鋁件上切除90%以上的材料，采用高速切削新工藝工划，切削速度可達(dá)到4000～7000m/min滑信，進(jìn)給速度60～100m/min， 金屬切除率達(dá)6000cm3/min以上恒左。

    模具工業(yè)中用于加工敞開空間的模腔的高效切削成形新工藝及淬硬模具硬切削工藝煞恭，已取代了傳統(tǒng)的電火花成形工藝，大大地提高了加工效率蔬旋，表面粗糙度可優(yōu)于Ra0.6μm井翅，甚至達(dá)到鏡面的效果，大幅度地減少了模具拋光的工作量哩疲，縮短了模具的開發(fā)周期霹链。圍繞著模具加工開發(fā)的多功能刀具、模腔粗加工插銑刀具和大進(jìn)給刀具等高效切削刀具及加工工藝梨脖，成為當(dāng)前模具工業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)厦绪。

    就在切削技術(shù)與工藝開發(fā)密切結(jié)合的過程中，創(chuàng)新的切削工藝帶動(dòng)著刀具新產(chǎn)品的開發(fā)屎螟，創(chuàng)新的刀具又開拓著新的切削工藝逛镶，兩者緊密結(jié)合，相互促進(jìn)疗韵，把切削工藝帶入了一個(gè)良性發(fā)展的軌道和更高的層次兑障。

    刀具工業(yè)經(jīng)營理念的飛躍

    在切削技術(shù)快速發(fā)展的同時(shí)，刀具工業(yè)本身也發(fā)生了重大的變化蕉汪，整個(gè)行業(yè)的功能不只是簡單地供應(yīng)“三高一屃饕耄”的刀具產(chǎn)品和技術(shù)，而是作為制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中社會(huì)資源保障的一個(gè)子系統(tǒng)者疤，直接承擔(dān)起推進(jìn)制造業(yè)切削技術(shù)進(jìn)步的重大任務(wù)和專業(yè)職責(zé)福澡，也為切削技術(shù)和刀具的發(fā)展打開了更加廣闊的空間。在傳統(tǒng)的機(jī)械制造企業(yè)里宛渐，企業(yè)要投入大量的人力竞漾、物力，成立專門的機(jī)構(gòu)窥翩，負(fù)責(zé)切削加工工藝，照料生產(chǎn)所需的刀具。但隨著制造業(yè)的發(fā)展寇蚊， 針對具體的工件材料和加工工序笔时，選擇一把適用的刀具(包括刀具材料、幾何參數(shù)厕斩、涂層的優(yōu)化搭配)和合理的切削參數(shù)的工作變得越來越復(fù)雜辨头，是一項(xiàng)十分專業(yè)的工作，僅靠企業(yè)的“自我保障”能力已滿足不了企業(yè)提高切削加工水平的需要翠冻。為此曙早，越來越多的企業(yè)開始把提高切削加工工藝、照料生產(chǎn)線上刀具的工作交給專業(yè)的工具制造商來做纪闽，通過專業(yè)化的刀具制造商邻冷，面向全球的資源，以更高的專業(yè)視野和優(yōu)化的配置委勤，幫助企業(yè)提高切削加工的水平妆跌，從而產(chǎn)生更好的效果。針對用戶企業(yè)的這種需求宴甩，刀具制造商紛紛提出了為用戶“提供解決問題方案”的經(jīng)營理念证账。把為用戶“提高加工效率、降低制造成本”作為企業(yè)全部活動(dòng)的宗旨沾尔，并在擴(kuò)大企業(yè)綜合實(shí)力或提高專業(yè)化程度方面做了大量的工作除踱，從而把切削技術(shù)和刀具新品的開發(fā)既面向制造業(yè)主要工業(yè)部門的發(fā)展又針對個(gè)別用戶的需求， 緊密地與切削加工的一線實(shí)踐相結(jié)合吩抓，使刀具工業(yè)深深地扎根于制造業(yè)的沃土之中涉茧，成為刀具工業(yè)發(fā)展和創(chuàng)新切削技術(shù)取之不盡的源泉。在這種背景下琴拧，刀具制造商推出新產(chǎn)品和新技術(shù)的速度明顯加快降瞳，產(chǎn)品更新或補(bǔ)充的速度每年可達(dá)10%～20%，每推出一種新牌號(hào)通瞅拘兀可提高切削效率50%挣饥。國外某刀具公司稱：在該公司的總銷售額中60%為開發(fā)不到5年的產(chǎn)品，開發(fā)不到3年的產(chǎn)品占35%沛膳，說明在實(shí)踐中建立起來的科學(xué)的經(jīng)營理念和企業(yè)宗旨扔枫，抓住了切削技術(shù)的實(shí)質(zhì)，符合刀具工業(yè)自身發(fā)展的規(guī)律锹安。

    在這個(gè)過程中短荐，刀具工業(yè)完成了對自身價(jià)值在認(rèn)識(shí)上和實(shí)踐上的飛躍，刀具制造商不只是刀具實(shí)物的生產(chǎn)者和銷售商叹哭，意識(shí)到在新的形勢下忍宋，必須自覺成為推動(dòng)制造業(yè)發(fā)展和制造技術(shù)進(jìn)步的重要的專業(yè)化社會(huì)資源。觀念的變化產(chǎn)生了巨大的物質(zhì)力量，推動(dòng)刀具工業(yè)更快的發(fā)展移良，正在塑造出一個(gè)全新的刀具工業(yè)挖榜。
   
    從世界范圍看，刀具辰稽、切削技術(shù)和刀具工業(yè)都取得了很大的進(jìn)展挣傻，實(shí)現(xiàn)了各自的飛躍，顯示出傳統(tǒng)的刀具工業(yè)正在消亡爷瓜，新型的刀具工業(yè)以其強(qiáng)大的生命力已出現(xiàn)在制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域棵欧，正在推動(dòng)著制造業(yè)中裝備制造、汽車享偎、航空航天运荸、模具等工業(yè)部門的發(fā)展。我國要走完新型工業(yè)化的歷史階段豌富，必須發(fā)展制造業(yè)根适，并優(yōu)先發(fā)展裝備制造業(yè)，就必須對制造技術(shù)中的切削技術(shù)有足夠的重視铅乡。一方面继谚，我國的制造業(yè)要充分利用國內(nèi)外切削技術(shù)現(xiàn)有的成果，利用后發(fā)優(yōu)勢阵幸，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展花履；另一方面，國家要大力扶植我國民族的刀具工業(yè)的發(fā)展挚赊，迅速縮小與工業(yè)發(fā)達(dá)國家刀具工業(yè)的差距诡壁，承擔(dān)起建設(shè)制造強(qiáng)國的歷史重任。

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