隨著汽車行業(yè)的發(fā)展捺信，新的產(chǎn)品技術(shù)传撰、工藝攘调、設(shè)備和材料的出現(xiàn)携侮，對汽車行業(yè)刀具提出了新的挑戰(zhàn)袭甲。發(fā)動機作為整車最重要的大總成，其減重對于整車的輕量化意義重大姚继。實現(xiàn)發(fā)動機輕量化的途徑主要有幾種方案：選用鋁合金赊蚁、鎂合金和工程塑料等輕質(zhì)材料代替灰鑄鐵等傳統(tǒng)材料;功能組件的結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化和輕量化;功能相近的組件集成化或模塊化;對發(fā)動機中的關(guān)鍵零件(如曲軸和連桿)進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

為實現(xiàn)發(fā)動機小型化輕量化要求几馁，鋁缸體的表面采用缸體噴涂技術(shù)郊片，通過開發(fā)涂層工藝，進一步減少了活塞和發(fā)動機氣缸之間的摩擦契畔。相應(yīng)的刀具公司研發(fā)了此工藝刀具焚惰，如Mapal和Guehring公司。在此工藝基礎(chǔ)上课丢，MAG公司正在推廣專用加工中心進行鏜削來代替珩磨蛆存，而不再使用昂貴的珩磨機。另外响禽，發(fā)動機連桿的結(jié)構(gòu)優(yōu)化也十分明顯徒爹，在確保工件強度和剛性的前提下，其桿部至圍繞大頭孔部分都進行了瘦身芋类。采用組合式空心凸輪軸隆嗅。組合式空心凸輪軸是由鐵基粉末冶金材料制成凸輪，然后用燒結(jié)或機械的辦法將凸輪固定在空心鋼管上侯繁。與鑄鐵件相比胖喳，中空裝配式凸輪軸減輕質(zhì)量25%～30%、降低生產(chǎn)成本贮竟，提高整機性能等方面具有傳統(tǒng)凸輪軸無法比擬的優(yōu)勢丽焊。此外，3D打印制造技術(shù)給內(nèi)燃機提供了全新的發(fā)展前景咕别，它使得制造廠商可以利用分層材料制造零部件技健，并減輕裝配操作強度和優(yōu)化發(fā)動機部件數(shù)量。這種技術(shù)的好處顯而易見惰拱，即便于整合和優(yōu)化零部件雌贱。

另一方面，汽車制造屬于傳統(tǒng)制造業(yè)搜栽，汽車刀具的主要發(fā)展趨勢是向高效爸桨、精密、柔性及自動化的方向發(fā)展。第一是適合高速加工肯窜，實現(xiàn)高速加工則涉及到材料與涂層技術(shù);第二是適合硬質(zhì)件加工，可以簡化工藝虏淤、節(jié)約成本且具有柔性;第三是適合干式加工纹茫，Boehringer長期致力于車削加工喧雹，目前研發(fā)以車代磨疮炼，有望在不久的將來突破陌凳。以后曲軸加工就不用磨削;可實現(xiàn)干式加工;第四是適合復(fù)合加工偎箫，例如新能源電動機加工中大量使用復(fù)合刀具啤覆。

國內(nèi)刀具現(xiàn)狀

目前我國的刀具企業(yè)大部分都是大中型國有工具企業(yè)铸磅，而工具行業(yè)發(fā)展的重要特點是專業(yè)化問題笔碌，工具企業(yè)應(yīng)該走小而專梭狱，專而精暮态，精而深這條道路鹦赎。將來中國工具行業(yè)大部分是中小型企業(yè)，少部分是大型企業(yè)误堡。

在國外廠商加大市場營銷力度的形勢下古话，國內(nèi)的工具廠商也加強了與國內(nèi)汽車廠商合作，幫助汽車廠商解決了實際問題锁施。但國內(nèi)工具廠商的產(chǎn)品還無法真正替代國外的產(chǎn)品陪踩，存在質(zhì)量不穩(wěn)定、售后服務(wù)暫時無法跟上的問題悉抵。

同時肩狂，設(shè)計開發(fā)能力不足、設(shè)計技術(shù)落后姥饰、設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)匱乏等一系列技術(shù)開發(fā)問題傻谁，也一直困擾著國內(nèi)刀具行業(yè)。由于國內(nèi)刀具制造廠商還是停留在技術(shù)消化列粪、測繪栅螟、仿制及實現(xiàn)國產(chǎn)化的層次上，因此沒有充分掌握設(shè)計技術(shù)的核心環(huán)節(jié)篱竭，相比國外的工具企業(yè)力图，國內(nèi)刀具制造廠商的生產(chǎn)制造技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備比較落后。而在生產(chǎn)過程中厘乱，表現(xiàn)出的問題是產(chǎn)品的一致性較差雅跺。雖然國內(nèi)刀具制造廠商生產(chǎn)的部分刀具比國外的刀具壽命長，但從使用角度來說潭女，轎車刀具最主要的要求是產(chǎn)品的壽命要持續(xù)穩(wěn)定枕篡。使用管理學(xué)中著名的“木桶定律”來解釋，即任何一塊組成木桶的木板短于其他木板捍秃，水就會在較短的木板處流失生香。國外著名企業(yè)刀具切削對比實驗報告顯示舌捡，國外產(chǎn)品處于某一壽命值附近變化，而這也是中國廠商需要提升的部分藐病。這就需要國內(nèi)企業(yè)提高生產(chǎn)制造水平和質(zhì)量意識渐位，提高產(chǎn)品性能一致性。

從汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看赏庙，目前面臨著經(jīng)濟轉(zhuǎn)型與技術(shù)創(chuàng)新雙重驅(qū)動兩大背景栋昙，想要深耕汽車行業(yè)的刀具企業(yè)，還要在產(chǎn)品研發(fā)鸯乃、技術(shù)創(chuàng)新鲸阻、服務(wù)、人才培養(yǎng)及品牌建設(shè)等諸多領(lǐng)域修煉內(nèi)功缨睡。在行業(yè)協(xié)會鸟悴、研發(fā)單位和企業(yè)院校等多方協(xié)同下，國產(chǎn)刀具在汽車市場中奖年，道路會走得更穩(wěn)健遣臼。

同時，國外刀具廠商很少參與專利刀具產(chǎn)品的仿制與優(yōu)化拾并，而國內(nèi)刀具廠商對于知識產(chǎn)權(quán)的保護重視不夠揍堰，在刀具原始設(shè)計能力方面明顯表現(xiàn)不足。

刀具的應(yīng)用

一般在機加工生產(chǎn)線規(guī)劃投產(chǎn)以后嗅义，刀具已完成基本選型屏歹，但大批量生產(chǎn)后還會出現(xiàn)很多問題，在投產(chǎn)一年的時間后之碗，不僅消耗大蝙眶、成本高，而且刀具供應(yīng)速度不足褪那。對此牵深，通過技術(shù)優(yōu)化，使問題得到了解決喷围，成本也大幅度下降粉越。

刀具的替代一般有兩條途徑：國外廠商的同類產(chǎn)品代替;國內(nèi)本土的產(chǎn)品代替。相比較而言码杆，第二種方法的實施會有一些困難薄罕，但必須做這些工作，而且需要長期不懈地做磁应，且通過及早選擇本土的產(chǎn)品代替妆崇，可有效解決產(chǎn)品及時共贏的問題。

刀具的使用也是非常重要的一環(huán)，首先要對操作工人進行簡單的技術(shù)培訓(xùn)猜休，更重要的是使用方面的培訓(xùn)军霸，特別是安裝的條件和如何安裝。例如飞灰，HSK刀柄刀具安裝幻彪，首先要用HSK清潔工具清潔，手盡量不要碰到HSK連接部分奈辰，要保證機床主軸跳動在0.005～0.010等栏妖。而這些簡單的要求乱豆，工作人員常常不按照此要求做奖恰，影響了刀具的壽命。另外宛裕，有些絲錐瑟啃、深孔鉆加工時配有冷卻噴嘴和導(dǎo)套，經(jīng)常出現(xiàn)工人在刀具安裝時移位揩尸，但裝好刀具以后沒有使其恢復(fù)到原位的問題蛹屿，這就導(dǎo)致了刀具的非正常消耗。所以在刀具使用過程中岩榆，一些簡單的規(guī)則不僅要知道错负，而且一定要照此操作。

有些精度比較高的刀具需要在對刀儀上進行調(diào)整勇边，刀具調(diào)整的好壞也會影響刀具壽命犹撒，如Mapal刀具在刀具調(diào)整時要求比較高，需要調(diào)整的工作人員責(zé)任心強且技術(shù)熟練畴垃。在刀具調(diào)整時栈站，首先要選擇比較正確的對刀儀。另外鲫畸，圖紙上的調(diào)整數(shù)據(jù)是參考值歇刺，并不是最合適的，需要進行修正霜宙。最后章慌，有些刀具在操作工位上要配備必要的對刀儀，這對刀具二次調(diào)整非常有利堕武，有些刀具并沒有到達使用壽命惨侵，只是尺寸有些變化，在生產(chǎn)線進行二次調(diào)整版痪，不僅可減少刀具浪費蓉肤，還可保證加工質(zhì)量。

刀具管理是整個刀具工作的提高層次。通過有效的刀具管理棋捷，使刀具管理工作變得有序脸狸，成績比較顯著。刀具管理的整體思路為：在保證質(zhì)量前提下藐俺，為生產(chǎn)一線服務(wù)炊甲、降低庫存資金，完成生產(chǎn)任務(wù)欲芹、降低庫存資金卿啡，最終達到降低刀具成本的目的。主要有以下三個方面：

第一菱父，采取措施颈娜，保證生產(chǎn)。對容易出現(xiàn)供貨困難的刀具浙宜，進行多家供貨和本地化供貨官辽，使得選擇多樣化，而不要只依靠一家供貨商粟瞬。另外同仆，就是采用一些臨時的解決措施，如使用舊刀具重新修磨裙品。最后俗批，加強與其他汽車廠商的合作，如與其他汽車廠商刀具技術(shù)人員進行必要的合作和交流斩憾，因為對發(fā)動機廠商來說式亥，缸體和缸蓋加工用的很多刀具是相同的，在刀具供貨困難時否胸，雙方可以相互支持芳迅。

第二，降低庫存資金馆梦。對主要的刀具制定安全庫存量蕾胶，到了報警時及時采購。也可以在商務(wù)方面尋找解決方案桐继，如通過簽訂一個合同刘耀，分批進行發(fā)貨的方式。由供貨商備貨蚤弃，特別是對國內(nèi)的供貨商召藻，如衍磨條、硬質(zhì)合金鉆頭等基本上無庫存偿尘。

第三忆某，降低成本点待。目前，對各個加工零件的單耗控制還不錯弃舒，在國際上與同類汽車制造廠商相比也是較好的癞埠。最終目的就是降低刀具成本，最主要的措施是技術(shù)優(yōu)化和本土化聋呢，另外也加強了管理苗踪，從管理中求效益，如使用削锰、調(diào)整及修磨等方面的管理等通铲。

以缸體瓦蓋面加工優(yōu)化方案為例，原刀具的刀片布局方式加工穩(wěn)定性較差器贩，如遇毛坯余量不均的情況會導(dǎo)致崩刃颅夺，瓦爾特刀具采用了刀片立裝和平裝(8+8)的方式，均勻分配每齒切削量磨澡，另外平裝和立裝的刀片在切削完4個刃口后通過互換安裝碗啄，可以使用到另外4個未使用到的切削刃质和。這種刀片安裝布局增加了刀片的切削力队乔，并可最大化的利用刀片的切削刃，增加了刀具的壽命甸诽，從而達到降低單耗的目的拾肚。通過采用瓦爾特的優(yōu)化方案后，每刃加工壽命由原來的500件增加到每刃700件所惶，壽命提升了40%奶匆，以40萬臺發(fā)動機產(chǎn)量計算，瓦爾特的解決方案為客戶節(jié)約成本將近20萬元桦溃。

創(chuàng)新技術(shù)

缸孔噴涂技術(shù)是指采用熱噴涂技術(shù)(電弧噴涂或等離子噴涂)對經(jīng)過粗化處理的鋁發(fā)動機缸孔內(nèi)壁噴涂一層合金涂層或者其他復(fù)合材料晕围，取代傳統(tǒng)的鑄鐵缸套。噴涂了涂層后的鋁合金缸體依舊是一體式缸體呐相，涂層的厚度僅僅0.3?mm黑寻，具有降低發(fā)動機重量，降低缸孔與活塞的摩擦和磨損汞小，提高熱傳導(dǎo)晶恨，降低油耗和CO2排放等優(yōu)點。電弧噴射工藝可在氣缸工作表面上形成許多小的氣孔蛛挚，即使沒有進行珩磨網(wǎng)紋槽加工抗斤，這些氣孔也會儲有潤滑油。其結(jié)果表明丈咐，采用表面粗糙度為Ra0.05?μm級的鏡面精加工瑞眼，除了能提高抗爆燃性能之外龙宏，對于降低氣缸孔與活塞間的摩擦也有著良好效果。

采用渦輪增壓技術(shù)后伤疙，對缸蓋座圈加工提出了新的要求烦衣，傳統(tǒng)刀具壽命明顯降低，不滿足高速高效的要求掩浙。新刀具每個角由3個焊接立方氮化硼刀刃一次加工完成花吟，亮點在于有9個刀片在加工，即每個角由3個刀片加工厨姚，加工精度高衅澈，同時刀具的調(diào)整時間減小，操作簡單谬墙。新的刀具可以將刀具壽命加至10倍以上今布，同時能夠適應(yīng)3倍以上的進給速度的高效加工，并能夠滿足更高的加工精度育另，大大地減小加工和調(diào)刀時間掩半。

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