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。高速切削有一個特點，就是當(dāng)切削速度上升到一定程度時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，同時由于切屑帶走了大部分熱量甚至工件的溫升也會減小。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。計劃經(jīng)濟(jì)時代機(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的事實。有人計算過生產(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、材料的單項技術(shù)都不占優(yōu)勢的情況下，憑借自主知識產(chǎn)權(quán)的刀具設(shè)計和工藝技術(shù)，加上涂層、材料和刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新技術(shù)的綜合運用，在高強(qiáng)度石油管螺紋刀具上實現(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記錄的切削時間也只有30%左右。切削技術(shù)在不斷發(fā)展，人們的認(rèn)識在不斷深化：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用以上技術(shù)和思路解決實際問題的人才------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)工作會議上，東方汽輪機(jī)廠介紹了綜合運用切削應(yīng)用技術(shù)，全面提高切削加工效率的經(jīng)驗。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%的時間要效益”。減少非切削時間的手段還很多，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)時間等等。

　　既要采用先進(jìn)刀具，同時還要通過管理和應(yīng)用相關(guān)技術(shù)優(yōu)化整個加工過程，實現(xiàn)高效加工是最近切削理念的第三個進(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而忽視切削應(yīng)用技術(shù)這個重要領(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。