五、刀具新结构的应用

　　1、可转位刀具技术是刀具发展史上的一个重要创新，它具有不经焊接，无裂纹等缺陷，充分发挥原有刀片的切削性能，并减少机床停机磨刀、装卸刀具的辅助时间等优点。国外分析资料表明；使用可转位刀具比焊接刀具提高切削效率37.5％，并可降低单件生产成本30－49％。他们的结论是：应用可转位刀具是生产发展的必由之路。因此西方工业化国家用了5－10年就全面普及应用，又用了10年使可转位刀具进入成熟期，其品种不断增加，结构优化，几何参数更趋合理，不仅在车削、铣削、钻削有新的突破，而且扩大到拉削、齿轮加工等涉及高速钢刀具领域的加工，目前美国、德国、日本可转位刀具使用面达到90％左右，使可转位刀具这颗机床的“牙齿”更加锋利和坚硬，真正成为现代切削加工这个舞台上的主角。

　　5、近几年可转位铣刀结构最突出的进展是带前角、螺旋形刀刃及分屑槽刀片的开发，甚至加工铸铁的面铣刀其刀片也是带前角的曲线刀刃，不再是千篇一律的平前倾面，而有了更合理的几何参数、径向前角或轴向前角由负变正、由小变大，因此切削非常轻快平稳（降低切削力30％）。近年来国外几个厂家同时推出一种正八方带前角的刀片、这种正八方的刀片两面用，变成了16个切削刃，大大提高了刀片材料利用率，同时也大大降低了刀片费用。铣刀结构发展另一个方向就是密齿及特密齿，尤其是双负角的陶瓷铣刀，为了增加齿含量，使切削加工更趋于平稳，加快走刀量提高生产效率和表面质量，是一个值得重视的发展趋势。

　　6、重型刀具结构设计更为新颖，如德国瓦德利希科堡（英格索尔公司），生产世界上最大曲轴铣机床和配套铣刀的厂家。可加工大型船用柴油机曲轴，曲轴的一个拐25吨重。铣刀直径为5.5米，厚140mm，刀齿的粗齿44×5＝220齿、精齿4个共224齿。刀盘重30吨，机床功率200千瓦，每小时切屑重5.7吨。加工工艺：铣曲轴两侧面及轴颈，然后在刀盘上换装一个数控车削装置，车削曲轴轴颈和两园根。该铣刀一个非常重要的关键技术：刀盘上均布有8个大孔，孔内安装了减振装置（专利），解决铣削过程切削振动的问题。刀具结构新颖、奇特、技术含量很高。

　　3、刀具监控系统：刀具的监测技术对于高速切削加工的安全性十分重要。刀具监测技术主要包括通过监测切削力以控制刀具磨损；通过监测机床功率以间接获得刀具磨损信息；监测刀具断裂（破损）等。对于切削过程进行监控是先进制造技术走向更高程度的自动化甚至无人化，提高数控机床利用率，保证加工质量，防止意外事故的重要手段。引入现代的微电子传感器、计算机和信息技术对切削过程进行可靠的监控是现代金属切削技术发展的又一特征。

　　4、刀具管理系统：刀具的管理系统是柔性制造系统（fms）中必不可少的重要组成部分，已在各国特别是工业发达国家中得到了广泛的应用。刀具管理处于一个动态变化过程，其主要包括以下几方面的内容：（1）刀具的贮存，运输和交换；（2）刀具的分配与调度；（3）刀具的监控；（4）刀具的信息管理。刀具是加工中心进行金属切削的主要工具，它的使用是否最佳，调度是否合理，管理是否完善，控制是否有效，对整个柔性制造系统（fms）的利用率，生产效率和生产质量都将产生很大影响。

    5、刀具刃口钝化问题应引起重视：目前我国绝大部分可转位刀片刃口未经钝化处理，刀具耐用度低，刀具消耗费用大。而从国外引进的刀片生产线都带有刀片刃口钝化机，经钝化后的刀片刃口微观缺口彻底消除，有效的增加了刃口强度，其刀具耐用度一般提高20％以上至1倍。目前已研制成功一种能普及应用的小型可转位刀片刃口钝化机，机型轮廓尺寸：400×400×600（毫米），其特点是：采用齿轮减速电子调速电机传动的行星机构，使刀片自转并公转，由高速旋转的含磨料尼龙盘刷钝化刀片刃口，采用时间继电器控制钝化时间和袖珍显微镜检测刀片刃口钝化参数，该小型可转位刀片刃口纯化机结构设计紧凑合理、灵巧可靠、操作方便，适于刀片制造部门和机械加工车间应用推广。

七、几点启示和建议

　　我国正处于制造技术快速发展的时期，数控机床的普及、先进制造技术的发展、制造业现代化步伐的加快对刀具行业提出了新的挑战。面对机械产业的升级和结构的重大调整，对工具市场的需求迅速增长，对刀具行业提供了巨大的机遇和发展空间。

    建国以来，刀具行业为机械制造业的发展做了大量工作，取得了很大成绩，但随着切削加工速度的提高，难切削加工材料的大量使用，数控设备的普及，对切削加工刀具的要求越来越高，国内的刀具已经满足不了制造业发展的需求。改革开放，加入wto，国外刀具企业大量涌入，刀具市场的竞争更加激烈。面对越来越严峻的市场，国内刀具企业应转变观念，提高市场意识、品牌意识，抓住机遇，加快自身的技术创新、技术改造力度，加大研发力度，提高产品质量，以优质的产品、优良的服务赢得客户的信任。只有这样，国内刀具厂商才能在激烈的市场竞争中确定自己的优势，赢得更多的市场份额。

   国外刀具企业进入国内市场，带来了先进刀具和经营理念，促进了刀具技术的发展，提高了机械制造业的切削加工水平，得到了广大客户的认可。特别是在国内设厂的外国刀具企业，如山特维克可乐满、肯纳飞硕、瓦尔特、钴领都取得了很好的业绩，从这次调查的数据中可以看出，这些企业都有突出的表现。

    刀具技术发展很快，先进的切削刀具、新型的切削刀具材料、涂层技术不断涌现，满足了机械制造业的需求。先进的刀具如何被客户所接受，有一个推广和培训的问题，调查中用户对刀具的培训有强烈的要求。服务已成为产品的一部分，刀具企业应加强服务意识，深入用户，了解用户的生产和工艺，为用户推荐、选用刀具，帮助用户培训、用好刀具。这样一定会收到双赢的效果。

　　采用先进刀具，适当的增加刀具费用的投入，是制造业提高劳动生产率和企业竞争力的有效手段，这已逐渐成为业内人士的共识。市场竞争要求制造业不断提高质量，降低生产成本。制造业企业只有转变传统观念，正确理解成本降低的概念，克服片面控制工具费用消耗的做法。应该看到，合理的刀具投入，可以成倍地提高生产率和产品质量，不仅增加企业的竞争力，而且促进刀具行业的发展。

　　为了使我国切削技术尽快赶上世界先进水平，2003年9月在南京举行的中国刀协二次会员代表大会暨第一届先进切削技术高层论坛上确立了“发展切削技术、建设制造强国”的宏伟目标。2004年9月于太原举行的中国刀协二届二次理事扩大会议从目前国内机械制造企业的实际出发，决定从2005年起在团体会员单位开展“中国刀协会20工程”活动。要求各企事业团体会员单位通过切削应用技术的培训和先进刀具的推广，用2年左右的时间率先实现提高切削效率20％的目标，已得到广大会员单位和职工的积极响应，并取得了丰硕成果。  

　　展望未来，在以胡锦涛同志为首的党中央领导下，以科学发展观和全面建设小康社会精神鼓舞下，我们的祖国更加繁荣富强，我们的制造业与时俱进开拓创新、彻底甩掉“切削水平落后”的帽子，将成为现代制造业强国而奋斗。