中国机械工业金属切削刀具技术协会

中国机械工业金属切削刀具技术协会高翔更新切削理念提高生产效率—浅析中国切削技术发展之路，呼唤切削理念新的提升1、专注技术篇2、融入理念篇3、返璞归真篇

第一篇

专注技术篇

在数控技术和刀具技术的共同推动下

切削加工进入了高速切削时代

二十年切削速度提高了5～10倍

在数控技术和刀具技术的共同推动下

切削加工进入了高速切削时代二十年切削速度提高了5～10倍高速切削可运用于各种材料的硬切削、重切削和少无润滑切削加工Al2O3基陶瓷刀具端铣调质45＃钢时的切削力

高速切削加工中的切削力变化

——高速切削的特点之一2000120010008006004001400070140210280350切削分力（N）切削速度（m/min）FzFxFy高速切削试验中温度与速度的关系——高速切削的特点之二CBN刀具12000C

高速切削可提高加工效率降低加工成本

——高速切削的特点之三刀具费用只占总加工成本的4%切削界公认的事实加工效率提高20%加工成本降低15%刀具价格下降20%加工成本降低0.6%刀具寿命延长一倍加工成本降低1.5%

加大刀具投入，用先进刀具高速切削提高生产效率降低总生产成本，是切削理念的一次进步PCBN刀具的特点和最新发展硬度高：Hv3000～5000，抗冲击性高于陶瓷热稳定性好：1400

～15000C不与铁系材料反应，

但B在高温下会熔于C导热性好：仅次于金刚石摩擦系数低：0.1～0.3，且随切削温度上升而降低可以涂层：Ti(C,N)+(TiAl)N+TiN

可做出三维断屑槽型可用于精加工和粗加工，可切削硬材料和非淬硬材料SecomaxCBN300带断屑槽型刀片在上汽通用铣铸铁缸体平面V=2000米/分切削寿命是普通CBN刀片的4倍日本精瓷（Kyocera）带三维断屑槽型的车刀片，物理涂层（PVD）有了重大进展

开发出多种功能的涂层：有适应高速切削、干切削、硬切削的耐磨、耐热涂层，有适应断续切削的韧性涂层，还有适用于干切削及需要降低摩擦系数的润滑涂层

开发了纳米结构的超硬涂层如Balzers公司的FUTUNANANO和FUTUNATOP，3300Hv，氧化温度900℃又如PLATIT公司的nACo纳米结构涂层，4500Hv，开始氧化温度1100℃

PVD制备氧化铝涂层

Hauzer技术镀层公司用阴极电弧与磁控溅射制备AlTiN-Al2O3涂层刀具，干铣削42CrMo钢比AlTiN涂层刀具提高寿命一倍AlTiN-Al2O涂层界面目前——硬质质合金涂层刀刀具是高速切切削的主力军军未来——寄期期望于高韧性性陶瓷、超硬硬材料及其涂涂层ThefuturewillbebasedontoughceramicsandsuperharddiamondandCBNmaterialsinthebodyorcoatingofthetool.——DennisT.Quinto——CuttingTools:theFuture动向——CBN刀具取代代硬质合金的的进程已悄然然开始展望——高速速切削将获得得更为广泛的的应用第二篇融入理念篇理念更新不断断推动加工效效率的提高高速切削、高高效切削和高高效加工代表着近年切切削理念的三三次进步机械加工中核核心目标之一一是提高效率率和降低成本本切削加工效率率高速切削可以以提高生产效效率，但不是是唯一手段刀具结构创新新是提高生产产效率的重要要手段大走刀、复合合刀具、多功功能刀具‥‥工艺的创新有有时带来加工工方式革命性性的进步曲轴加工的技技术进步是典典型的例证∝vfaP高效切削Combinationtooldrilling,boring&chamferingAdjustableISO-inserts曲轴车拉刀和和高速铣刀的的发明带来曲曲轴加工方式式革命性的进进步，成十倍倍地提高了加加工效率和产产品质量东风刃量具厂厂为文全曲轴轴厂开发生产产的曲轴高速速铣刀同等切削条件件下群钻的切削寿命是普普通麻花钻的的3～5倍同等切削寿命命条件下群钻的进给量是是普通钻头的的2～3倍钻钢用多刃钻头钻铸铁用多刃钻头多分屑槽钻头十字修磨钻头双平面钻尖采用包括高速速切削、刀具具结构和工艺艺方式创新在在内的综合手手段实现高效效切削，是切切削理念的又又一次进步提高效率不能能只盯着高速速切削受刀具性能（（涂层和材料料）和设备限限制不能进行行高速切削的的时候，通过过刀具结构创创新和工艺革革新来提高切切削效率常常常更为实际高效加工高效切削=高高效加工Mazak公公司称他们的的数控机床只只有30%时时间创造利润润东方汽轮机厂厂进口加工中中心纪录的切切削时间也只只有30%数控技术涂层技术材料技术高性能刀具高速切削刀具结构创新切削参数优化工艺方式变革高效切削？高效加工<30％非切削时间>70％高效切削的效效果被太多的的非切削时间间大大抵消了了东方汽轮机厂厂进口加工中中心系统自动动纪录的切削削时间只占30％数控技术涂层技术材料技术高性能刀具高速切削刀具结构创新切削参数优化工艺方式变革高效切削装取工件、测测量零件、装装刀调整、空行程、设备备检修和保养养……高效加工向管理和相关关技术要效益益缩短非切削时时间提高加工工效率数控技术涂层技术材料技术高性能刀具高速切削刀具结构创新切削参数优化工艺方式变革高效切削提高工作台速度加速度；刀库容量和换刀速度；设备高可靠性稳定性平均无故障时间长；加强刀具管理，机外预调刀具；通过网络编程，计算机仿真缩短试切时间；随机测量测量；快速装夹技术；辅助装卸工位；优化工艺布局,加强生产管理……高效加工70％在采用先进刀刀具实现高效效切削的同时时，还要应用用相关技术和和管理手段优优化整个加工工过程实现高高效加工，是切削理念的的第三次进步步从专注技术到到融入理念从从高高速切削到高高效切削再到到高效加工切切削削理念的融入入拓宽了我们们的视野，指指导我们根根据具体条件件，采用多样样化的途途径径提高切削加加工效率第三篇返璞归真篇人才、创新、、基础、实践践是切削技术术的根本—呼唤切削理念念新的提升在发展切削技技术的道路上上我们还缺少什什么？我们还该怎么么做？现状与思考1、加工企业业买产品、买技技术、买服务务提高了生产效效率2、刀具企业业瞄准世界先进进水平努力赶赶超开发了一批先先进产品3、思考缺失了什么？群钻的思考思考之一：创创新北京永定机械械厂倪志福创造的群钻武汉重型机床床厂马学礼创造的深孔套料刀刀鞍钢机械总厂厂王崇伦创造的万能工具胎胎思考之二：如如何看待创新新对“多刃尖麻麻花钻标准与与产业化”的的评价产生分分歧观点之一：与与现代刀具相相比、高速钢钢麻花钻是低低档产品，不不予授奖观点之二：针针对67型群群钻的不足进进行了六个方方面的创新，，实现了产业业化并批量（年产产上千万件））进入了国际际市场。是一一篇创新性、、实践性好的文文章，应授予予一等奖争论焦点：如如何看待创新新，该论文最最后获三等奖奖努力赶赶超——跟踪式式的追追赶——差距在在扩大大缺少自自主创创新和和自主主知识识产权权买来主主义——买产品品买服服务——继续买买下去去缺少切切削技技术基基础和和创新新人才才思索：：我们们过多多地（（甚至至只））留意意到（（盯着着）先进技技术的的浮华华，却却较少少（或或根本本没有有）去探究究其背背后的的功底底———人才才、创创新、、理论和和实践践最大的的差距距是缺缺少掌掌握切切削技技术理理论、、实践应应用能能力强强、有有创新新精神神的人人才呼唤从从切削削技术术———切削削理念念———人才才基础础更更高层层次上上切削削理念念新的的提升升要克服服浮燥燥心理理和急急功近近利的的思想想，重重基础础重实实践努努力造造就一一大批批掌握握先进进切削削技术术基础础、懂懂得先先进切切削理理念、、有创创新意意识和和解决决实际际问题题能力力的切切削工工程师师和新新一代代的刀刀具大大王。。这才才是进进一步步提高高切削削加工工的生生产效效率和和更快快地赶赶超切切削刀刀具先先进水水平的的根本本途径径切削技技术的的三次次跃升升专注技技术运用高高速切切削提提高生生产效效率降降低生生产成成本融入理理念切削理理念的的三次次进步步返璞归归真重视人人才、、创新新、理