由荣格贸易出版公司旗下《国际金属加工商情》和《国际模具制造商情》杂志同美国金属加工业著名杂志《Modern Machine Shop》合作举办了“荣格2005高效刀具技术研讨会”，邀请来自刀具行业的世界一流企业、国内著名高校以及典型用户企业的专家和学者作为演讲嘉宾。在两天的会议中，刀具行业生产企业及其用户以研讨会为平台，就高效刀具的技术发展及应用展开了全面而深入的交流。现将部分嘉宾的部分发言内容摘编整理，提供给读者，期望能够对刀具企业以及刀具用户产生一定的启迪作用。

　　1．高效切削加工已成全球制造技术发展趋势，中国工具工业应迎头赶上（中国机床工具工业协会工具分会秘书长沈壮行）

　　现代制造业正在向“高速、精密、复合、智能和环保”的方向大步前进，而高速、高效加工在其中扮演着重要角色。在当今世界制造业面对的诸多矛盾中，效率是最主要的矛盾。实践证明，只有通过对效率的不断追求，才能经济有效地处理好其他矛盾。所以，现代制造技术的发展中，效率被推上了最为突出的位置。高效切削技术成为现代制造的主流，是必然的发展趋势。

　　在发达国家，围绕高速、高效切削，不仅在技术开发方面投入了大量精力，而且在应用推广方面取得了前所未有的进展。每年都会在制造技术和装备市场上见到为此目的而推出的新技术、新工艺、新装备，以及新型高效切削刀具和各种配套技术和设施。可以说，高速、高效加工已经成为国际制造技术发展的一个趋势。相比之下，高效切削在我国虽然已经出现良好的发展苗头，但仍然只在部分行业和企业得到有限的应用。这一热一冷反差十分明显，说明我国制造业总体上还没有赶上当今世界的发展潮流。这种情况，在经济全球化日益深入发展的今天，就意味着丧失竞争力，是十分危险的。

　　中国工具工业落后于制造业的发展需要，主要表现在：几十年如一日生产标准化、通用化刀具，抱着传统发展模式不放，无法满足现代制造业对高效刀具的需求。这种落后是我国制造业在由大到强的发展过程中一个严重的瓶颈。

　　我曾经对中国工具企业的发展提过一条建议，今天我还是要这样说：“实事求是，承认差距，通过长期的努力和艰苦的积累，赶上发达国家水平。”目前我国工具工业对国外先进技术还处于模仿阶段：主要是引进一点技术、装备，仿制一些产品，能做到替代进口已经很不错了。但长此以往，永远跟在人家后面，不会有出头之日。正确的方法应该是仿创结合，走自己的道路。核心是要掌握一个现代工具企业的运营理念和运作技术，这样才能摆脱仿制的命运，做到自己有能力组织各种资源，投向一个目标，打出一片天地。

　　为了加速从单纯模仿走向仿创结合的过程，建议有条件的企业，加强对现代制造企业运作软技术的学习，例如聘请国外专家，或通过合资合作，加强这方面的学习、掌握过程。

　　2．刀具人才的培养（山东大学机械工程学院刘战强教授）

　　当今时代知识更新的速度以倍数的速率发展，企业员工在学校所学的知识已经应付不了工作的需要，文凭像工厂生产的面包一样要注明有效期。而培训就是未来知识的“保鲜剂”，是企业育人的重要手段。像摩托罗拉目前的培训预算高达4亿美元，每位员工每年的培训时间有80~100小时，摩托罗拉认为在培训上每投入1亿美元就会有30亿美元的回报。

　　切削刀具的设计、生产、销售到使用、管理与重磨的各个环节，都需要有不同业务规格的刀具人才参与。我国目前虽然刀具制造厂商的数量不少，而且不少企业还引进了世界先进的生产设备，但国内轿车生产线和数控加工中使用的还多是进口、独资或合资生产的洋品牌刀具，造成这种“同样的装备生产不出同样的产品”的原因很多，一个主要的原因是缺乏高素质的刀具人才，工具行业产业竞争，实际上是刀具人才的竞争，包括刀具开发人才、刀具的试验与检测人才、刀具销售与售后服务人才以及刀具的使用管理和刃（重）磨人才。

　　我认为，对刀具的使用和管理应该做到“4 knows”：Know-what（知道是什么）、Know-why（知道为什么）、Know-how（知道怎样做）、Know-who（知道谁有知识）；而对刀具的使用和管理则应做到“5 rights”：The right tool、At the right place、In the right time、In the right condition、 At the right cost。

　　3．面向新型切削应用领域的最先进刀具涂层及发展趋势（CemeCon AG公司全球涂层业务发展网络负责人Georg Erkens）

　　据专家分析，在未来5年内，诸如高速切削、硬加工干式切削或高性能切削等现代切削方式将在全球，尤其是中国广泛应用。而涂层则在其中扮演着相当关键的角色。考虑到未来对切削刀具各种需求的增加，刀具制造商不得不将刀具视为一个系统来对待。刀具基本材料、几何形、刃口的处理以及涂层必须根据不同应用条件作系统匹配。除此之外切削参数也是必须综合考虑的因素之一。如果切削参数变得非常苛刻，那么仅仅依靠改变涂层将无法获得理想的性能结果。

　　新型的等离子增强工艺技术，例如高电离化溅射（H.I.S）及高电离化脉冲（H.I.P）技术，使得兼备显著机械性能和高抗化学能力的氧化物-氮化物合成涂层的生产成为现实。等离子增强溅射技术为将气体控制等离子转化为材料控制等离子提供了可能。这类涂层所具备的特殊性能使其成为具有高机械性能和热负荷特性的挑战性切削应用领域（例如干式硬铣削、硬车削）的首选。

　　4．高效加工的经济技术分析（肯纳飞硕金属（上海）有限公司市场拓展部经理杨晓）

　　一般来说，在汽车零件加工的单件成本构成中，我们可以抽象出一组数据，投资利息和折旧费占到35%，企业一般费用、冷却润滑液费用、人员工资以及设备运行和能源费用分别占到总成本的28%、17%、9%和7%，刀具费用仅占据4%。但是在费用降低、延长刀具寿命和增加切削参数这三种降低制造成本的方法中，我们经过数据分析可以发现，采用前两种途径，比如降低刀具费用30%或延长刀具寿命50%，仅可降低单件制造成本1%；而如果采用第三种途径，增加切削参数20 %，那么约可降低单件制造成本15%，高效加工的重要性由此可见一斑。

　　增加效率的原则无非是“将无附加价值的时间转变为增加价值的时间”，一般认为无附加价值的时间包括过量生产、储存、设置、测量以及试切的时间，增加价值的时间则包括生产时间、装配时间、保养时间和培训时间。而要提高加工效率就必然需要减少辅助加工时间，因此我们认为可以采取复合加工、减少装夹时间、虚拟制造等方法达到这一目的。

　　5．聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具及其应用（哈尔滨理工大学现代制造技术与刀具开发实验室主任刘献礼）搭配图片评价什么减肥药比较好眼霜女士护肤品排行榜好去黑眼圈眼霜哪个牌子好眼膜什么牌子的眼霜好

　　立方氮化硼（CBN）材料于1957年由美国GE公司合成，并于1969年开始应用于工业领域，当时主要用于磨削。1974年，美国宣称于1973年研制成功聚晶立方氮化硼刀具，1975年首先出售商标为BZN的聚晶立方氮化硼复合刀片，其后日本、英国也纷纷推出聚晶立方氮化硼刀片。我国也是在1973年即研制成功第一代整体聚晶立方氮化硼刀具。

　　聚晶立方氮化硼刀具具有较高的硬度和耐磨性，在切削耐磨材料时其耐磨性为硬质合金刀具几十倍，也远超过涂层硬质合金刀具和陶瓷刀具；聚晶立方氮化硼刀具还具有很好的热稳定性、化学稳定性、导热性以及较低的摩擦系数，因而能够实现较高的切削速度，也保证了较高的寿命。

　　各厂家聚晶立方氮化硼刀具材料的切削性能一般按淬硬钢、铸铁、高温合金钢等三大类加工对象设计，通过调整结合剂比例、种类，立方氮化硼晶粒粒度可以获得不同性能及适应不同加工要求的聚晶立方氮化硼刀具，因此，也有一些过渡性牌号。有时，即使同一种被加工材料，对于不同加工方式，不同的加工阶段（粗或精加工）也有不同的刀具牌号对应，因此，在选用时要参照厂家提供的样本来选择。

　　6．难加工材料的高速切削（上海交通大学机械与动力工程学院教授陈明）

　　难加工材料的切削具有切削力大、切削温度高、加工硬化严重、刀具磨损严重、切屑处理困难等不利特点，理论上来讲，通过选用合理的刀具材料和几何参数、选择优化的切削用量、选择合适的机床、良好的断屑和排屑、切削液的种类和供给方式以及对被加工材料进行热处理，都可以在一定程度上改善加工条件。

　　高速切削的“高速”是一个相对概念，为常规切削速度的5~10倍。高速切削最初是作为提高加工效率、降低加工成本的一种手段，实际上产生了较好的连带效果，能够有效地克服难加工材料切削中的各种困难。

　　要实现难加工材料的高速切削，首先应该加强机理研究，这是必然的先行条件；我想重点强调的是产学研结合，包括科研机构、材料供应商、刀具商、制造企业之间的良性循环，以实现社会资源的优化配置，最终达到工艺技术创新的目的。

　　7．从切削刀具的角度体现环保且经济的制造加工工艺（株式会社不二越机械刀具事业部刀具技术部部长堀功）

　　21世纪的加工要求是材料多样化、较高的加工效率以及环保性，从而高效加工、干式加工成为越来越多企业的需要。

　　目前深孔加工一般采用高速钢长钻头或者枪钻。前者的缺陷是排屑不畅、容屑槽易堵塞造成钻头断裂、刀尖震动易导致崩刃或异常磨损、不能提供充分的冷却造成钻头寿命较短以及孔的直线度超差，若采用传统的降低加工参数或分段加工的方法则会明显降低生产效率；枪钻本身需要枪钻专机，并且需要提供高冷却压力的设备，造成设备成本大幅提高、工况恶劣，另外枪钻不仅需要昂贵的费用而且经常会发生突然断裂，最终造成企业居高不下的生产成本。如果采用AG强力长钻头或MQL硬质合金钻头实现高速切削，则可以实现性能稳定、效率高、寿命长的要求。

　　8．薄壁零件的高效精密铣削加工技术（南京航空航天大学金城学院院长何宁）

　　薄壁结构件广泛应用于飞机和其他产品中，随着飞机性能要求的不断提高，飞机整体结构件对制造水平要求也不断提高。飞机薄壁零件的结构复杂、尺寸较大、加工余量大、相对刚度较低，加工工艺性差，不易控制加工精度和提高加工效率，加工变形问题是其主要技术难题。

　　高速切削技术和有限元数值分析技术的发展，使得飞机整体薄壁结构零件的高效、精密加工成为可能。高速切削具有以下加工特点：切削力降低、工件热变形减少、有利于保证零件的尺寸和形位精度、已加工表面质量高、工艺系统振动减小、显著提高材料切除率、加工成本降低。

　　我们可以通过建立薄壁铣削加工时沿铣刀刀刃分布的空间力学模型，分析出不同加工条件下铣削力的空间分布规律，建立参数化的薄壁件铣削变形有限元模型；继而利用有限元分析技术分析不同加工条件下薄壁件侧壁、薄壁腹板的加工变形。最终根据加工变形分析结果，制定薄壁侧壁、腹板高效高精度加工工艺方案，控制薄壁件加工变形，提高加工效率。

　　9．高效刀具在汽车制造业中的应用和发展（上海通用汽车公司动力总成厂高级工程师达世亮）

　　近年来汽车零部件的机械加工中发展了很多新工艺、新技术，也采用了很多新设备；刀具技术作为机械加工工艺环节中最活跃的因素，成为提高生产效率、提高加工质量和降低制造成本的关键技术之一。

　　由于汽车制造中高效加工的苛刻的工况条件，仅依赖于刀具材料的改进还是远远不能满足需求的，表面工程技术、摩擦学技术及其涂层的应用和发展，为提高刀具的切削性能和其工作寿命做出了很大的贡献。此外，随着对刀具重磨要求的提高，越来越多的重磨后的刀具需要进行重新涂层，使涂层的应用有了更广阔的前景。

　　汽车制造发展到今天，对刀具供应商的要求已不是简单的供应刀具或刀具买卖关系，现在要求的是能提供切削加工整体解决方案，并能提供及时有效的现场技术支持，形成与汽车制造企业的一种合作伙伴关系，以达到双赢的目的。

　　10．高效刀具在汽轮机制造中的应用（上海汽轮机有限公司副总工艺师吴天明）

　　面对繁重的生产任务，除了增添设备、增加外协外，在有效的工作时间内，充分发挥高效刀具的作用，更能起到立竿见影、事半功倍的效果。例如传统的汽缸中分面的精加工通常采取龙门刨床上先刨削，然后装立式磨头通过精密磨削来实现，先磨削上半，然后以此为基准磨削下半，直到两半平度适当，这种方法生产效率极低。后来我们采用高效刀具进行气缸中分面精加工，以铣代磨，极大地提高了生产效率。

　　2004年我公司共有40多个高效刀具的推广项目，创造经济效益400多万元。实际上推广高效刀具的工作中还有很多难题等待我们去攻克，例如：如何在数控大车上使用可转位割刀加工高中压转子的T型槽？如何在各类刀具上发挥物理涂层和化学涂层的作用？等等。

　　11．一汽模具刀具管理及使用（一汽模具制造有限公司 数控车间编程室主任郑坤）

　　一汽模具在刀具管理和使用上，已形成了自己的一系列的管理及使用方法，中心内容可以概括为：刀具的信息化管理，机床的程序化加工。所谓“刀具的信息化管理”就是每把刀具都建立自己的信息库，包括刀具的加工参数、目前状态、刀具使用方法等等，相当于给刀具建立自己的身份证，每次使用此刀具时，操作者、编程者都能做到心中有数。“机床的程序化加工”则是指建立完善的程序化的加工方法，使模具加工在最大的程度上采用合理的程序化加工，减少人为的干预成分，对于部分制件，模具加工要求达到无人化加工。具体实施上，包括建立完善的刀具数据库、实现刀具的存储管理、每个机床专用刀具的管理、公共部分刀具管理、数控加工前的刀具准备以及刀片的使用寿命管理。