经纬纺织机械工程师浅谈先进刀具应用心得

    我工作的单位是一家国有大型纺织机械制造企业，成立距今已有60周年了。从建厂伊始至今我公司自主研发、生产的各类机器设备，尤其是细纱机产品系列在国内外市场上销量长久不衰，蜚声海内外。“工欲善其事，必先利其器”，如何应用好先进刀具，提高生产效率和产品精度，为日趋多样化的加工提供良好基础，是我们企业面临的一个重要问题。
    我公司每年购置刀具费用达200多万元，从刀具的性价比和适用性考虑，我们选择了瑞典山特维克可乐满、美国肯纳、日本nikken、三菱和国产的株洲钻石、成量等刀具。另外在实际生产应用中，根据零件精度、加工工艺及设备情况，我们也应用了其他品牌的特色刀具，如奥地利plansee的铝加工刀具、伊斯卡割刀、日本osg钻头、瑞典山高铣刀和国内上工的丝锥等在我公司零件生产加工过程中也都取得了很好的应用效果。
    在业界达成共识、并经过切削加工经济分析与加工实践双重证实的观点是：在零部件制造成本中，刀具成本仅占3%～5%，所以即使刀具购买价格下降30%，企业能省下的零部件制造成本不过是1%;但如果切削能力可通过选用性能优异的刀具而得到改善，将加工效率提高20%(例如采用新的刀具材料牌号)，那么企业能够节省下来的零部件制造成本可达15%。因为刀具切削效率的提高，意味着有效降低单个产品所分摊的厂房、电费成本、时间成本与劳动力成本等，进而降低单个产品的平均生产成本。
    那么要如何做才能提高企业先进刀具应用水平?下面就我公司刀具应用实际情况，跟大家交流一下先进刀具的应用心得。
    选用先进的刀具结构
    提高可转位刀具和涂层刀具的应用比例及应用整体硬质合金刀具。从20世纪80年代我公司由意大利引进第一台数控加工中心起，我们在应用可转位刀具及涂层刀具的道路上就开始了不断的探索与前进。时至今日，可转位刀具和涂层刀具的应用比例在我公司金属切削加工中已占80%之多。可转位刀具具有高效高速高精度的加工特性，涂层刀具表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化等特性，这些先进刀具的有效应用为我公司打造精良纺机设备的成功奠定了基础。
    我公司在很早就开始在生产中应用硬质合金钻头。过去，人们一直认为钻削加工必须在较低的进给量和切削速度下进行，这种观点在使用普通钻头的加工条件下曾经是正确的。后来随着硬质合金钻头的出现，钻削加工的概念也发生了变化。事实上，通过正确选用合适的硬质合金钻头，可以大幅度提高钻削生产率，降低每孔加工成本。
    根据不同的加工情况，我公司应用的硬质合金钻头有三种基本类型：整体硬质合金钻头、硬质合金可转位刀片钻头、焊接式硬质合金钻头。每种钻头都具有其适合特定加工条件的优点。
    整体硬质合金钻头的应用，不仅提高了生产效率，减少了数控机床的占用时间，多方面的节约了零件制造成本，而且因为整体硬质合金刀具耐磨性好，寿命长，还使刀具成本有效降低。近两年，我公司在整体硬质合金铣刀上的应用上也取得了不错的效果。
    采用新的刀具材料牌号
    采用新的刀具材料牌号，以更好地适应工件材料和切削条件。尽可能有针对性地采用新的刀具材料牌号，以更好地适应工件材料和切削条件。现代制造业中被加工材料覆盖着很广的范围，包括钢铁材料、有色金属及耐热合金、合成材料等，这些工件材料不仅大类之间其可切削性能有很大差异，而且每一大类材料内部也由于机械性能或金相组织的不同而出现可切削性的差异，如铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢，虽同属不锈钢，但可切削性也有差别。因此，有针对性地选用刀具材料牌号，才能收到“对症下药”的效果。不仅如此，使用者在面对车削、铣削、钻削等不同的加工工艺和高速精加工、低速粗加工等不同的切削条件时，也必须选用相应的牌号，才能达到理想的加工效果。
    通常一种新牌号的开发，可提高切削效率20%以上。及时发现并应用新的牌号替代现有的牌号，应成为我们企业在提高切削加工效率方面一项经常性的工作。
    加强与刀具制造商的合作
    在刀具制造商的帮助下提高企业内刀具应用水平和加工效率。现阶段企业提高刀具应用技术的工作应更多地依靠刀具制造商的帮助。现代刀具制造商掌握着大量的切削技术资源和信息，并确立了为用户提高切削加工效率的经营宗旨。他们是切削技术社会化的专业队伍，他们强大的科研力量、巨额的开发经费、现代化的工艺装备、先进的经营理念推动了现代切削技术的进步。加强与刀具制造商的合作，在他们的帮助下使企业提高刀具的应用水平和加工效率，缩短交货周期，这已是国外刀具用户企业取得竞争优势的秘诀，我们应仿而效之。
    我国的刀具制造商也应进一步加快经营理念的转变，充分发挥自己在刀具材料、涂层、刀具设计等方面的优势，积极为用户提供刀具技术支持和售后服务，成为用户可信赖的合作伙伴。
    目前国内机械制造业发展步伐正在加快，正是挑战与机遇并存的严峻时期，因此我们要更新观念，深入理解先进刀具是优化加工工序、提升产品精度、提高劳动生产率、降低成本、缩短交货期、加快新产品开发的重要因素，在企业加大对数控生产设备投入的同时加大对先进刀具的投入及应用，实现企业的快速发展。