如何应用现代切削技术提高加工效率

当前，机械行业的发展形势一派大好。能源、交通、基础设施建设等行业对机械产品的需求十分旺盛，使一些企业的产品订单已经排到了2008年甚至更远，企业完成生产任务的压力很大；与此同时，很多企业也还面临着来自市场的交货期与价格的竞争。在这样的形势面前，不少企业都面临着生产任务繁重与切削加工效率低下的矛盾，在想方设法提高加工的效率。

尽管近年来我国的切削加工及刀具技术已取得一定的进步，但与现代切削技术的先进水平相比，总体上仍存在着不小的差距。在这种情况下，应用先进的切削技术及刀具提高企业的加工效率大有潜力可挖，对于保证生产任务的完成可发挥重要的作用。这也是全行业难得的大抓切削技术的好时机。

那么，如何应用现代切削技术提高企业的加工效率呢？可以从以下几方面入手：

首先，近几年切削技术迅速发展的一个重要标志是刀具材料性能的不断改善和涂层技术的快速进步，尤其是量大面广的硬质合金材料及其车刀、铣刀可转位刀片。各刀具公司新开发的硬质合金刀片牌号似雨后春笋，其品种遍及切削加工的各个领域。通常一种新牌号的推出可使切削效率提高20%~30%，有的甚至高达100%。因此全面审视企业长期使用的老材质，淘汰一部分老牌号，采用相应的新材质、新牌号，尤其是用涂层牌号代替非涂层牌号，对于提高加工效率可以收到立竿见影的效果。

其次是快速发展的新的刀具结构，对提高加工效率同样有重要的作用。如山特维克可乐满新推出的CoroDrill880硬质合金可转位浅孔钻，由于在刀具(片)的结构上作了重大改进，与原来的浅孔钻比较，进给速度或切削速度可提高将近一倍，加工效率可提高70%左右，并且可以获得更好的加工精度和表面质量。又如哈尔滨汽轮机厂在生产国内首台60万千瓦超临界汽轮机组时，遇到了大直径深孔加工的难题，如果用传统的孔加工，每个孔要6.7小时，便无法完成加工任务。后来该厂采用肯纳金属公司的一种复合钻，每个孔的加工时间只需0.5小时，减少加工时间约93%，原先40天没有完成的约200个深孔的加工任务，5天就全部完成了。可见企业应积极利用丰富的先进刀具资源提高加工效率或解决生产中遇到的加工难题，并以此为契机，不断提高企业切削技术和刀具的应用水平。

第三，近几年工具工业为某些机械行业开发的新型刀具，具有高效或创新工艺的特点，对推动行业加工技术的进步起到重要作用。如为模具工业开发的插铣(钻)刀、多功能铣刀、大进给铣刀、牛角铣刀等刀具，对提高模具加工效率、革新模具加工工艺发挥了十分重要的作用。因此，企业要利用参加培训班、研讨会、参观展览会等学习机会，及通过杂志广告、专业网站等信息渠道，及时了解和收集本行业刀具的最新进展，为我所用，使企业始终保持着先进的切削加工水平和领先的加工效率。

此外，切削技术有一部分共性的成果，如代替焊接刀的可转位刀具、刮光车刀片和带前角的螺旋刃铣刀片等可转位刀片、可代替通用高速钢刀具的整体硬质合金钻头、立铣刀等刀具，这些刀具对提高量大面广的车、铣、钻工序的加工效率有普遍效果，并早已为生产实践所证明，目前已在我国的部分企业中得到应用。但是不可回避的事实是仍有相当多的企业因各种原因至今没有充分采用这部分技术，沿用着早已落后的刀具，从而长期制约着企业的发展。企业应有计划有步骤地采用通用的先进切削技术和刀具，迅速改变刀具的落后面貌。

以上关于刀具对企业发展的作用只说到了满足企业现实需求的方面，而切削技术和刀具作为机械加工最主要的基础工艺，对企业长远的发展有更加重要的作用，因为它是企业建设自主开发体系和提高技术创新能力的重要组成部分。企业的创新包括产品的创新和制造工艺的创新。对于产品创新，完成结构设计只是新产品开发的第一步，它的投产往往还要经过制造工艺的创新，并且只有包含着制造工艺决窍的新产品，才是一个有生命力的产品。因此制造工艺的创新是企业发展的关键技术。而在制造工艺创新中切削工艺和刀具的创新占有重要的地位。如目前飞机工业中使用新型的铝合金整体薄壁构件代替原来的焊接、铆接的组装构件，使构件的重量减轻、强度提高、制造成本降低，而这种整体薄壁构件的最终能够投产应主要归功于铝合金的高速切削新工艺的开发。

制造业发展的一个重要因素是不断引入新的材料。这些新材料往往可满足零件更恶劣的工作条件，从而提高产品的性能。可是这些新材料的一个共同特征是可切削性差。因此，新材料能否投产取决于能否开发出新的切削工艺和刀具。近几年，欧洲的汽车工业引入一种新的铸铁即蠕墨铸铁(CGI)用以制造发动机的缸体、缸盖等零件，可减轻发动机的重量和提高工作压力，有利于节能和环保，受到汽车工业的青睐，并预言它将引起汽车工业的革命。可是这种新材料可切削性比灰铸铁差，刀具寿命短，加工效率低，必须开发新的刀具和加工工艺。用这种材料制造的缸体生产线得以最终投产，也是在企业与刀具制造商经数年合作的努力，开发了新的刀具和切削工艺以后才实现的。再以石油工业的油井管为例，随着油井深度的增加，制造石油管的材料强度也不断提高，使油井管螺纹的切削工艺发生了相应的变化。早期加工低强度管螺纹是用3个齿梳刀的车削工艺，后来为加工中、高强度管螺纹开发了用3个三齿梳刀的套车工艺。在此过程中，我国生产油井管的企业早期引进了三齿梳刀车削工艺，后来又引进了套车工艺，其中企业缺少切削工艺的自主研发能力是一个重要原因。改革开放以来，不少机械加工企业为了开发新产品，引进—引进—再引进，一个共性的问题即是企业缺乏切削技术的积累和自主开发的能力。

当前，为了落实科学发展观和建设创新型企业，机械加工企业都在强调自主开发体系和创新能力的建设。为此，必须克服传统的“重主机，轻配套”的思想影响，对制造工艺技术尤其是切削工艺给予足够的重视，使其成为企业自主开发体系的一部分，成为建设创新型企业的核心技术之一。在机械工业难得的发展机遇面前，重视切削技术和刀具将成为企业发展的强大动力。