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1 刀具在切削加工中的重要性
金属切削加工是用刀具从工件表面切除多余的金属材
料,从而获得在几何形状、尺寸精度、表面粗糙度及表面层
质量等方面均符合要求的零件的一种加工方法。其核心问题
是刀具切削部分与工件表层的相互作用,即刀具的切削作用
和工件的反切削作用。这是切削加工中的主要矛盾,而刀具
的切削作用则是矛盾的主要方面。切削刀具是支撑和促进切
削加工技术进步的关键因素。近年来,高速高效数控机床的
广泛应用使现代切削加工技术发展到了一个新的阶段,先进
高效刀具的应用是使昂贵的数控机床充分发挥其高效加工
能力的基本前提之一。
刀具是切削加工的基础工艺装备之一,刀具的性能和质
量直接影响到切削加工效率的高低和加工质量的好坏,直接
影响到整个机械制造业的生产技术水平和经济效益。采用先
进刀具,适当地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,是我国制造业当前必须重视
的问题。切削机床的快速发展为现代制造业的发展提供了基
本的前提和技术保障,但无论是什么样的金属切削机床,都
必须依靠与工件直接接触、从工件上切除材料的刀具才能发
挥作用。刀具性能和质量直接影响到切削机床生产效率的高
低和加工质量的好坏,直接影响到整个机械制造业的生产技
术水平和经济效益 [1] 。
我国工具工业的发展情况
我国 2005 年消费刀具约 17亿美元。 2006年消费刀具约 20
亿美元,其中进口刀具约 10亿美元。 2007 年工具工业空前高
速发展,销售收入增加达 28 %左右。 2008 年前三季度工具工
业仍继续高速发展,增长超过 20 %, l0 月以后下滑明显,但
全年增长仍在 12 %以上。受世界经济危机影响, 2009年上半
年工具工业继续下滑,但 7-8 月以后整个经济形势已开始回
暖,工具工业亦已逐步好转。
近年我国工具工业虽也有不小发展,但远落后于机床业
的发展。 生产中使用的高效先进刀具, 大部分从国外进口 (含
外资企业在中国生产的刀具 ) 。我们现在也出口不少刀具, 但
主要是廉价低档的标准刀具。 2004 年我国生产刀具约 25亿
件,其中 20亿件是廉价低档刀具 (大部分出口 ),这以后几年
出口的仍基本是中低档刀具。在美国市场上中等规格麻花
钻,每个价约 10美元,而中国市场上生产的低档麻花钻价仅
1美元,且仅被用作手工工具。我国现在有世界第一的汽车
工业,但汽车工业从国外引进的高效生产线,所用的刀具
80 %一 90%至今仍是进口刀具 (含国内生产的外资企业产
品) 。现在我国刀具生产供销情况是, 高端先进刀具产品主要
依靠进口,而低档刀具产品恶性膨胀 (大部分出口 ),这种情
况必须尽快改变。
我国机械制造业生产中大量使用标准刀具,而发达国家
则大量使用高效先进刀具,这就致使我国加工效率远低于发
达国家。我国工具厂仍大量生产传统标准刀具,一些小工具
厂还大量生产低档刀具。据统计,我国消耗全世界 40 %的工
具材料, 销售收入却只占全世界工具业的 12%-15 %。发达国
家工具企业的毛利率都在 40 %左右,而我国工具厂的利润很
低,部分工具厂还在亏损。
从机械制造业的技术发展趋势来看,今后我国工厂中的
高效数控机床的比重将逐年增加,高效先进刀具的需求量将
随之迅速增加,
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