導(dǎo)語：高速切削時(shí)代管理論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

一、切削加工進(jìn)入了高速切削時(shí)代（技術(shù)篇）

在數(shù)控技術(shù)和刀具技術(shù)的共同推動下切削加工已進(jìn)入了高速切削時(shí)代。近二十年切削速度提高了5至10倍，切削加工效率提高了50%到一倍。切削速度提高到一定數(shù)值后隨著切削速度的增加切削力反而下降，在更高的切削速度下工件的溫升也隨之降低?，F(xiàn)在新型硬質(zhì)合金涂層刀具、各種超硬刀具已廣泛用于汽車、航空、航天和模具等行業(yè)各種材料的高速切削加工，包括干切削、重切削和硬切削加工，有效地提高了加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

現(xiàn)代加工中刀具費(fèi)用只占制造成本的3%～4%，但它對總制造成本的影響卻要大得多。加工效率提高20%加工成本可降低15%，而刀具價(jià)格下降20%加工成本只能降低0.6%，刀具壽命延長一倍加工成本也只降低1.5%。計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代有的加工企業(yè)制訂刀具消耗定額進(jìn)行成本控制，甚至在高效率的進(jìn)口設(shè)備上使用低性能的焊接刀具，難以發(fā)揮設(shè)備性能反而造成更大浪費(fèi)?，F(xiàn)在越來越多的人認(rèn)識到：加大刀具投入進(jìn)行高速切削加工，是提高加工效率和降低生產(chǎn)成本的有效手段。這是近年切削理念的一次進(jìn)步。

幾年前國外有人預(yù)言“超硬刀具、高韌性陶瓷材料和超硬涂層是切削加工的未來”。現(xiàn)代汽車制造業(yè)和航空航天工業(yè)用PCD刀具銑削鋁合金的速度達(dá)到4000～7000m/min；CBN刀具精鏜鑄鐵缸孔的速度達(dá)到2000m/min，還成功地用于淬硬軋輥的粗加工；新型超硬涂層牌號的硬度達(dá)HV400O,可承受800～1100℃的高溫。隨著超硬刀具材料和涂層技術(shù)的迅速發(fā)展，高速切削將會得到更廣泛的應(yīng)用。

二、切削理念的更新推動了加工效率的不斷提高（理念篇）

先進(jìn)刀具有三大技術(shù)基礎(chǔ)：材料、涂層和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。目前我國的刀具材料和涂層技術(shù)與國外還有較大差距，在使用常規(guī)加工設(shè)備的場合下，注重刀具的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新同樣是提高切削效率的有效和更為可行的手段。

例如Iscar公司的大走刀量銑刀每齒走刀量達(dá)到3.5mm,Seco公司的復(fù)合孔加工刀具一次走刀就能完成鉆、鏜孔和端面倒角等。曲軸加工的工藝進(jìn)步更具有說服力，從早期的曲軸車加工發(fā)展到內(nèi)銑加工，而九十年代曲軸車?yán)兜陌l(fā)明成十倍地提高了曲軸加工效率?，F(xiàn)在又出現(xiàn)了效率更高的曲軸高速銑刀，一次走刀就可完成七個(gè)主軸頸的加工。東風(fēng)汽車公司量刃具廠已經(jīng)成功地為國內(nèi)汽車廠開發(fā)了曲軸車?yán)逗透咚巽姷恫⒊晒τ糜谏a(chǎn)。上世紀(jì)九十年代成都工具研究所在涂層、材料的單項(xiàng)技術(shù)都不占優(yōu)勢的情況下，憑借自主知識產(chǎn)權(quán)的刀具設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)，加上涂層、材料和刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新技術(shù)的綜合運(yùn)用，在高強(qiáng)度石油管螺紋刀具上實(shí)現(xiàn)了對國外知名企業(yè)的一次成功超越。還有許多例子都說明刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新也有效地提高切削效率。

高速切削只是提高切削效率的手段之一，我們應(yīng)采用高速切削和刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新等多種手段實(shí)現(xiàn)高效切削，從高速切削到高效切削，是切削理念的又一次進(jìn)步。

我們注意到近二十年切削速度提高了5～10倍，但加工效率只提高了50%到一倍。原因之一在于切削效率提高的效果被大量的非切削時(shí)間抵消了。日本MAZAK公司說他們的加工中心只有百分之三十的時(shí)間在為公司創(chuàng)造效益。東方汽輪機(jī)廠進(jìn)口瑞士加工中心上自動紀(jì)錄的切削時(shí)間也只有30%左右。切削技術(shù)在不斷發(fā)展，人們的認(rèn)識也在不斷深化：在提高加工效率的努力中不光是高速切削和高效切削，通過切削應(yīng)用技術(shù)提高切削生產(chǎn)效率的潛力還很大。

東方汽輪機(jī)廠近年推廣可轉(zhuǎn)位刀具就提高生產(chǎn)效率30%。進(jìn)而他們又在刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新上下功夫，與株洲鉆石切削刀具股份有限公司合作開發(fā)先進(jìn)刀具，還對老式設(shè)備進(jìn)行改造以使用先進(jìn)刀具來提高生產(chǎn)效率。他們還對全廠工藝配置進(jìn)行了優(yōu)化、加強(qiáng)管理、采用網(wǎng)絡(luò)編程和切削過程的計(jì)算機(jī)模擬等手段減少非切削時(shí)間，“向70%的時(shí)間要效益”。降低非切削時(shí)間比例的方法很多，如機(jī)外調(diào)刀、自動裝載機(jī)、隨機(jī)測量、設(shè)置裝卸工位、采購可靠性高的設(shè)備減少維修停機(jī)時(shí)間等等，在管理手段上優(yōu)化工藝配置、做好工序平衡以縮短工件周轉(zhuǎn)和等待時(shí)間都是有效的方法。

在采用先進(jìn)刀具實(shí)現(xiàn)高效切削的同時(shí)，還要應(yīng)用相關(guān)技術(shù)和管理手段優(yōu)化整個(gè)加工過程實(shí)現(xiàn)高效加工。

從高速切削到高效切削，再到高效加工，我們把這個(gè)過程稱作切削理念的三次進(jìn)步。提出這三個(gè)切削理念為實(shí)現(xiàn)“發(fā)展切削技術(shù)，建設(shè)制造強(qiáng)國”目標(biāo)指出了多種的途徑，各企業(yè)應(yīng)根據(jù)各自條件采取適合于自己的方法有效地提高加工的效率。

三、人才、創(chuàng)新、基礎(chǔ)、實(shí)踐（返璞歸真篇）

切削理念三次進(jìn)步，為我們更好地運(yùn)用切削技術(shù)、相關(guān)技術(shù)和管理手段全面提高加工效率提供了新的思路。為了更好地提升這三個(gè)理念并取得效果，應(yīng)重視人才培養(yǎng)、技術(shù)創(chuàng)新、基礎(chǔ)學(xué)習(xí)、注重實(shí)踐。

當(dāng)前數(shù)控技術(shù)和切削技術(shù)的發(fā)展日新月異。并聯(lián)機(jī)床、直線電機(jī)、五軸聯(lián)動加數(shù)控可回轉(zhuǎn)主軸、超硬刀具、新型涂層、40000r/min的高速主軸、7000m/min的切削速度、20m/min的進(jìn)給速度，更有如切木頭一樣地切削鋼鐵的場景讓人眼花繚亂……

先進(jìn)刀具產(chǎn)品層出不窮，廣告宣傳鋪天蓋地，在供應(yīng)商為用戶創(chuàng)造效益的服務(wù)面前，一些加工企業(yè)實(shí)行“買來主義”提高生產(chǎn)效率立竿見影。不過在我們花錢而不費(fèi)大力就提高了生產(chǎn)效率或解決了加工難題后，會不會感到有些茫然？

國內(nèi)刀具行業(yè)正在努力趕超世界先進(jìn)水平，客觀地說目前主要是在跟蹤先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品。在轎車、模具、航空航天等行業(yè)的數(shù)控加工中使用的刀具大部分仍是外國公司的產(chǎn)品，缺少自主創(chuàng)新使我們與世界先進(jìn)水平的差距有拉大的趨勢，面對高端刀具產(chǎn)品的市場競爭是否又有些無奈？

回想上世紀(jì)五六十年代，一批勞動模范、能工巧匠和專家學(xué)者們創(chuàng)造了大量先進(jìn)工具，對推動建國初期的機(jī)械制造業(yè)起到很大的作用。如北京永定機(jī)械廠倪志福創(chuàng)造的群鉆、鞍鋼機(jī)械總廠王崇倫創(chuàng)造的萬能工具胎和武漢重型機(jī)床廠馬學(xué)禮創(chuàng)造的深孔套料刀等等。倪志福同志在東歐國家表演群鉆時(shí)引起了轟動。四十多年過去，切削技術(shù)無疑取得了極大的進(jìn)步，但我們在趕超世界先進(jìn)水平和享用最先進(jìn)的刀具進(jìn)行高效率加工時(shí)，對比當(dāng)時(shí)的情形卻感到有所缺失―創(chuàng)新動力和創(chuàng)新人才的缺失。

問題在于我們較多地看重國外刀具的先進(jìn)水平，卻較少留意其先進(jìn)性的支承——人才、創(chuàng)新、基礎(chǔ)、實(shí)踐。我們要提高切削水平用好先進(jìn)刀具，要開發(fā)先進(jìn)刀具趕超世界先進(jìn)水平，都得從基本的做起。

首先要培養(yǎng)有創(chuàng)新動力的人才，而學(xué)習(xí)與實(shí)踐是人才成長的必經(jīng)之路。金屬切削作為一門傳統(tǒng)技術(shù)有比較系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，用以有效地指導(dǎo)我們進(jìn)行切削加工。不過切削過程很復(fù)雜且受許多隨機(jī)因素的影響很難用一些公式和定理準(zhǔn)確地描述又有其不確定性。關(guān)鍵在于理論與實(shí)踐的結(jié)合，要在實(shí)踐中逐步增強(qiáng)運(yùn)用切削理論基礎(chǔ)知識解決實(shí)際問題的能力。

國外的刀具企業(yè)都很重視切削理論基礎(chǔ)知識，可我們的高校機(jī)械專業(yè)卻把原先160學(xué)時(shí)的切削原理和刀具設(shè)計(jì)歸并縮減到不足20學(xué)時(shí)。有些大學(xué)畢業(yè)生連基本的切削理論基礎(chǔ)都不具備，如何發(fā)展我們的切削技術(shù)？

為了加強(qiáng)綜合切削知識的培訓(xùn)，配合中國刀協(xié)20工程我們編寫了“刀具應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)”教材，用于中國刀協(xié)舉辦的現(xiàn)代刀具培訓(xùn)與研討班，嘗試將與刀具應(yīng)用有關(guān)的基礎(chǔ)技術(shù)納入培訓(xùn)與研討的內(nèi)容，以引起大家共同關(guān)心和重視刀具的基礎(chǔ)知識。教材從切削加工技術(shù)系統(tǒng)的構(gòu)成和刀具應(yīng)用技術(shù)三要素的介紹開始，對工件材料的可切削性、刀具材料與涂層及選擇依據(jù)、刀具切削幾何參數(shù)與結(jié)構(gòu)及選擇、切削參數(shù)的選擇、改進(jìn)切削加工的途徑等進(jìn)行了較系統(tǒng)的闡述。教材還結(jié)合現(xiàn)代切削技術(shù)的發(fā)展增添了與高速切削相關(guān)的技術(shù)，分別是高速旋轉(zhuǎn)刀具的動平衡技術(shù)、安全技術(shù)和裝夾技術(shù)。

我們的目標(biāo)是為企業(yè)培訓(xùn)了解現(xiàn)代切削技術(shù)的基礎(chǔ)知識和最新發(fā)展，掌握切削應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)理論并能夠解決實(shí)際問題的人才——我們稱之為切削工程師和新一代的刀具大王。通過人才去創(chuàng)新、去實(shí)踐、去趕超世界先進(jìn)水平。從高速切削到高效切削再到高效加工，隨著切削理念的每一次進(jìn)步加工效率也不斷提高?，F(xiàn)在我們應(yīng)該靜下心來從根本問題入手，重視人才、創(chuàng)新、基礎(chǔ)、實(shí)踐―呼喚切削理念新的提升，以帶動切削技術(shù)的更大進(jìn)步和加工效率的進(jìn)一步提高，也才能趕超世界先進(jìn)水平。

四、結(jié)語

這幾年我們從只注重切削技術(shù)到同時(shí)關(guān)注切削理念，促進(jìn)了從高速切削、高效切削到高效加工為代表的切削理念的三次進(jìn)步，推進(jìn)了切削加工效率的進(jìn)一步提高。現(xiàn)在的思考則是從根本做起，在切削技術(shù)高度發(fā)展和切削理念不斷更新基礎(chǔ)上，切削理念來一次返璞歸真，呼喚從切削技術(shù)―切削理念―人才基礎(chǔ)的更高層次上切削理念新的提升。

“十年樹木、百年樹人”，我們要克服浮燥心理和急功近利的思想，重基礎(chǔ)重實(shí)踐努力造就一大批掌握先進(jìn)切削技術(shù)基礎(chǔ)、懂得先進(jìn)切削理念、有創(chuàng)新意識和解決實(shí)際問題能力的切削工程師和新一代的刀具大王。這才是進(jìn)一步提高切削加工的生產(chǎn)效率和更快地趕超切削刀具先進(jìn)水平的根本途徑。