商机会员
浅析国内外加工刀具存在的差距
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爆鹅
2021-06-11 17:32:05
发动机是汽车的心脏，其零件制造工艺水平普遍高于其它汽车零件。涂层刀具、陶瓷刀具、超硬刀具等先进刀具在发动机制造工艺中获得了广泛应用。我国的汽车生产线(特别是轿车生产线)大部分是从国外引进的，在投产时生产线上主要采用进口刀具，刀具切削用量也采用国外推荐值。这些刀具集新材料、新工艺、切削原理、表面处理等各项先进技术于一身，具有高性能、高寿命、高可靠性的特点，基本上代表了现代刀具技术的先进水平。
发动机和刀具的羁绊
三菱发动机
高速化
实现高速切削加工的基本要求是：①使用能实现高速运转的机床主轴；②采用带强力夹头的高精度、高刚性HSK刀柄；③采用涂层硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、CBN、PCD等先进刀具。
柔性化
柔性化是发动机制造的发展趋势之一。在传统自动线的局部工位用CNC或加工中心来实现柔性加工的生产线称为柔性自动线(FTL)，一般日本工厂使用较多。用专用加工中心构成的柔性制造系统则主要用于缸盖和缸体加工。从产量角度分析，可以达到从传统的FMS系统起步产量的年产5万件到传统自动线的产年20万件。
高效率
从日本汽车制造业的情况来看，平均每5年切削效率提高28%，其中切削速度平均提高19%，进给量平均提高8%，而最近几年切削效率的提高幅度在30%以上。目前制造发动机主要零件的生产节拍已经缩短到30～40秒，比十几年前缩短了50%以上。例如，用高速加工中心铣削加工灰铸铁材料的缸体，切削速度可达到V=700～1500m/min，刀具采用CBN刀片。铣削加工铝合金缸体、缸盖时，广泛采用PCD刀具，考虑到高速回转时会产生很大的离心力，故刀体采用高强度铝合金材料制作。
总之，发动机制造业一个明显的走向就是采用高速加工技术来提高效率，缩短交货时间，降低生产成本，提高市场竞争力。
刀具市场现状
汽车工业是专用刀具应用最多的行业，也是衡量一个国家或一个刀具公司技术水平高低的标志。我国的汽车生产线(特别是轿车生产线)大部分是从国外引进的，而刀具主要是随设备一起进口的。目前，国内的汽车生产线有美国型、欧洲型和日韩型，以及以欧洲设备为主的自主型。
我们的短板
国内刀具行业的总体状态是起点低、起步晚，先进的数控刀具仅仅是随着近年来数控机床的发展才开始研发生产，因此数控刀具产品基础比较薄弱，发展速度缓慢，竞争力不强。国外刀具行业能大举抢滩中国市场的主要原因是：国外刀具产品档次高、品种全、质量好；而且刀具是与机床紧密联系在一起的，国外机床往往选用在国外已经配套使用的刀具；再加上国产刀具品种不全，在产品精加工、高性能切削以及有特殊要求时也大多使用国外刀具。诸多因素的综合作用形成了国产刀具的被动局面。
实现刀具国产化的进程存在重重阻力，有着先天性的系统障碍。以轿车生产线为例，我国在引进轿车车型和数控自动生产线的初始阶段，往往并不重视刀具的国内配套问题，没有及时提升国内轿车刀具的技术水平。引进生产线后，随之而来的专用刀具、工具品种规格繁多，工艺技术、专业化程度要求又很高，现有国产刀具的品种、质量、供货和服务能力均难以满足要求。而与此同时，配套完善、即装即用的几十个国外刀具品牌虎视眈眈，使得刀具国产化工作举步维艰，明显处于被动状态。
国内外刀具水平对比
从20世纪80年代开始，在世界制造业发展及制造技术进步的带动下，切削技术和刀具逐渐步入了高速、高效、创新工艺的发展新阶段，切削加工效率成倍提高，为制造业的发展作出了重要贡献。高效的切削工艺和刀具已成为汽车制造业的基础工艺和关键技术。高速切削、干切削、硬切削等新的切削工艺正在改变传统的加工工艺，显现出强大的生命力。笔者认为，国内刀具制造商要参与国际竞争，最根本的出路就是提升企业的整体刀具技术水平。
我们必须清醒地看到，国内工具企业在技术水平、生产工艺和制造设备等方面与国外同行相比还存在较大差距，生产的刀具产品在加工质量、使用寿命、可靠性、技术服务等方面还不能完全满足用户日益增长的需求。因此，任重而道远，我们还有大量的工作要做，还有很长的路要走，我们还要加倍努力。
发动机和刀具的羁绊
三菱发动机
高速化
实现高速切削加工的基本要求是：①使用能实现高速运转的机床主轴；②采用带强力夹头的高精度、高刚性HSK刀柄；③采用涂层硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、CBN、PCD等先进刀具。
柔性化
柔性化是发动机制造的发展趋势之一。在传统自动线的局部工位用CNC或加工中心来实现柔性加工的生产线称为柔性自动线(FTL)，一般日本工厂使用较多。用专用加工中心构成的柔性制造系统则主要用于缸盖和缸体加工。从产量角度分析，可以达到从传统的FMS系统起步产量的年产5万件到传统自动线的产年20万件。
高效率
从日本汽车制造业的情况来看，平均每5年切削效率提高28%，其中切削速度平均提高19%，进给量平均提高8%，而最近几年切削效率的提高幅度在30%以上。目前制造发动机主要零件的生产节拍已经缩短到30～40秒，比十几年前缩短了50%以上。例如，用高速加工中心铣削加工灰铸铁材料的缸体，切削速度可达到V=700～1500m/min，刀具采用CBN刀片。铣削加工铝合金缸体、缸盖时，广泛采用PCD刀具，考虑到高速回转时会产生很大的离心力，故刀体采用高强度铝合金材料制作。
总之，发动机制造业一个明显的走向就是采用高速加工技术来提高效率，缩短交货时间，降低生产成本，提高市场竞争力。
刀具市场现状
汽车工业是专用刀具应用最多的行业，也是衡量一个国家或一个刀具公司技术水平高低的标志。我国的汽车生产线(特别是轿车生产线)大部分是从国外引进的，而刀具主要是随设备一起进口的。目前，国内的汽车生产线有美国型、欧洲型和日韩型，以及以欧洲设备为主的自主型。
我们的短板
国内刀具行业的总体状态是起点低、起步晚，先进的数控刀具仅仅是随着近年来数控机床的发展才开始研发生产，因此数控刀具产品基础比较薄弱，发展速度缓慢，竞争力不强。国外刀具行业能大举抢滩中国市场的主要原因是：国外刀具产品档次高、品种全、质量好；而且刀具是与机床紧密联系在一起的，国外机床往往选用在国外已经配套使用的刀具；再加上国产刀具品种不全，在产品精加工、高性能切削以及有特殊要求时也大多使用国外刀具。诸多因素的综合作用形成了国产刀具的被动局面。
实现刀具国产化的进程存在重重阻力，有着先天性的系统障碍。以轿车生产线为例，我国在引进轿车车型和数控自动生产线的初始阶段，往往并不重视刀具的国内配套问题，没有及时提升国内轿车刀具的技术水平。引进生产线后，随之而来的专用刀具、工具品种规格繁多，工艺技术、专业化程度要求又很高，现有国产刀具的品种、质量、供货和服务能力均难以满足要求。而与此同时，配套完善、即装即用的几十个国外刀具品牌虎视眈眈，使得刀具国产化工作举步维艰，明显处于被动状态。
国内外刀具水平对比
从20世纪80年代开始，在世界制造业发展及制造技术进步的带动下，切削技术和刀具逐渐步入了高速、高效、创新工艺的发展新阶段，切削加工效率成倍提高，为制造业的发展作出了重要贡献。高效的切削工艺和刀具已成为汽车制造业的基础工艺和关键技术。高速切削、干切削、硬切削等新的切削工艺正在改变传统的加工工艺，显现出强大的生命力。笔者认为，国内刀具制造商要参与国际竞争，最根本的出路就是提升企业的整体刀具技术水平。
我们必须清醒地看到，国内工具企业在技术水平、生产工艺和制造设备等方面与国外同行相比还存在较大差距，生产的刀具产品在加工质量、使用寿命、可靠性、技术服务等方面还不能完全满足用户日益增长的需求。因此，任重而道远，我们还有大量的工作要做，还有很长的路要走，我们还要加倍努力。
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爆鹅 这家伙很懒，什么也没有留下
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