成都工具研究所 趙炳楨
H8qWY"< Vd Twp k@2=l 從20世紀(jì)80年代開始，切削技術(shù)在工業(yè)發(fā)達(dá)國家獲得了快速發(fā)展，至20世紀(jì)末21世紀(jì)初進(jìn)入了以高速切削、高效切削為主要技術(shù)特征的“現(xiàn)代切削技術(shù)”新階段�；仡櫄v史，切削加工成為一門專業(yè)技術(shù)始于19世紀(jì)末20世紀(jì)初，至今已走過了整整一個世紀(jì)的歷程。自切削技術(shù)問世后，就一直作為制造技術(shù)的基礎(chǔ)工藝，發(fā)揮著重要作用，為工業(yè)發(fā)達(dá)國家的工業(yè)化及經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出過重要貢獻(xiàn)。盡管在此過程中，切削技術(shù)本身也取得了不小的進(jìn)步，但是直至20世紀(jì)六七十年代，總體上并沒有超越傳統(tǒng)切削技術(shù)的范疇，其最突出的標(biāo)志是刀具的開發(fā)及生產(chǎn)與刀具的使用及用戶基本上是相互分離的，沒有形成相互促進(jìn)、共同發(fā)展的機(jī)制。
9Q&]5| x F[~~fm_ 進(jìn)入20世紀(jì)后半葉以來，由于計算機(jī)、微電子等新興科學(xué)技術(shù)以及與切削技術(shù)緊密相關(guān)的材料科學(xué)的快速發(fā)展，切削技術(shù)隨著制造業(yè)的發(fā)展和制造技術(shù)的進(jìn)步也得到了快速發(fā)展，并進(jìn)入了現(xiàn)代切削技術(shù)的新階段。與傳統(tǒng)的切削技術(shù)相比，現(xiàn)代切削技術(shù)不僅體現(xiàn)為切削速度更快、加工效率更高，而且形成了新的發(fā)展機(jī)制和模式，顯現(xiàn)出新的技術(shù)特點，成為推動制造業(yè)和現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展的重要技術(shù)因素。
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l 因此，認(rèn)識和掌握現(xiàn)代切削技術(shù)的發(fā)展機(jī)制和模式及其技術(shù)特點，有利于加快我國切削技術(shù)的發(fā)展。
e@g=wN"@ :<,tGYg/! 現(xiàn)代切削技術(shù)的發(fā)展機(jī)制
3Pa Mq6Ca {R7m qzt 在切削技術(shù)問世后相當(dāng)長的一段時期內(nèi)，有一個問題始終困擾著工具行業(yè)和刀具用戶，那就是，如果使用價格較貴的好刀具進(jìn)行切削加工，雖然可以提高切削效率，但會增加制造成本，用戶認(rèn)為得不償失。因此，許多用戶舍不得花較多的錢買好的刀具，或者買了好刀后擔(dān)心刀具很快用壞，將刀具壽命定得很長。這些觀念和做法阻礙了刀具的更新、影響了刀具制造商開發(fā)新刀具的積極性，制約著切削效率的提高和切削技術(shù)的進(jìn)步。
XPMvAZL e}2[g 一個制造經(jīng)濟(jì)學(xué)的成本模型揭示了應(yīng)用好的刀具與降低制造成本之間的內(nèi)在關(guān)系。這一模型將零件制造成本分解為刀具費(fèi)用、一般管理費(fèi)用（與加工相關(guān)的間接費(fèi)用）和加工費(fèi)用（機(jī)床使用費(fèi)、工人工資等），其中刀具費(fèi)用只占3%～4%，一般管理費(fèi)用占25%左右，而加工費(fèi)用會高達(dá)70%。
X9ec*x (FSa> 根據(jù)這一成本比例，可得出以下結(jié)論：如果消極地追求降低刀具費(fèi)用，其結(jié)果只能降低零件制造成本中很少的百分?jǐn)?shù)，例如降低刀具費(fèi)用50%，零件制造成本也只能下降約2.5%，且未考慮因使用廉價刀具而增加停機(jī)時間或降低切削用量可能增加的成本費(fèi)用。如果使用好的刀具，雖然刀具費(fèi)用可能增加，但由于可以提高切削速度或進(jìn)給量——譬如提高20%——則可使占零件制造成本70%的加工費(fèi)用下降10%以上，大大高于由節(jié)省刀具費(fèi)用所產(chǎn)生的2.5%的效益。目前在切削行業(yè)較為通行的說法是：提高切削速度或進(jìn)給速度15%～20%，可以降低制造成本10%～15%。許多成本分析案例還表明，盡管好的刀具價格較貴，但由于提高了加工效率，分?jǐn)偟矫恳还ぜ系牡毒哔M(fèi)用不但沒有增加甚至有所減少。
#[y2nK3 zF L.% zs 該成本分析模型還告訴我們，使用好的刀具時，如果不注重提高切削效率而只是追求延長刀具壽命，對于降低制造成本只能收到十分有限的效果，甚至可能適得其反。
{5JYu 8 FgF6ip 瑞典山特維克公司根據(jù)類似的制造成本分析模型及美國制造業(yè)的規(guī)模作出了以下預(yù)測：如果美國制造業(yè)推廣應(yīng)用性能更好的刀具，使切削速度普遍提高20%，那么每年可節(jié)省加工費(fèi)用150億美元。美國每年消耗刀具費(fèi)用約30億美元，如果為此而增加三分之一的刀具投入，也僅多花費(fèi)10億美元，然而卻可產(chǎn)生150億美元的效益。由此可見，切削刀具的創(chuàng)新可起到“四兩撥千斤”的功效。
=Kt!+^\") )wk9(|[o 根據(jù)我國的情況，中國機(jī)械工業(yè)金屬切削刀具技術(shù)協(xié)會于2004年提出在全國開展“中國刀協(xié)20工程”，旨在通過人才培訓(xùn)、現(xiàn)代切削技術(shù)及先進(jìn)刀具的推廣，通過切削行業(yè)“產(chǎn)、學(xué)、研、用”的共同努力，將我國機(jī)械加工的切削效率提高20%。如果為此我國的刀具費(fèi)用需要翻一番，約需增加刀具費(fèi)用100億元人民幣，而通過提高切削效率20%，全國則可節(jié)省加工費(fèi)用800～1000億元人民幣�，F(xiàn)在已有少數(shù)企業(yè)的案例證明，通過努力，提高切削效率20%甚至更多是完全可能的。
s"X0Jx} SHqz &2u 目前，上述模型和一系列數(shù)字、案例所揭示的提高切削技術(shù)與為用戶和社會創(chuàng)造可觀效益的內(nèi)在聯(lián)系，已被越來越多的刀具制造商和刀具用戶所認(rèn)識和接受，并轉(zhuǎn)化為推動切削技術(shù)進(jìn)步的強(qiáng)大動力，在短短20年左右的時間里，將切削技術(shù)推上了現(xiàn)代切削技術(shù)的新階段。
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