汽車工業(yè)的敏捷制造成為推動可轉(zhuǎn)位刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的強大動力

當前國內(nèi)刀具行業(yè)的總體狀態(tài)是起點低、起步晚，先進的高性能刀具僅僅是隨著近年來數(shù)控高速機床的發(fā)展才開始研發(fā)生產(chǎn)，因此高性能刀具產(chǎn)品基礎(chǔ)比較薄弱，發(fā)展速度緩慢，競爭力不強。我國刀具制造行業(yè)要在國內(nèi)刀具市場占有更多的市場份額及參與國際競爭，最根本的出路就是提升企業(yè)的整體刀具技術(shù)水平，在以下三個方面要有所突破。
1.提高以硬質(zhì)合金為主的各種刀具材料性能
在現(xiàn)代刀具材料的發(fā)展中，硬質(zhì)合金起著主導作用（約占64%）。此外，其他刀具材料的性能也得到了顯著改善，擴大了各自的應用領(lǐng)域，形成了各種刀具材料既有獨特優(yōu)勢、使用范圍又相互替代補充的整體格局。正是刀具材料的全面、迅速發(fā)展，為當今高速、高效金屬切削加工奠定了基礎(chǔ)。
硬質(zhì)合金的性能不斷改進，應用面不斷擴大，成為切削加工的主要刀具材料，對推動切削效率的提高起到了重要作用。首先，細顆粒、超細顆粒硬質(zhì)合金材料的開發(fā)顯著提高了硬質(zhì)合金材料的強度和韌性，用它制造的整體硬質(zhì)合金刀具（尤其是量大面廣的中小規(guī)格通用刀具如鉆頭、立銑刀、絲錐等）大量替代傳統(tǒng)的高速鋼刀具，使切削速度和加工效率大幅度提高，將量大面廣的通用刀具帶入了高速切削范疇。其次，硬質(zhì)合金加壓燒結(jié)等新工藝的開發(fā)和應用提高了硬質(zhì)合金的內(nèi)在質(zhì)量，針對不同加工需求開發(fā)專用牌號的做法進一步提高了硬質(zhì)合金的使用性能。開發(fā)了具有良好抗塑性變形能力和韌性表層的梯度硬質(zhì)合金，作為化學涂層硬質(zhì)合金刀片牌號的基體材料，提高了涂層硬質(zhì)合金刀片的切削性能和應用范圍。

陶瓷和金屬陶瓷刀具材料品種增多，強度和韌性提高，應用領(lǐng)域和加工范圍不斷擴大，可在鋼材、鑄鐵的精加工、半精加工中替代硬質(zhì)合金，提高了加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。目前，此類刀具材料不僅可用于單件、小批量生產(chǎn)，而且已應用于流水線的批量生產(chǎn)，由于價格較低，可作為干切削、硬切削的首選刀具。
PCD、CBN超硬刀具材料改性和制造工藝的改進，使其應用領(lǐng)域不斷擴大。用CBN制造的缸孔鏜刀已可用在自動生產(chǎn)線以及鑄鐵、淬硬件的加工中，并從精加工領(lǐng)域擴大到半精加工領(lǐng)域，使切削加工效率大幅提高。鋁合金是汽車工業(yè)廣泛使用的重要材料，鋁合金的高效加工是一項關(guān)鍵技術(shù)。目前，由于廣泛應用各種高性能PCD刀具，使切削效率顯著提高，最高切削速度已達7000m/min。產(chǎn)品已從車刀、面銑刀擴大到立銑刀、鉆頭、鉸刀、成形刀具等。

　　2.涂層作為提高刀具性能的關(guān)鍵技術(shù)

　　刀具涂層技術(shù)近年來取得了重大進展，表面涂層已成為提高刀具性能的關(guān)鍵技術(shù)。化學氣相沉積（CVD）仍然是可轉(zhuǎn)位刀片的主要涂層工藝，已開發(fā)出中溫CVD、厚膜Al2O3、過渡層等新工藝，在改進基體材料性能的基礎(chǔ)上，使CVD涂層的耐磨性和韌性均得到顯著提高。CVD金剛石涂層也取得了較大進展，提高了涂層表面質(zhì)量，并進入實用階段。目前，國外硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的涂層比例已達75%左右。在此期間，物理氣相沉積（PVD）涂層技術(shù)的進展尤為引人注目，在涂層爐結(jié)構(gòu)、工藝過程、自動控制技術(shù)等方面都取得了新進展，不僅開發(fā)了適用于高速切削、干切削、硬切削的高耐熱性涂層（如超級TiAlN）以及綜合性能更好的TiAlCN通用涂層和DLC、W/C減摩涂層，而且通過對涂層結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，開發(fā)了納米、多層結(jié)構(gòu)涂層，大幅度提高了涂層的硬度和韌性。
PVD涂層技術(shù)的新進展顯示了涂層技術(shù)對提高刀具性能的巨大潛力和獨特優(yōu)勢，通過對涂層工藝參數(shù)的控制和對靶材、反應氣體的調(diào)整，可不斷開發(fā)出新的高性能涂層，以滿足加工多樣性的需要。涂層技術(shù)將成為提高和改善刀具性能的捷徑，有著十分廣闊的應用前景。
3.不斷創(chuàng)新刀具結(jié)構(gòu)
隨著制造業(yè)的高速發(fā)展，汽車工業(yè)等重點產(chǎn)業(yè)部門對切削加工不斷提出更高的要求，推動著可轉(zhuǎn)位刀具的持續(xù)發(fā)展。為汽車流水線開發(fā)的專用成套刀具突破了傳統(tǒng)的按需供刀、“閉門造刀”的做法，成為革新加工工藝、提高加工效率、降低加工成本的重要工藝因素，發(fā)揮著重要的作用。
汽車工業(yè)的敏捷制造成為推動可轉(zhuǎn)位刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的強大動力，促進了多功能面銑刀、各種模塊式立銑刀系統(tǒng)、大進給銑刀等高性能加工刀具的不斷涌現(xiàn)。為滿足高效加工鋁合金構(gòu)件的需要，開發(fā)出了結(jié)構(gòu)新穎的鋁合金高速加工面銑刀等先進刀具。