山東大學(xué) 艾興 來源：《工具展望》
,=ICSS~9l '2vlfQ@8a~ 我國制造業(yè)經(jīng)過半個世紀(jì)的艱苦努力，取得了長足的發(fā)展和進(jìn)步，建立了門類齊全、具有相當(dāng)規(guī)模和一定水平的工業(yè)生產(chǎn)體系，已成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要的支柱產(chǎn)業(yè)。但是，雖然我國已是位居全球第四位的“制造大國”，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是“制造強(qiáng)國”。我們的自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，國際競爭力較弱，制造業(yè)的人均勞動生產(chǎn)率僅為美國的1/23，日本的1/25，德國的1/18。許多高端重大技術(shù)裝備（尤其是其中的關(guān)鍵核心技術(shù)）主要依賴從國外進(jìn)口。
$@NZ*m%?JQ eu4x{NmQ 國務(wù)院在“關(guān)于加速振興裝備制造業(yè)的若干意見”中指出：要以結(jié)構(gòu)調(diào)整為主線，優(yōu)化裝備制造業(yè)的產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，有計劃、有重點地研究開發(fā)重大技術(shù)裝備所需的關(guān)鍵共性制造技術(shù)、關(guān)鍵原材料及零部件，逐步提高裝備的自主制造比例。切削加工技術(shù)正是制造業(yè)（特別是裝備制造業(yè)）應(yīng)用最廣泛的關(guān)鍵共性制造技術(shù)。全世界每年消耗的加工費(fèi)用約為1000億美元，約有10%的金屬被切成切屑。通過開發(fā)和應(yīng)用先進(jìn)加工技術(shù)，節(jié)約20%是完全可能的。發(fā)展毛坯精密成形和高效切（磨）削加工技術(shù)是提高加工制造水平最有效的途徑。
Du{]r[[C < FJ#Hy+ 一、切削加工制造領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)
emaN mpg vJ{\67tK 機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展趨勢是高效率、高精度、高柔性和綠色化。高速切削、高性能（大進(jìn)給）切削、硬切削、干（準(zhǔn)干）切削、復(fù)合切削等是最主要的高效率、高質(zhì)量切削加工技術(shù)，在發(fā)達(dá)國家已成為切削加工的主流和發(fā)展方向。在國外，采用先進(jìn)刀具材料加工鋁合金時切削速度為2000～5000m/min（最高可達(dá)7500m/min）；加工鑄鐵時為800～1500m/min（最高可達(dá)2200m/min）；加工鋼時為350～700m/min；加工鈦合金時為100～400m/min；加工鎳基合金時為60～150m/min。車削加工的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量達(dá)4mm/r，銑削加工的每齒進(jìn)給量達(dá)4mm/z，鉆孔、攻絲、滾齒等的切削速度也大幅度提高。
r9%W?fEBp [DE8s[i- 近20年來，我國的汽車、航空、模具、動力機(jī)械、紡織機(jī)械、工程機(jī)械等行業(yè)購置了一大批進(jìn)口和國產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床與加工中心，其主軸轉(zhuǎn)速在7000～8000r/min（一部分達(dá)到12000～30000r/min），工進(jìn)速度為5～10m/min。這些行業(yè)已不同程度地采用了高速切削、大進(jìn)給切削、硬切削和干（準(zhǔn)干）切削等高效切削技術(shù)，在汽車和飛機(jī)制造業(yè)還部分采用了由高速加工中心組成的生產(chǎn)線。加工鋁合金的切削速度為1000～2000m/min（有的更高）；加工鑄鐵為500～1000m/min；加工鋼為300～500m/min；用陶瓷刀具和CBN刀具加工淬硬鋼（50～65HRC）為100～200m/min。個別具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的汽車制造廠高速鋼涂層刀具的使用率達(dá)85%，可轉(zhuǎn)位刀具的使用率達(dá)75%以上。先進(jìn)切削技術(shù)的應(yīng)用提高了加工效率和表面質(zhì)量，加快了新產(chǎn)品開發(fā)，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
6xOR,p>E Y'Af I ^K 但是，目前國內(nèi)切削加工技術(shù)的總體水平仍然很低，傳統(tǒng)的切削加工方式尚未得到根本轉(zhuǎn)變。國內(nèi)刀具材料的使用情況表明，立銑刀、鉆頭、絲錐、滾刀等復(fù)雜刀具基本上仍沿用普通高速鋼材料（如高速鋼滾刀占到94%，硬質(zhì)合金滾動僅占6%，且主要是未涂層滾刀）；車刀、鏜刀、面銑刀的刀片材質(zhì)主要為普通的YG、YT硬質(zhì)合金；涂層刀具的比例約為15%（發(fā)達(dá)國家涂層刀具比例為60%～70%以上）；陶瓷刀具、CBN刀具、金剛石刀具的使用率也很低。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)數(shù)控機(jī)床和加工中心的使用效率普遍較低。例如，某飛機(jī)制造企業(yè)在主軸轉(zhuǎn)速24000r/min的龍門式加工中心上加工大型機(jī)身整體鋁合金件時，多年來一直使用φ20～32mm高速鋼立銑刀（未涂層）以6000～7000r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行加工；某紡織機(jī)械廠在多臺主軸轉(zhuǎn)速6000～7000r/min的立式加工中心上加工鑄鐵工件時，長年使用高速鋼立銑刀以2000～3000r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行加工，加工效率很低。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)不少企業(yè)常常把加工中心當(dāng)作一般數(shù)控機(jī)床使用，加工時不用刀庫，轉(zhuǎn)換工序或在同一工序中加工另一個工件時，仍采用人工換刀。調(diào)查表明，國內(nèi)加工中心開動率平均僅為58.7%（國外一般在70%～80%以上）。
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6 Zf"AqGP 總之，使用普通刀具的傳統(tǒng)切削加工目前仍是國內(nèi)切削加工技術(shù)的主流。就切削速度而言，鑄鐵、鋼件的端銑和鏜孔加工（包括涂層刀具）為80～250m/min，鉆孔（高速鋼）加工為20～50m/min，攻絲加工為6～10m/min，滾齒加工為25～50m/min。更為嚴(yán)峻的事實是，雖然國內(nèi)已有一批工具企業(yè)從生產(chǎn)傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼刀具發(fā)展到以生產(chǎn)硬質(zhì)合金刀具為主，使國產(chǎn)高效切削刀具在國內(nèi)開始占有一席之地，但在整個國內(nèi)高效切削刀具市場上，國產(chǎn)刀具的占有率仍然只有10%左右。除個別刀具國產(chǎn)化工作開展較好的企業(yè)外，國內(nèi)大部分轎車生產(chǎn)企業(yè)幾乎所有的刀具全部依靠進(jìn)口（國外有名的刀具制造商幾乎都在國內(nèi)設(shè)有工廠或代理商）。國內(nèi)高效刀具生產(chǎn)現(xiàn)狀與國外先進(jìn)水平的差距甚至比在數(shù)控機(jī)床方面的差距更大。
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>7 國內(nèi)制造業(yè)尤其是裝備制造業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)能力弱、周期長，市場競爭能力差的原因比較復(fù)雜，但歸根結(jié)底，主要是對堅持自主創(chuàng)新，發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)，提高研究開發(fā)新產(chǎn)品的能力和加工制造水平的重大意義認(rèn)識不清，科技投入不足。不少企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)比較重視購買先進(jìn)設(shè)備，而忽視先進(jìn)制造工藝的研發(fā)和應(yīng)用，認(rèn)為我國勞動力便宜，加工制造效率不是大問題，生產(chǎn)任務(wù)緊張時大多采用工人加班加點及增添設(shè)備的措施來應(yīng)付，而很少著眼于研究開發(fā)和推廣應(yīng)用先進(jìn)加工制造技術(shù)，充分發(fā)揮設(shè)備潛力，大力提高生產(chǎn)效率。
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