分析2013年中國(guó)金屬切削刀具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
文章來源：東商網(wǎng) 閱讀數(shù)：1058 發(fā)布時(shí)間：2016/8/18 16:41:42
在世界范圍的工業(yè)中，刀具消耗的比例大概是：高速鋼刀具占35%，金剛石和立方氮化硼刀具占10%，而焊接硬質(zhì)合金刀具、整體硬質(zhì)合金和可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金則占了余下部分。
而在我國(guó)的刀具產(chǎn)業(yè)中卻不是這樣。根據(jù)2010年機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)工具分會(huì)的會(huì)員企業(yè)國(guó)內(nèi)銷售情況統(tǒng)計(jì)，我國(guó)國(guó)內(nèi)消耗的國(guó)產(chǎn)刀具中，約69%是高速鋼刀具，硬質(zhì)合金刀具只占到約28%(其余為工具系統(tǒng)、金剛石和立方氮化硼刀具等)。即使加上進(jìn)口刀具，在我國(guó)的刀具消耗中，有約53%為高速鋼刀具，而硬質(zhì)合金刀具為45%，而金剛石和立方氮化硼刀具僅占比2%。
這樣的比例說明，我國(guó)雖然已經(jīng)成為世界第一大規(guī)模的機(jī)床消費(fèi)國(guó)和同樣是世界第一大規(guī)模的刀具消費(fèi)國(guó)，但我們的刀具消費(fèi)結(jié)構(gòu)甚至無法達(dá)到世界平均水平。我們的現(xiàn)狀是：雖然我們的機(jī)床產(chǎn)值數(shù)控化率和機(jī)床產(chǎn)量數(shù)控化率都在逐年提高，但從其機(jī)床平均售價(jià)下降的趨勢(shì)，可以看出我們的數(shù)控機(jī)床也許還是簡(jiǎn)易數(shù)控在唱主角。這也就是說我國(guó)金屬切削的總體水平還不高。
這種總體加工水平不高的現(xiàn)狀和我們?nèi)找嫔叩膭趧?dòng)力成本以及人民幣的升值趨勢(shì)，隱藏著使我們的中國(guó)制造漸漸失去競(jìng)爭(zhēng)力的風(fēng)險(xiǎn)，包括美國(guó)在內(nèi)的一些國(guó)家的經(jīng)濟(jì)學(xué)者和企業(yè)家正在考慮將一些已經(jīng)移到亞洲的制造企業(yè)移回其本土。
要使我們繼續(xù)能吸引全球企業(yè)將制造業(yè)落地于中國(guó)，就需要我們提高競(jìng)爭(zhēng)能力，其中當(dāng)然包括提高制造水平。其實(shí)這一點(diǎn)，筆者認(rèn)為也是符合黨中央關(guān)于我們?cè)谑迤陂g要轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的要求的，即要從重?cái)?shù)量的、低價(jià)值的、高消耗的制造業(yè)，走向重水平的、高附加值的、綠色環(huán)保的制造業(yè)。
目前刀具產(chǎn)品除了提高使用壽命外還要求減少切削時(shí)的污染，盡可能使用干切削。在不能完全取消切削液的時(shí)候，盡量做到其中只含防銹劑而無有機(jī)物，這樣可以使循環(huán)回收的成本大為降低。
切削刀具的多樣性和使用時(shí)的工作狀態(tài)特點(diǎn)決定了選擇刀具鍍層的不同。車削和鉆孔不同，銑刀又應(yīng)考慮其斷續(xù)沖擊的特點(diǎn)。早期發(fā)展的涂層以耐磨為主要著眼點(diǎn)，以提高硬度為主要指標(biāo)。以氮化鈦為代表的此類涂層具有較高的摩擦系數(shù)，加工時(shí)與工件之間不斷摩擦將產(chǎn)生大量熱能。
為避免刀具過熱發(fā)生變形影響加工精度和延長(zhǎng)其使用壽命，通常使用切削液。要解決減少或免除切削液帶來的問題，刀具鍍層不僅應(yīng)使刀具具有長(zhǎng)壽命，且應(yīng)有自潤(rùn)滑的功能。類金剛石涂層的出現(xiàn)在對(duì)某些材料的機(jī)械加工方面顯示出優(yōu)勢(shì)，但經(jīng)過多年的研究表明類金剛石涂層的內(nèi)應(yīng)力高、熱穩(wěn)定性差和與黑色金屬間的觸媒效應(yīng)使SP3結(jié)構(gòu)向SP2轉(zhuǎn)變等三種缺點(diǎn)，決定了它目前只能應(yīng)用于加工有色金屬，因而限制了它在機(jī)加工方面的進(jìn)一步應(yīng)用。
但是近年來的研究表明，以SP2結(jié)構(gòu)為主的類金剛石涂層硬度也可達(dá)到20～40GPa，卻不存在與黑色金屬起觸媒效應(yīng)的問題，其摩擦系數(shù)很低又有很好的抗?jié)裥?，切削時(shí)可以用冷卻劑也可用于干切削，其壽命比非鍍層刀有成倍的提高，加工鋼鐵材料不存在問題，因而引起了涂層公司、刀具廠家極大的興趣。假以時(shí)日，這種新型的類金剛石涂層會(huì)在切削領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。