刀具行業創新與轉型 離不開產品結構調整
今天，當我們正在為實施“十二五”規劃而整裝待發的重要時刻，回顧“十一五”期間大家熟知的與裝備制造業相關的一些重大成就，一定會感到我們從事切削加工和刀具制造的行業在“十二五”期間所肩負的重大責任，并對即將遇到的挑戰和機遇作好充分的準備。
首先，來看刀具的大用戶汽車工業的狀況。在2009年我國汽車產量達到1379.10萬輛，首次超過日本成為世界汽車第一生產大 國，2010年1～9月我國的汽車產銷均超1300萬輛，全年有望超過1700萬輛，為2005年產量的3倍多。“十二五”規劃預測到2015年我國的汽 車產量將達到2000～2500萬輛。汽車工業的發展與切削加工和刀具密切相關。
再看能源工業。首先，歷時18年舉世矚目的三峽工程到2010年底已基本建成，其中26臺70萬kW發電機組全部并網發電。在風電領域，截 止2009年，我國風電新增裝機達到1380萬kW，超過美國，成為當年新增風電裝機容量世界第一的國家；2020年將達到2.3億kW，相當于13個三 峽電站。在核電領域，2010年10月20日我國第一座自己設計建造的秦山核電二期工程（3號機組）投入商業運行，至此我國投入商業運行的核電基地已有4 個，核電機組數量達13個，裝機容量1000萬kW；到2020年我國核電的裝機容量將達4000萬kW。能源工業對先進刀具將會有很大的需求。
最近幾年，我國高速列車技術發展之快受到世界各國的高度關注，隨著滬杭高速的通車，我國投入運營的高速鐵路運行里程已達7431公里，居世 界第一；2011年京滬高速鐵路通車后，我國的高速鐵路將達1.3萬公里；到2020年預計將建成1.6萬公里的高速鐵路網。我國高速鐵路的領先優勢和發 展勢頭給刀具行業提供了新的發展機遇。
在航空航天領域，具有自主知識產權的民用支線飛機AJR21已有四架投入試飛，累計飛行時間600多小時，計劃首架飛機將于今年交付用戶運 營。而大家期盼已久的國產大飛機C919的開發工作進展迅速，將于2014年首飛，2016年交付用戶，由此將逐步結束我國長期依賴進口國外大型民用飛機 的局面。在航天事業方面，“十一五”期間，我國先后成功發射了嫦娥一號和二號探月飛船，成為世界探月俱樂部的第五個成員。我國將在2025年前后實現載人 登月，中國人登上月球的夢想正在變成現實。航空航天工業的難加工材料、合成材料的加工是切削技術的制高點，將帶動我國切削加工和刀具技術水平攀上新的高 度。
通過以上這些例子，我們自然會聯想到這樣的事實：汽車、機車、各種電站的發電機組、航空航天器等機械零件加工效率的高低和加工質量的好壞， 都直接取決于刀具的切削性能；而在裝備制造行業，很多新產品的開發和新材料的應用也都少不了切削加工工藝和刀具的創新。可見，國民經濟中很多重要工業部門 的發展和進步都離不開切削加工技術和刀具。另一方面，也正是制造業發展的強大需求，推動著切削加工技術的快速發展和創新。
因此，伴隨著制造業的發展，切削加工技術和刀具的發展和創新同樣取得了很大的進展。經過了從上個世紀末到本世紀初的發展，從世界范圍看，切削加工 技術進入了現代切削技術的發展階段，并顯現出現代切削技術的明顯特征，包括：切削加工技術水平全面提高，切削加工的效率成倍提高；開發了高速切削、高效切 削、硬切削、干切削等新的切削工藝和新的加工方法，突破了傳統切削加工的工藝范疇；刀具產品的結構全面更新：硬質合金成為主要的刀具材料，涂層刀具的比例 顯著增加，可轉位刀具的比例提高，整體硬質合金的標準通用刀具進入實用階段，應用量不斷增加；刀具的創新速度大大加快，新牌號、新涂層、新結構不斷涌現， 整個行業充滿著活力；切削技術的內涵更加擴大，材料科學和計算機技術的應用效果顯著，刀具應用技術重要性增加；刀具行業確立了“面向制造業，面向用戶”的 經營理念，完成了從傳統的刀具行業向現代刀具行業的轉型，形成了刀具行業持續快速發展的機制。
從我國刀具行業的現狀來看，一方面我們在以上六個方面也取得了不小的進步，為我國制造業的發展做出了重要的貢獻，但是與國外的先進水平比， 與先進制造業對高性能刀具的要求相比，還有一定的差距。主要差距在產品結構的調整、刀具的創新和行業的轉型三方面，我們必須在“十二五”期間取得新的進 展，以滿足“十二五”發展規劃對刀具行業的需求，并為更長遠的發展打下基礎。
產品結構的調整
現在已是硬質合金為主要刀具材料的時代，與高速鋼相比，硬質合金有著更好的性能和更高的切削效率，它和超硬刀具材料一起是現代切削技術高效 率的最重要的保證。我國目前硬質合金刀具的比例約40%，遠遠低于工業發達國家的水平，制約了我國刀具產品總體水平的提高。而沒有好的刀具材料，任何刀具 的創新和切削加工的進步都缺少必要的物質基礎，只能是空中樓閣。然而要從根本上解決這個問題，涉及行業結構的調整，除了現有的株洲鉆石切削刀具股份有限公 司外，要加快具有硬質合金材料和刀具研發能力的生產基地的建設進程，迅速增加硬質合金刀具在所有刀具中的比重。這是一項投入較大的工程，需要政府有關部門 的支持和運作。
刀具的創新問題值得重視，現代刀具的創新表現在三個方面：
第一是材料牌號的創新，它占了當前刀具創新中的很大比例，尤其是具有硬質合金及超硬材料開發生產能力的綜合性大公司，這些公司每年推出大量 新的牌號，成為他們的刀具新產品的主要賣點。其開發的思路是根據應用領域的特點，集成材料、涂層、槽型的優勢，“對癥下藥”式的開發，使刀片在一定的應用 范圍里表現出性能上的優勢，產生很好的加工效果，一般可提高加工效率20%以上。由此也可見，我們必須加快硬質合金研發生產基地建設的進程。
第二是涂層對刀具創新起了很大的作用。自從涂層技術進入刀具應用領域以來，刀具的涂層技術發展非常迅速。隨著涂層工藝、裝備、成分創新開發 的不斷加快，它對刀具的改性能力也不斷增強。由于涂層技術對提高刀具的性能有效果顯著、工藝的柔性好、以及新牌號開發快等特點，不僅使刀具的切削性能得到 較大的提高和改善，而且使刀片涂層牌號的創新又快又好。涂層已成為推動切削技術進步的最重要的因素。至今，我國還不具備刀具涂層裝備和工藝自主開發的能 力，制約著我國切削技術的進步和涂層牌號的創新。大力發展刀具涂層技術是當務之急。
第三是刀具結構的創新勢頭強勁，顯現出很大的潛力。我們曾經有過轟轟烈烈的刀具創新時代，并由此獲得了把刀具譽為人的牙齒的好名聲。后來，我們曾進 入了一個刀具創新的低潮期，大家都按聯合設計的圖紙做著一樣結構的所謂定型產品，同時又都做著千遍一律的標準通用刀具。隨著計算機輔助設計和數控制造技術 的發展，為刀具結構的創新提供了強大的物質基礎，迎來了刀具創新的新時代。
當前，刀具結構創新勢頭十分強勁，各刀具公司推出的新刀具結構成為這幾年機床工具展覽會的亮點。創新的刀具結構不僅提高了刀具性能，有的甚 至對刀具品種的發展產生了很大影響。如可斜坡銑的銑刀結構，大大地擴大了銑刀的功能，也減少了換刀的時間，其結構特點已經被推廣至不同類型的銑削刀具上， 形成了可斜坡銑的各種銑刀，推動了銑削加工工藝和銑刀的發展。又如大進給小切深銑刀、不等螺旋角消振立銑刀、括光車刀片、刀片底面帶導軌配合的螺紋車刀和 仿形車刀、刀具的內冷卻結構等等，不勝枚舉。每種新刀具一出現就引起行業的關注，并迅速在行業中得到推廣，對發展刀具的品種提高刀具的性能起到很大的作 用。我國眾多的刀具企業，只做刀具不生產刀具材料，應該更加重視刀具結構的創新。
目前，加快我國的刀具創新還有很多工作要做。除了在裝備硬件上要更新改造外，還要重視以下兩方面的工作。
一方面是提高刀具行業從業人員的金屬切削基礎知識，包括設計、制造、營銷、服務等各方面的人員。為了牌號和涂層的創新，搞材料的和搞涂層的 專業人員必須掌握金屬切削的基本理論，成為復合型人才。要重視學習刀具應用技術，尤其是開發、營銷和現場服務人員。不懂得刀具的使用要求和不會分析解決使 用中的問題，就難有刀具的創新。而刀具的創新必須建立在對基礎知識的掌握和運用的基礎上，我們必須加強這方面的學習。企業自己辦學習班或參加社會上舉辦的 學習班，都應該受到重視和加以利用。
另一方面是刀具行業的轉型。我們必須完成由傳統的刀具制造商向“面向制造業，面向用戶”的制造業切削加工技術服務商和加工效率供應商的轉 型，“面向制造業，面向用戶”是現代刀具行（企）業的標志。為此，要熟知制造業重要工業部門切削加工的工藝特點、主要工件材料、生產模式、發展方向和產品 的開發，從而正確而及時地確定自己產品的發展方向并變成創新的動力。我國已有眾多的刀具企業在不同程度上實現著這樣的轉型，取得了一定的效果，還需要加大 力度。為用戶服務是現代刀具行（企）業必須具備的基本功，只有通過服務才能獲得刀具創新的第一手信息。刀具作為生產力的工具要素，只有在應用中才能不斷發 現問題并有所創新。此外，還可提前獲得用戶新的需求信息。
行業的轉型也需要政府的支持，國家在確定重大項目時，應把配套的切削技術和刀具的研發工作交給刀具行業承擔，提高行業為制造業服務的能力。當年，配合上海寶鋼的建設，針對大型軋機、齒輪等的加工需要，由刀具行業配套開發重型刀具，對行業的發展起了很好的推動作用。
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