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近年來(lái)，隨著(zhù)切削加工工件材料和加工技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng )新，超硬材料刀具、粉末冶金刀具等高端刀具產(chǎn)品得到了越來(lái)越廣泛的應用。此外，機床的飛速發(fā)展也激勵著(zhù)刀具制造水平的步伐加快。“過(guò)去國內刀具產(chǎn)業(yè)以中低端產(chǎn)品為主，模仿拷貝國外高水平刀具模式的現象十分普遍，而過(guò)度的模仿抑制了研發(fā)創(chuàng )新的腳步。如今越來(lái)越多的國內刀具廠(chǎng)商開(kāi)始將注意力轉移到了新技術(shù)的開(kāi)發(fā)上，這對刀具產(chǎn)業(yè)的整體水平提升將帶來(lái)良好的推動(dòng)作用。” 中國刀協(xié)常務(wù)理事楊曉在談及刀具研發(fā)創(chuàng )新對于行業(yè)的發(fā)展時(shí)如此表示。而在他看來(lái)，想要讓刀具整體水平上升到一個(gè)新的高度，制造企業(yè)的研發(fā)思路絕不僅僅是技術(shù)革新這么簡(jiǎn)單。
整體性研發(fā)與刀具結構不能忽略
刀尖的設計包括三大基本要素，即基體材料、幾何參數和涂層。這三者相互關(guān)聯(lián)，缺一不可。而說(shuō)起刀具技術(shù)發(fā)展的現狀，楊曉認為許多國內的刀具生產(chǎn)廠(chǎng)商一個(gè)很大的問(wèn)題就是忽略了要素之間的關(guān)聯(lián)性，對產(chǎn)品的設計思路認識不夠完整，對這三項基本要素的理解相對隔離。“我認為目前國內生產(chǎn)廠(chǎng)家和國際高端企業(yè)的差距可能在三大要素的融合方面，比如現在有些刀具企業(yè)都是在材料方面的實(shí)力很強，但對于另外兩方面的重視程度就遠遠不夠。當然也有不少企業(yè)幾何參數上了解不少但材料和涂層投入不夠”。
除刀尖的三要素之外，刀具研發(fā)理念的另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是結構設計。楊曉介紹，在實(shí)際使用中，刀具的結構設計對其使用有一定影響，絕不是只要能夠安裝使用就行了，而這也是如今一些刀具生產(chǎn)企業(yè)比較忽略的地方。“產(chǎn)品的結構設計是硬實(shí)力，是我們能夠讓客戶(hù)用好的基礎；而安全性、便捷性等這些設計是軟實(shí)力，二者相輔相成。這方面目前國內刀具生產(chǎn)者考慮的比較少，但是這些設計所產(chǎn)生的附加價(jià)值有時(shí)可以說(shuō)是產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵。”楊曉表示，像刃口設計、切削力和切削熱的傳遞、減少切削力和切削熱以及振動(dòng)、適應高速或者高效加工、宜人等這樣的問(wèn)題，看似并非刀具使用和加工中最重要的環(huán)節，但往往對用戶(hù)的使用感受有很大影響。但這就好像車(chē)和輪胎，好輪胎裝好車(chē)，同時(shí)沒(méi)有好輪胎也是不行的。
貼合實(shí)際需求助力刀具質(zhì)量提升
在非標刀具逐漸形成規?；a(chǎn)業(yè)的今天，根據用戶(hù)的切實(shí)需要有針對性的設計新型刀具產(chǎn)品也成為了必然的發(fā)展趨勢。楊曉介紹過(guò)去在計劃經(jīng)濟模式下，加上機床性能較差、刀具轉速不高，我們的刀具結構大多是單一的，各種材料如鋼材、鑄鐵、鋁合金都用同樣的刀具結構去應付，難免很多場(chǎng)合會(huì )不盡如人意，也正因為如此，才產(chǎn)生過(guò)倪志福鉆頭(群鉆)。但如今隨著(zhù)設備性能的日漸提升和用戶(hù)需求的多樣化，刀具設計也面臨挑戰。同樣的鋼件粗加工，不同廠(chǎng)家會(huì )八仙過(guò)海各顯神通，從工件的材質(zhì)、機床材質(zhì)、裝卡方式等很多角度去綜合考慮，加上自身的條件，最后選定的參數就會(huì )不盡相同。我們不能單純的套用經(jīng)驗公式，而是必須根據具體條件做調整。有些特殊的場(chǎng)合，加工過(guò)程中一些切削角度都會(huì )產(chǎn)生變化，因此就要根據用戶(hù)的需求和實(shí)際用處對刀具或者加工參數進(jìn)行調整才能達到滿(mǎn)意的效果。
那么是不是說(shuō)，只要是國際頂尖水平的高端刀具，其性能就一定能夠滿(mǎn)足所有用戶(hù)的使用需求嗎？楊曉并不認同。他為我們講了一個(gè)案例：一家國外刀具領(lǐng)先企業(yè)的產(chǎn)品在國外的試驗和應用效果非常好，但在國內的推廣中卻經(jīng)常不那么理想，究其原因就在于刀具商新刀具設計時(shí)所確定的設備轉速功率較高，但國內用戶(hù)設備參差不齊，有些轉速功率相對較低，因此出現了這樣的現象。這從一個(gè)方面很好地解釋了刀具的研發(fā)設計要緊貼用戶(hù)切實(shí)所需這一理念的重要性，從用戶(hù)的使用條件著(zhù)手研發(fā)，產(chǎn)品才能發(fā)揮最好的性能。“好用的工具才是最有價(jià)值的”，相信這是所有刀具使用者的共識。
“刀具生產(chǎn)企業(yè)面對這個(gè)問(wèn)題時(shí)，最直接有效的解決辦法就是走進(jìn)用戶(hù)的工廠(chǎng)里去，與用戶(hù)交流才能真正地研發(fā)出客戶(hù)所需的產(chǎn)品，坐在辦公室里是研發(fā)不出來(lái)的，”楊曉說(shuō)，“坦率的說(shuō)在十多年以前某些國內刀具企業(yè)的工程師在現場(chǎng)應用經(jīng)驗方面幾乎是白紙，但經(jīng)過(guò)這十幾年的發(fā)展他們的進(jìn)步速度很快，因此我相信這些企業(yè)繼續重視以實(shí)際需求為根本的研發(fā)創(chuàng )新，再有一個(gè)十年，其和國際頂尖刀具企業(yè)的水平差距會(huì )更小。”
打破傳統思維模式開(kāi)啟高端化產(chǎn)品研發(fā)潮流
我國刀具行業(yè)整體市場(chǎng)發(fā)展快速，我國刀具行業(yè)面臨著(zhù)由低端產(chǎn)品向高端產(chǎn)品過(guò)渡的時(shí)期，現代刀具生產(chǎn)將將逐漸主流。
然而對于國內的許多刀具企業(yè)而言，由最初單純生產(chǎn)銷(xiāo)售中低端刀具產(chǎn)品轉而向“高、精、尖”的方向發(fā)展，其中的難點(diǎn)不僅僅在于提升產(chǎn)品的技術(shù)水平，企業(yè)的經(jīng)營(yíng)理念和生產(chǎn)模式也必然要發(fā)生根本性的改變，這其中的風(fēng)險不言而喻。“我一直覺(jué)得國內刀具產(chǎn)業(yè)與國際頂級企業(yè)在技術(shù)方面的差距遠遠小于理念上的差距，這是我們的一個(gè)根本性的問(wèn)題。而理念的概念又細分為很多不同的方向，除了加工技術(shù)層面還有商業(yè)、服務(wù)等許多層面。”楊曉說(shuō)，“某種程度上說(shuō)高端的產(chǎn)品賣(mài)的貴是把研發(fā)成本融合了進(jìn)去。我們的刀具領(lǐng)域未來(lái)會(huì )不會(huì )有這種思路，設計是成本的一部分。”
楊曉表示，目前我國使用的刀具中2/3為國產(chǎn)，而在國產(chǎn)刀具里面高速鋼材質(zhì)占一大部分，而以硬質(zhì)合金刀具為代表的高端產(chǎn)品中進(jìn)口比例不小。因此，國內現在硬質(zhì)合金刀具有很大的發(fā)展空間，將來(lái)相當程度上替代進(jìn)口也是很有希望的。但這樣的轉變對于刀具企業(yè)來(lái)說(shuō)也存在著(zhù)一定的投資風(fēng)險，投入大量的資金和人力用于研發(fā)，而在短期之內是看不到收入回報，因此很多企業(yè)目前對此望而卻步。近年來(lái)國內已經(jīng)開(kāi)始有少數一些刀具制造企業(yè)朝著(zhù)這個(gè)方向發(fā)展，成果也十分喜人，這不僅僅是企業(yè)自身的成長(cháng)，更是國內刀具設計研發(fā)的突破。
如今國內刀具企業(yè)的設計思路日漸創(chuàng )新，憑借多年發(fā)展積累起來(lái)的豐富經(jīng)驗，越來(lái)越多的刀具生產(chǎn)者開(kāi)始把刀具的研發(fā)作為提升產(chǎn)品價(jià)值的重要方面，通過(guò)與客戶(hù)及時(shí)的溝通交流，加快促進(jìn)了刀具制造整體水平的提升。2015年，國內刀具企業(yè)以改變傳統生產(chǎn)模式，創(chuàng )造性地以生產(chǎn)符合時(shí)代需求的新型產(chǎn)品為目標，在未來(lái)國產(chǎn)刀具的發(fā)展還將經(jīng)歷新的變革與突破。
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