发展切削技术,提高生产效率

制造业是国民经济和国家安全的物质主体和支柱产业，是国民经济高速增长的“发动机”。其发展水平是衡量工业化国家或地区综合实力和竞争力的重要标志。面对制造业全球化的挑战，结合制造科学与技术的发展趋势以及我国制造业存在的技术创新能力不强、制造技术基础薄弱、技术创新体系尚未形成的现状，我国的制造业必须依靠科技进步，开拓出一条资源消耗少、环境污染轻、技术含量高的制造业发展道路，从而使我国从制造大国走向制造强国。

制造科学与技术的发展，是由社会、政治、经济等多方面因素决定的。其中，最主要的因素是技术创新的推动以及市场的牵引。随着社会需求的个性化、多样化发展，生产规模由少品种大批量向多品种变批量方向发展，出现了先进制造技术。先进制造技术是在传统制造技术发展的基础上，不断吸收信息技术、自动化技术与现代管理技术，实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造，并取得理想技术经济效果的前沿制造技术的总称。

一、切削技术概述

切削加工是用切削工具，把坯料或工件上多余的材料层切去，使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。现代产业和工程领域几乎没有未经过切削加工的机械，即使没有直接经过切削加工，其生产过程中所使用的模具、夹具等，仍少不了切削加工。

切削加工时间包括非切削时间和切削时间。目前，机械加工中的非切削时间常常占到整个加工时间的70%，这正是需要进一步提高加工效率的重要方向。要减少非切削时间，大力发展和应用自动化技术，如工件自动装卸与输送、自动换刀等。为了减少切削时间，要大力发展应用各种高效、复合加工技术，如高速切削、大进给切削、大切深切削、高效复合切削等。

近年来，随着数控机床、控制系统等制造技术、刀具材料及其涂层技术和信息技术等高新技术的发展，切削技术进入高效切削的新阶段，开创了高速、高精密、柔性、复合、环保的切削加工新技术，使切削加工的总体水平达到了一个新的高度，传统切削加工的面貌发生了根本的变化。高速切削、硬切削、干切削、精密和超精密切削、微细切削及虚拟切削，已成为现代切削技术的主要标志，也是先进制造技术的一个重要特征。

二、影响切削效率的因素

影响切削效率的一个极其重要的因素是切削刀具。影响切削刀具效率的主要因素是刀具材料、刀具结构。另外，切削摩擦也是一个影响切削效率的重要因素。

1.刀具材料

目前，世界上的刀具材料已经发生了很大的变化。高性能高速钢材料、超细晶粒硬质合金材料、超硬材料（PCD聚晶金刚石材料、CBN立方氮化硼材料、陶瓷材料）、涂层材料等，得到了广泛的应用。刀具的涂层技术近几年也取得了重大的进展。刀具的化学涂层现广泛采用MTCVD、厚膜AI2O3、过渡层等新工艺，使涂层的耐磨性和韧性都得以提高。制造企业将根据不同的加工条件，来选用刀具材料。例如，精铣加工可以采用PCD聚晶金刚石刀具材料和陶瓷刀具；加工铸铁和淬硬件中可以采用CBN立方氮化硼刀具材料；面铣粗加工可以采用硬质合金涂层刀具；铣齿加工可以采用高速钢涂层刀具。

2.刀具结构

刀具结构也是影响切削刀具，进而影响切削效率的重要因素。刀具的快速换刀、刀具的切削振动，都关系到一个效率问题。目前，世界各国刀具公司结合当前的用户需求和切削技术的发展，不断推出了各种新型的刀具结构。从可转位刀具到高性能高速刀具，从超硬刀具到整体硬质合金刀具，从可转位刀片槽型到钻头刃型，都有了很大的发展。刀具与刀柄的连接、刀柄与机床的连接，近十年有了一些新型技术，如热套系列刀柄、HSK系列刀柄、KM系列刀柄、CAPTO系列刀柄、BIG-PLUS系列刀柄等。这些不断推陈出新的刀具结构，给提高切削效率带来了不可估量的影响。

3.切削摩擦

切削摩擦也是一个影响切削效率的重要因素，传统的解决切削摩擦的办法是大量采用切削液。但是，随之带来了环保问题。目前，我国正在开展干式切削的研究：第一，采用超硬切削刀具材料；第二，采用特种涂层刀具材料；第三，采用喷雾技术；第四，采用特种刀具材料。

总之，要努力学习和掌握世界先进的切削技术成果，充分运用国际国内的涂层技术、材料和刀具制造技术，高度重视先进制造技术及先进切削加工技术的发展和创新，并为之不懈的努力，在刀具结构创新上下功夫，就一定会大有作为。

（作者单位：湖北省襄阳市高级技工学校）