《机电商报》：近年来，高速切削、高效切削成为行业的热门话题，具体而言，刀具的发展有哪些更新的方向呢？

 

沈壮行：目前，机床行业已经迅速进入了数字化制造技术和装备为特点的新发展时期，传统的标准化工具已不能满足其需要，刀具行业因此而进入了“高精度、高效率、高可靠性和专用化”的现代刀具生产新格局。具体在新型刀具材料、耐磨涂层、刀具结构和数字化制造技术等方面的开发，都不断有进步。

 

高翔：就刀具技术本身而言，涂层技术和超硬材料技术有了重大突破，举几个实例说明：

荷兰Hauzer技术镀层公司首次实现用物理气相沉积(PVD)制备了AlTiN-Al₂₃涂层，并且由Walter公司推出了相应刀具产品。较低的涂层温度(600℃)保持了切削刃的韧性，在加工不锈钢或难加工材料时，AlTiN-Al₂₃涂层刀具的切削寿命是AlTiN涂层刀具的2倍。

 

超硬涂层和纳米涂层的实用化。如Balzers公司的AlCrN涂层硬度3200HV，开始氧化温度1100℃，Platit公司的nACo纳米结构涂层硬度达到4500HV，开始氧化温度1100℃。切削试验中纳米多涂层钻头的寿命是普通AlTiN涂层的4倍。

 

新型立方氮化硼(PCBN)刀具的硬度达到3000～5000HV、耐高温1400～1500℃、化学稳定性好、摩擦系数低，出现了带孔、有后角和带三维断屑槽型的PCBN刀片，已广泛用于汽车和模具行业中难加工铸铁和淬硬钢的车、铣、镗加工，不但可用于精加工，也用于粗加工实现以车、铣代磨，大幅度提高了加工效率。

 

吴天明：首先是材料方面，例如汽轮机行业大量使用的转子轮槽铣刀由于型线复杂，仍使用高速钢材料，近几年，它的发展也很快，我们引进的日本OSG、SANYO刀具，材料已改成了粉末冶金高速钢，而意大利CARBITAL公司推出的轮槽刀具则采用粉末冶金高速钢和粉末冶金硬质合金混合的材料。

涂层方面，高速钢主要还是PVD，巴尔查斯涂层已经发展到第六代G6涂层，这种AlCrN涂层非常薄，但硬度极高，可显著减小刀具的磨损和摩擦，SANYO的刀具就用这个涂层。当然，硬质合金刀具通过涂层其寿命也提高了2~3倍。

 

几何角度方面来看，原来0°前角、0°螺旋角的铣刀，现在改进成具有一定的前角和螺旋角，我们从德国公司买了工具磨床，准备自己改进。

 

由于以上三方面的改进，使轮槽铣刀逐渐实现二合一甚至三合一，仅用一把半精刀就取代了原先用的V形刀、加深刀和半精刀，加工效率可以提高2~3倍。

 

杨晓：就涂层而言，目前一些先进刀具企业都在想办法将氧化铝涂层加厚以增加硬度又能保证其不易剥落，也就是在改善涂层和刀具的结合方式、改进过渡层、改变涂层晶粒成长方式等方面作一些努力，使涂层粘结更牢固一些。另外，比如说以前有些教材说化学涂层厚度不能超过12μ，但现在肯纳有两种涂层材料都到了24μ，这也是一个方向。而且涂层技术的多样化现在也逐渐能够做到满足刀具的个性化的需求。

 

 

《机电商报》：显然，这些新的方向始终是由国外刀具巨头所引领的，行业的话语权长时间掌握在别人那里，我们国内的刀具企业到底差距在哪里？

 

高翔：首先在规模上，我们同山特维克可乐满、肯纳金属等跨国公司就差得很大。我们的“差别”不应该仅仅理解成直观的材料、涂层和刀具产品上的差距，还要意识到我们在产品技术积累、企业管理、营销理念等等方面的差距。常听到国内有的企业谈到他们的某些产品性能已与国外产品无异，但就是难以进入大的合资轿车厂。缺乏提供成套先进刀具的能力恐怕是原因之一，开发能力不足和和缺少技术创新源泉也是重要原因。不解决这些问题我们的差距就会越拉越大。

 

陈明：首先是刀具材料，它是制约刀具切削性能稳定性的重要方面，我们同国外的差距不小。我们做过系统试验分析，几何形状、材料牌号完全一样的国产刀具和国外刀具相比，国产刀具性能稳定性不够，在加工中刀具会莫名其妙损坏。我们分析原因，原来是材料组织不均匀，机械性能指标离散性太大。

 

其次就是我们的涂层技术也不过关，制约了高档刀具的健康发展。相对来说，国内涂层技术发展还是比较快的，尤其是在对国外进口涂层设备及其工艺进行消化吸收的基础上，国内已经掌握了有关核心技术，开发出特色刀具产品，比如上海工具厂引进先进的涂层系统，开发出系列整体硬质合金和高速钢涂层刀具，提升了产品的竞争力。

 

当然，归根结底，我认为最大的差距还是在于发展理念，国内不少企业往往仅盯着眼前的问题，只是思索如何解决眼下的吃饭问题，缺少技术储备和人才储备思想。当然这也不能完全怪罪企业，目前不少企业也确实存在着这样的生存问题。

 

胡祖光：尽管我个人并不了解机床行业发展方面的确切数据，但却能够明显感觉到我们在刀具发展和技术进步方面同国外的差距比机床要大。现在国际上新的材料、涂层、结构设计都发展得非常快，一定意义上这种差距还在不断加大。包括我们公司在内，国内企业的设计开发基本上以仿制为主，新材料应用还只是中档水平，高端刀具方面国外占有较大的优势。

 

刘献礼：从刀具本身来看，我觉得最大的差距在材料，我们刀具的稳定性的确达不到发达国家的水平，而且品种不够多，即便是通用刀具型号种类也不全。尽管有些能仿制国外，实际上有一些还根本仿制不了，高端产品我们还是很难生产。

 

杨晓：我个人对理念方面的差距感触较深，国外大企业经几十年甚至上百年的发展，使得其理念比较理性，比如在竞争方面一般都不会盲目地恶性竞争或重复生产，他们会为了各自长远的发展，与其它厂商合作，尤其是在别人已经占领的产品需求不大的市场领域。国内一些企业重复生产、大打价格战，甚至为了减少刀具成本不惜以降低质量为代价，这也是不符合用户利益的，最终只会造成自己竞争力下降，微薄的利润只能在短期内解决“吃饭问题”，根本无法创造足够的创新资金。因此，虽然国内许多企业能进行仿制，但却无力进行原创性的技术创新。所以，国内许多企业只能跟在国外厂商的后面，缺乏原创性的产品。而创新是一个企业领导市场、避免价格战的重要法宝。

 

吴天明：我觉得明显的差距在于技术创新水平不强，也就是前面所说的能仿制但不能创新，甚至有一些仿制都做不到，材料也不改进，涂层也不考虑，切削角度也没改变，这样的刀具恐怕很快就会失去市场。不过我倒是觉得相比而言，国内有些民营企业做得还不错，在设备上肯投资，也能够积极跟踪国际技术水平。