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近年來，隨著切削加工工件材料和加工技術的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，超硬材料刀具、粉末冶金刀具等高端刀具產品得到了越來越廣泛的應用。此外，機床的飛速發(fā)展也激勵著刀具制造水平的步伐加快。“過去國內刀具產業(yè)以中低端產品為主，模仿拷貝國外高水平刀具模式的現(xiàn)象十分普遍，而過度的模仿抑制了研發(fā)創(chuàng)新的腳步。如今越來越多的國內刀具廠商開始將注意力轉移到了新技術的開發(fā)上，這對刀具產業(yè)的整體水平提升將帶來良好的推動作用。” 中國刀協(xié)常務理事楊曉在談及刀具研發(fā)創(chuàng)新對于行業(yè)的發(fā)展時如此表示。而在他看來，想要讓刀具整體水平上升到一個新的高度，制造企業(yè)的研發(fā)思路絕不僅僅是技術革新這么簡單。
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(shù)和涂層。這三者相互關聯(lián)，缺一不可。而說起刀具技術發(fā)展的現(xiàn)狀，楊曉認為許多國內的刀具生產廠商一個很大的問題就是忽略了要素之間的關聯(lián)性，對產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廠家和國際高端企業(yè)的差距可能在三大要素的融合方面，比如現(xiàn)在有些刀具企業(yè)都是在材料方面的實力很強，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(shù)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)理念的另一個關鍵點是結構設計。楊曉介紹，在實際使用中，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企業(yè)比較忽略的地方。“產品的結構設計是硬實力，是我們能夠讓客戶用好的基礎；而安全性、便捷性等這些設計是軟實力，二者相輔相成。這方面目前國內刀具生產者考慮的比較少，但是這些設計所產生的附加價值有時可以說是產品競爭力的關鍵。”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、適應高速或者高效加工、宜人等這樣的問題，看似并非刀具使用和加工中最重要的環(huán)節(jié)，但往往對用戶的使用感受有很大影響。但這就好像車和輪胎，好輪胎裝好車，同時沒有好輪胎也是不行的。
貼合實際需求助力刀具質量提升
在非標刀具逐漸形成規(guī)模化產業(yè)的今天，根據(jù)用戶的切實需要有針對性的設計新型刀具產品也成為了必然的發(fā)展趨勢。楊曉介紹過去在計劃經(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，難免很多場合會不盡如人意，也正因為如此，才產生過倪志福鉆頭(群鉆)。但如今隨著設備性能的日漸提升和用戶需求的多樣化，刀具設計也面臨挑戰(zhàn)。同樣的鋼件粗加工，不同廠家會八仙過海各顯神通，從工件的材質、機床材質、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(shù)就會不盡相同。我們不能單純的套用經(jīng)驗公式，而是必須根據(jù)具體條件做調整。有些特殊的場合，加工過程中一些切削角度都會產生變化，因此就要根據(jù)用戶的需求和實際用處對刀具或者加工參數(shù)進行調整才能達到滿意的效果。
那么是不是說，只要是國際頂尖水平的高端刀具，其性能就一定能夠滿足所有用戶的使用需求嗎？楊曉并不認同。他為我們講了一個案例：一家國外刀具領先企業(yè)的產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所確定的設備轉速功率較高，但國內用戶設備參差不齊，有些轉速功率相對較低，因此出現(xiàn)了這樣的現(xiàn)象。這從一個方面很好地解釋了刀具的研發(fā)設計要緊貼用戶切實所需這一理念的重要性，從用戶的使用條件著手研發(fā)，產品才能發(fā)揮最好的性能。“好用的工具才是最有價值的”，相信這是所有刀具使用者的共識。
“刀具生產企業(yè)面對這個問題時，最直接有效的解決辦法就是走進用戶的工廠里去，與用戶交流才能真正地研發(fā)出客戶所需的產品，坐在辦公室里是研發(fā)不出來的，”楊曉說，“坦率的說在十多年以前某些國內刀具企業(yè)的工程師在現(xiàn)場應用經(jīng)驗方面幾乎是白紙，但經(jīng)過這十幾年的發(fā)展他們的進步速度很快，因此我相信這些企業(yè)繼續(xù)重視以實際需求為根本的研發(fā)創(chuàng)新，再有一個十年，其和國際頂尖刀具企業(yè)的水平差距會更小。”
打破傳統(tǒng)思維模式開啟高端化產品研發(fā)潮流
我國刀具行業(yè)整體市場發(fā)展快速，我國刀具行業(yè)面臨著由低端產品向高端產品過渡的時期，現(xiàn)代刀具生產將將逐漸主流。
然而對于國內的許多刀具企業(yè)而言，由最初單純生產銷售中低端刀具產品轉而向“高、精、尖”的方向發(fā)展，其中的難點不僅僅在于提升產品的技術水平，企業(yè)的經(jīng)營理念和生產模式也必然要發(fā)生根本性的改變，這其中的風險不言而喻。“我一直覺得國內刀具產業(yè)與國際頂級企業(yè)在技術方面的差距遠遠小于理念上的差距，這是我們的一個根本性的問題。而理念的概念又細分為很多不同的方向，除了加工技術層面還有商業(yè)、服務等許多層面。”楊曉說，“某種程度上說高端的產品賣的貴是把研發(fā)成本融合了進去。我們的刀具領域未來會不會有這種思路，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，而在國產刀具里面高速鋼材質占一大部分，而以硬質合金刀具為代表的高端產品中進口比例不小。因此，國內現(xiàn)在硬質合金刀具有很大的發(fā)展空間，將來相當程度上替代進口也是很有希望的。但這樣的轉變對于刀具企業(yè)來說也存在著一定的投資風險，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。近年來國內已經(jīng)開始有少數(shù)一些刀具制造企業(yè)朝著這個方向發(fā)展，成果也十分喜人，這不僅僅是企業(yè)自身的成長，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)展積累起來的豐富經(jīng)驗，越來越多的刀具生產者開始把刀具的研發(fā)作為提升產品價值的重要方面，通過與客戶及時的溝通交流，加快促進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(tǒng)生產模式，創(chuàng)造性地以生產符合時代需求的新型產品為目標，在未來國產刀具的發(fā)展還將經(jīng)歷新的變革與突破。
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