數控機床

　　趙炳楨：男，1938年生，原成都工具研究所所長、總工程師，曾任中國刀協副理事長、常務理（lǐ）事，及中國機床工具工業協會工具分（fèn）會理事長、技術委員會主任委員（yuán）。曾參（cān）與了自動線和數控（kòng）刀具的研發、重型刀具的攻關及切削（xuē）機理的研究等科研工作，以及行政和（hé）科研的管理工作，經曆了這一時（shí）期我國切削技術和刀具行業的發展過程。根據20世紀末以來世界切削技術的快速發展提出了（le）現代切削技（jì）術發展的方向和特點，從而探討了我國工具行業的發展和轉型升級的途徑（jìng）;參與了新形勢下切削技術和刀具對製造業發展重要性的宣傳，為中國刀協提出了“發展切削技術建設製造（zào）強國”的口（kǒu）號以及（jí）轎（jiào）車刀具國產化和中國刀協刀具應用技術研討班的學員培訓工作。

　　切削技（jì）術和刀具是裝備製造業的基（jī）礎工藝和和（hé）關鍵技術，不僅決定了零件加工效率（lǜ）的高（gāo）低和加工質量的好（hǎo）壞，而且對降低加工成（chéng）本起到舉足輕重的作用。本刊就（jiù）我國刀具行業發展曆程、現狀和發展方向等問（wèn）題采訪了在這個行（háng）業深耕幾十年的原（yuán）成都工具研究所所長、總工程師趙炳楨（zhēn）先生。

　　1、我國刀具行業的發展（zhǎn）曆程

　　我（wǒ）國刀（dāo）具行業發展的曆程可從上世紀五六十年代的計劃經濟時期說起，那（nà）時刀具行業由兩部（bù）分組成：一部分是專業的工具廠，批量生產通用標準刀具如麻花鑽、立銑（xǐ）刀、絲錐和精密複雜刀具等（děng）高速鋼（gāng）刀具;另一部分是附屬於各機械工廠的工具車間或工具分廠，承（chéng）擔著工（gōng）廠自用的非標刀具以及焊接式的硬質合金車刀（dāo）、銑刀的製造。同時，決定刀具性能最重要的刀（dāo）具材料由冶金（jīn）部管轄的鋼鐵廠和硬質合金廠生產，而大多數工具廠和機械（xiè）加（jiā）工廠屬於（yú）機械部或機械行業。這種計劃（huá）體製的模式在建國初期（qī）起到了積極作用，但是後期出現了一些問題：專業工具（jù）廠的產品（pǐn）比較雷同，產品經（jīng）五（wǔ）金公司銷售給用戶，工具廠與刀具用戶之間（jiān）較少發生聯係，專業刀具（jù）廠沒有起到提高切削加工水平應有的作用，因此其在製造業中的重要性也被嚴（yán）重低估;由於受條（tiáo）塊分割和利益機製的限製，刀具（jù）行業對發展（zhǎn）刀（dāo）具（jù）材料的強烈（liè）願望得不到這些刀具材料生產廠的有力支持，製約了刀具性能的（de）提高和切削技術的進步（bù）。

　　直到改革開放以後，在國企（qǐ）改革中原來的工具車間消失了，工具分廠被分離出來成立專業的刀具企業（yè），成為工具行（háng）業的一員;後來在政府體製改革中冶金部和機械部都精簡了。在（zài）刀具材料深加工巨大市場（chǎng）的吸引下，我國（guó）原冶金部等係統的硬質合金企業改製為刀具公司，如（rú）株洲硬質合金集團把硬質（zhì）合金刀具材料和刀具業務分離（lí）出來成立了（le）株洲鑽石切削刀（dāo）具股份有限公司，也都成為工具行業的一員（yuán）。這樣，一（yī）個統一的工具行業共同挑起發展（zhǎn）我國切削（xuē）技術提高切削加工水（shuǐ）平的重擔，至今（jīn）已取得了顯著的（de）成績。

　　2、從國內外一些（xiē）刀具企業的發展所得到的啟迪（dí）

　　從世界範圍分析當代刀具行業的組成，可以明顯看到由兩類企（qǐ）業組成，可稱為二（èr）元結構：(1)一類是少數具有強大綜合實力的以研發和生產硬質合金刀具為（wéi）主的公司（sī），它們具有研發硬質合金材料的優勢、先進（jìn）的裝備條件、強（qiáng）大的人才隊伍和營（yíng）銷網絡，開發和（hé）銷售高性能的刀具（jù）品種（zhǒng）。產品主要是車刀、銑刀和孔加工刀具(片)等，由於這部分（fèn）刀具需求量大、應用麵廣，因此這類（lèi）公司對提高製造業切削加工整體水平和引領切（qiē）削技（jì）術發展發揮很（hěn）大的作用，現在（zài）很多進入（rù）中國市（shì）場的國外著名刀具大（dà）公司均（jun1）屬這一類。(2)行業中的另一類（lèi）企（qǐ）業是眾（zhòng）多專業化的中小刀具企業，它們以各（gè）自（zì）的專有技術和特色產品提高了加工效率或革新了加工工（gōng）藝，填補（bǔ）了大型刀具企（qǐ）業產品和技術的空白。它們就做（zuò）一種或一類刀具甚至隻（zhī）做刀具的夾頭，精益求（qiú）精，創出了品牌，與大型刀具企業分享著刀具的市（shì）場，在中國的刀具市場上國外專業化的刀具名（míng）牌公司也有不少（shǎo）。這兩類刀具公司共同促進切削加工水平的提高，使刀（dāo）具（jù）行業為製造業提高加工效率、開發新產品、新工藝（yì）和建立創新（xīn）體係發揮著重要的作用。

　　從上（shàng）世紀80年代開始，隨著國企改（gǎi）革（gé）的進展和政府機構的調整，我國工具行業逐步形成了統（tǒng）一的二元結（jié）構的工具行業，實現了工（gōng）具行業結構的重大調整。

　　首先，在大型的硬質合金刀具公司（sī）方麵有了株（zhū）洲鑽石（shí）切削刀具股份有限公（gōng）司，其綜合實（shí）力處在國內（nèi）領先地（dì）位，在國（guó）際上也處於較先進的水平，有望在高端刀具國產化的進程中發（fā）揮重要作（zuò）用。然而（ér）從工業發達國家的（de）刀具行業結構看，像中國這樣的製造業大國，隻有一家株洲鑽石這樣的（de）公司是不夠的（de），至少要有三家四家，才能滿足製造業對先（xiān）進刀具的需求。像廈門（mén）金鷺特種材料有限公司、江西幾家有硬質合金材料優勢的大公司有望成為第二家、第三家。

　　與此同時，在工具行業內也出現了一批有顯著專業（yè）特色的中小刀具公司，其中多數是民營企業，如（rú）鄭州市鑽石精密製造（zào）有限（xiàn）公司，該公司以PCD為主的刀具不僅在國內有廣大用戶而且還得到日本用戶的信賴;又如鄭州富耐克超硬材料有限公司研發的PCBN刀片已廣泛應（yīng）用在淬硬材料（liào）的切削加工中（zhōng），並開（kāi）發（fā）了可用於斷續（xù）切削和粗加工的PCBN刀片，其性能得到外商的關注（zhù）。還有如：以生產數控（kòng）刀具和工具係統為主的成都千木數控刀具有限公司、森泰英格數控刀具有限公司等專（zhuān）業化的數控刀（dāo）具公司;以生產精（jīng）密複雜齒輪刀具、拉刀為主的恒鋒工具股份有限公司（sī）;以研發硬（yìng）質合金螺紋刀具、轎車曲軸加工刀具等非標硬質（zhì）合金刀具為主的成都工具所有限（xiàn）公司，等等。這些中小規模的刀具專業公司，其產品已可部分取代進口刀具（jù），但在整體上缺少創新，都處在努力把產品“做精”的發（fā）展階段，而創新是專業化中小企業發展（zhǎn）壯大和創品（pǐn）牌的前提。必（bì）須長期堅持對加工工藝的深入研究，才（cái）能從加工（gōng）實踐中做到有（yǒu）所發現、有所創新。

　　3、我國刀具行業亟待解決的關鍵問題

　　(1)轉變經營理（lǐ）念加（jiā）快轉型升級（jí）的步伐?刀（dāo）具（jù）行業的轉型升（shēng）級怎麽做，國外的工具（jù）公司已經為我（wǒ）們做出了榜樣。今（jīn）天外國工（gōng）具公司在“刀具消（xiāo）費第一大國（guó）”的市（shì）場上所處的強勢地位與它們的轉型密切相關。轉型後的刀具企業不再是一個單純的刀具製造商和供（gòng）應商，而是一個切削加工技術（shù）和（hé）切削加工效（xiào）率的製造商、供應商和（hé）服務（wù）商，從而（ér）使刀具製造商（shāng）所具（jù）備的專業技術優勢和產（chǎn）品功能轉變為刀具用戶的效益，並帶動用戶切削加工（gōng）水平的提高。這種轉型在為用戶（hù）帶來效益的同（tóng）時，也為刀具行業（yè）的發展提供了商機並從中獲得了刀具創新的靈感，加快了刀具行業發（fā）展的（de）速度;近幾年國（guó）外刀具公司（sī）新產品推出的速（sù）度大大加快，就是行業轉型的直接結果。因此，這種轉型產生了雙贏（yíng）的效果，具有強大的生命力。轉型（xíng）後的刀具企業將麵向製造業，了解（jiě）製造業各重要工業部門零件的（de）特點、生產的方式、被加工的主（zhǔ）要材料和未來的發展對刀具的需求等第一手信息，及時開發出適用對路的刀（dāo）具（jù）和服務，實現“提供成套刀具”、“提供解決問題的方案（àn）”的經營目標。可以（yǐ）看到，我（wǒ）國的刀具行業中已有不（bú）少企業（yè）在轉型和（hé）服務方麵取得了顯著的進展，開發了不同工業部門（mén）需要的“加工汽車零件的刀具”、“加工模具的刀具”、“航空航天工業加工難加工材料的刀具”，但（dàn）就整個行業來看還要繼續推（tuī）進（jìn），還有許多基礎工（gōng）作要（yào）做。

　　(2)要重視專（zhuān）業人才隊伍的建設?現代切削技術是在材料科學、裝（zhuāng）備製（zhì）造技術和信息技術等（děng）學科（kē）和（hé）技術發展的基礎上形成的，其覆蓋的專業領域（yù）已遠遠超出了（le）傳統切削技（jì）術專業的（de）範疇，專業（yè）人才的結構也相應有較大的變化。尤其（qí）是硬質合金、超硬刀具材料和塗層工藝在（zài）現代切削技術中（zhōng）具有的重要地位，必須（xū）引（yǐn）進新的專業人才。此外，由於在（zài）大學本科的專業設置中已沒有金屬切削和刀具專業，大量新進的本科大學生（shēng）普遍缺乏切削（xuē）技（jì）術和刀具的專業基礎知識（shí），而切削技術和刀（dāo）具的（de）基礎知識是刀具行業的看家本領，不隻是搞（gǎo）刀具設計和開發的人員需要，而且搞（gǎo）材料開發的（de）、搞（gǎo）塗層牌號開發的、甚（shèn）至搞營銷的都要具備（bèi），要能用（yòng）切削技術和（hé）刀具的（de）基礎知（zhī）識從（cóng）刀（dāo）具的切削（xuē）效果中分析出存在的問題、改進（jìn）的方向和創新的切入點。因（yīn）此，能（néng）否建立一支複合型（xíng）的人才隊伍對刀具行業的發展十（shí）分重要。伴隨著企業（yè）的轉型，還（hái）要培養一支具有切（qiē）削加工工藝係統知識的現場服務工程師隊伍，做營（yíng）銷人員的技術支撐。

　　(3)提高創新（xīn）能力 現代切削技術的一個顯著特點是創新（xīn）速度大大加快，不斷有新的材料牌號、塗（tú）層牌號、刀具(片)結構和加（jiā）工工藝推出。與國外的刀具公司相比我國（guó）刀具企業的創（chuàng）新能力明顯不足，要實現向創新驅動型行業轉型，必（bì）須提高創新能（néng）力和意識。切削技術和刀具專業的核心技（jì）術包括刀具材（cái）料、塗層、結構和應用是（shì）創新的主要領域。近些年我們基本上跟隨國（guó）外的創新進行研發，如細顆粒、超細顆硬質合金、富鈷層、中溫塗（tú）層、α三氧化二鋁塗層、大進給小切深銑刀、插銑（xǐ）刀、模塊式（shì）刀具以及各種新型刀柄刀夾等，自己原創的很少。材料和塗層（céng）的創新要加（jiā）強基（jī）礎的（de）研（yán）究，要跨學科、跨（kuà）部門進行合作，並發揮大型的硬質合（hé）金刀具公司在這兩個領域（yù）的優勢（shì）。與此同（tóng）時（shí），大型企業還要發（fā）揮材料、塗層、結（jié）構三（sān）者綜合的優勢，創（chuàng）新刀（dāo）片的牌號。刀具(片)結構的創新必須有的放矢，針對具體的加工對象或加工工藝進行研發（fā），起到（dào）對症下（xià）藥的效果。中小型的專業刀具公司（sī）在明確（què）專業方向的基礎上深入了解相關的加工工藝，從中發現問題，改進現有刀具結構或創新加（jiā）工方法。因此（cǐ）明確專業方向是前提，然後長期堅持和創新，企業首先是成為該加工工藝(序)的“專家”，此後才能開發（fā）出有（yǒu）特色的刀具並創出名牌。

　　4、未來刀（dāo）具技術發（fā）展（zhǎn）方向的探討

　　(1)重視超硬材料刀具的研發和應（yīng）用 切削技術和刀（dāo）具的（de）重（chóng）大進步都與刀具材料的更新換代密切相關。目前，切削技術處於全（quán）麵應用硬質合金（jīn）刀具的時代，與此前（qián）的高速鋼為主的時期相比，切削技術發生了質的飛躍，切削加工效率提高（gāo）了幾倍（bèi）、十幾倍，開發了高速切（qiē）削、高效（xiào）切削加工技術，切削技術的內涵更加擴大。近些年來，超硬材（cái）料刀具中的PCD刀具已在其特長（zhǎng）的應用領域如有色金屬、非金屬材料的加（jiā）工中替代硬質合金刀（dāo）具，加工效率（lǜ）有很大的提高。另（lìng）一種超硬材料PCBN由於韌性提高，在黑色金屬加工領域，PCBN刀具除了高效精加工淬硬材（cái）料和灰（huī）鑄鐵外已開始用於（yú）半精加工、斷續加工，部分替代硬質合金刀具，有的已用於流水生（shēng）產線的零件加工中。已有個別刀具公司驚呼（hū）“超硬刀具時代”來了，山特維克可樂滿收購美國通用電氣公司的超硬材料部似乎也在告訴業界，這樣的時代在悄悄來臨。

　　(2)重視（shì）塗層技術和裝備的研發 以高速高（gāo）效為標誌的現代切削技術的（de）出現，塗層技術功不可沒，塗層（céng）技術的重要性和它巨大的發展潛力已（yǐ）成為行業的（de）共識（shí）;目前正在研發的（de）CBN塗層將對刀具性（xìng）能（néng）的提高帶來革命性的影響。塗層技術和塗層刀具已在我國得到較（jiào）普（pǔ）遍（biàn）的應用，但多數的塗層設備和技（jì）術都是引進的（de），盡（jìn）管做了大量國產（chǎn）化（huà）的工作，並未彌補技術上的差距。如果（guǒ）這種狀況不加改變，我國切（qiē）削技術水平的提高將受製與人，最終（zhōng）受到傷害的是我國的（de）裝備製造業。

　　此外，像環保切削（xuē）、智能切削、難加工材料和新材料（liào）的加工技術（shù）、以銑代攻(絲)、以銑代鏜(鑽)、以銑代（dài）車、以車代磨等新加工工藝（yì）的未來走向都是值得關注的。

　　趙總最後總結到，我國刀具行業已經（jīng）有（yǒu）了較大發展，但是當前我國（guó）與（yǔ）國外（wài）刀具產品還（hái）存在差距，主要集中（zhōng）在高（gāo）端應用領域的刀具，技術上的差距主要表現在缺少材料和塗層的基礎研究（jiū）。此外，在經營理念和專業人（rén）才隊伍上也存在差距（jù）。綜（zōng）上所述，要在技術上趕超國外刀具產品，在完善行業結構、加快行業轉型和更新經（jīng）營理念等方麵還（hái）有（yǒu）很（hěn）多工作需要做。