从刀具技术的发展浅析 中日汽车工业的差距

发动机是汽车的心脏，其零件制造工艺水平普遍高于其它汽车零件。涂层刀具、陶瓷刀具、超硬刀具等先进刀具在发动机制造工艺中获得了广泛应用。我国的汽车生产线(特别是轿车生产线)大部分是从国外引进的，在投产时生产线上主要采用进口刀具，刀具切削用量也采用国外推荐值。这些刀具集新材料、新工艺、切削原理、表面处理等各项先进技术于一身，具有高性能、高寿命、高可靠性的特点，基本上代表了现代刀具技术的先进水平。

发动机和刀具的羁绊

三菱发动机

国内新投产的汽车发动机生产线在制造技术上有三个比较明显的趋势：

高速化

实现高速切削加工的基本要求是：①使用能实现高速运转的机床主轴;②采用带强力夹头的高精度、高刚性HSK刀柄;③采用涂层硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、CBN、PCD等先进刀具。

柔性化

柔性化是发动机制造的发展趋势之一。在传统自动线的局部工位用CNC或加工中心来实现柔性加工的生产线称为柔性自动线(FTL)，一般日本工厂使用较多。用专用加工中心构成的柔性制造系统则主要用于缸盖和缸体加工。从产量角度分析，可以达到从传统的FMS系统起步产量的年产5万件到传统自动线的产年20万件。

高效率

从日本汽车制造业的情况来看，平均每5年切削效率提高28%，其中切削速度平均提高19%，进给量平均提高8%，而最近几年切削效率的提高幅度在30%以上。目前制造发动机主要零件的生产节拍已经缩短到30～40秒，比十几年前缩短了50%以上。例如，用高速加工中心铣削加工灰铸铁材料的缸体，切削速度可达到V=700～1500m/min，刀具采用CBN刀片。铣削加工铝合金缸体、缸盖时，广泛采用PCD刀具，考虑到高速回转时会产生很大的离心力，故刀体采用高强度铝合金材料制作。

总之，发动机制造业一个明显的走向就是采用高速加工技术来提高效率，缩短交货时间，降低生产成本，提高市场竞争力。

刀具市场现状

汽车工业是专用刀具应用最多的行业，也是衡量一个国家或一个刀具公司技术水平高低的标志。我国的汽车生产线(特别是轿车生产线)大部分是从国外引进的，而刀具主要是随设备一起进口的。目前，国内的汽车生产线有美国型、欧洲型和日韩型，以及以欧洲设备为主的自主型。

这样，在中国就活跃着五大刀具派系主流：一是山特系(包括山高)，山特维克公司有着庞大而复杂的刀具分支，在中国市场销量最大;二是美国系，主要以肯纳、英格索尔、万耐特等为代表;三是欧洲系，主要以德国为主，包括MAPAL、Guehring、Widia、TITEX、瓦尔特等;四是日韩系，包括三菱、住友、东芝、OSG、黛杰、不二越、日立等，以及韩国的Taegutec、KORLOY公司;五是以色列系，主要是ISCAR(伊斯卡)。这些公司几乎填满了汽车刀具的市场空间。在一些大型汽车制造厂，国产化刀具可能只占总项目的10%左右，因此，进口刀具仍占有主导地位。

我们的短板

国内刀具行业的总体状态是起点低、起步晚，先进的数控刀具仅仅是随着近年来数控机床的发展才开始研发生产，因此数控刀具产品基础比较薄弱，发展速度缓慢，竞争力不强。国外刀具行业能大举抢滩中国市场的主要原因是：国外刀具产品档次高、品种全、质量好;而且刀具是与机床紧密联系在一起的，国外机床往往选用在国外已经配套使用的刀具;再加上国产刀具品种不全，在产品精加工、高性能切削以及有特殊要求时也大多使用国外刀具。诸多因素的综合作用形成了国产刀具的被动局面。

实现刀具国产化的进程存在重重阻力，有着先天性的系统障碍。以轿车生产线为例，我国在引进轿车车型和数控自动生产线的初始阶段，往往并不重视刀具的国内配套问题，没有及时提升国内轿车刀具的技术水平。引进生产线后，随之而来的专用刀具、工具品种规格繁多，工艺技术、专业化程度要求又很高，现有国产刀具的品种、质量、供货和服务能力均难以满足要求。而与此同时，配套完善、即装即用的几十个国外刀具品牌虎视眈眈，使得刀具国产化工作举步维艰，明显处于被动状态。

国内外刀具水平对比

从20世纪80年代开始，在世界制造业发展及制造技术进步的带动下，切削技术和刀具逐渐步入了高速、高效、创新工艺的发展新阶段，切削加工效率成倍提高，为制造业的发展作出了重要贡献。高效的切削工艺和刀具已成为汽车制造业的基础工艺和关键技术。高速切削、干切削、硬切削等新的切削工艺正在改变传统的加工工艺，显现出强大的生命力。笔者认为，国内刀具制造商要参与国际竞争，最根本的出路就是提升企业的整体刀具技术水平。