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近年來(lái)，隨著切削加工工件材料和加工技術(shù)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(chǎn)品得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。此外，機(jī)床的飛速發(fā)展也激勵(lì)著刀具制造水平的步伐加快。“過(guò)去國(guó)內(nèi)刀具產(chǎn)業(yè)以中低端產(chǎn)品為主，模仿拷貝國(guó)外高水平刀具模式的現(xiàn)象十分普遍，而過(guò)度的模仿抑制了研發(fā)創(chuàng)新的腳步。如今越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)刀具廠商開(kāi)始將注意力轉(zhuǎn)移到了新技術(shù)的開(kāi)發(fā)上，這對(duì)刀具產(chǎn)業(yè)的整體水平提升將帶來(lái)良好的推動(dòng)作用。” 中國(guó)刀協(xié)常務(wù)理事楊曉在談及刀具研發(fā)創(chuàng)新對(duì)于行業(yè)的發(fā)展時(shí)如此表示。而在他看來(lái)，想要讓刀具整體水平上升到一個(gè)新的高度，制造企業(yè)的研發(fā)思路絕不僅僅是技術(shù)革新這么簡(jiǎn)單。
整體性研發(fā)與刀具結(jié)構(gòu)不能忽略
刀尖的設(shè)計(jì)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(guān)聯(lián)，缺一不可。而說(shuō)起刀具技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，楊曉認(rèn)為許多國(guó)內(nèi)的刀具生產(chǎn)廠商一個(gè)很大的問(wèn)題就是忽略了要素之間的關(guān)聯(lián)性，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路認(rèn)識(shí)不夠完整，對(duì)這三項(xiàng)基本要素的理解相對(duì)隔離。“我認(rèn)為目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家和國(guó)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(shí)力很強(qiáng)，但對(duì)于另外兩方面的重視程度就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。當(dāng)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(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。楊曉介紹，在實(shí)際使用中，刀具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)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(chǎn)企業(yè)比較忽略的地方。“產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是硬實(shí)力，是我們能夠讓客戶用好的基礎(chǔ)；而安全性、便捷性等這些設(shè)計(jì)是軟實(shí)力，二者相輔相成。這方面目前國(guó)內(nèi)刀具生產(chǎn)者考慮的比較少，但是這些設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的附加價(jià)值有時(shí)可以說(shuō)是產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。”楊曉表示，像刃口設(shè)計(jì)、切削力和切削熱的傳遞、減少切削力和切削熱以及振動(dòng)、適應(yīng)高速或者高效加工、宜人等這樣的問(wèn)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(duì)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(shí)沒(méi)有好輪胎也是不行的。
貼合實(shí)際需求助力刀具質(zhì)量提升
在非標(biāo)刀具逐漸形成規(guī)模化產(chǎn)業(yè)的今天，根據(jù)用戶的切實(shí)需要有針對(duì)性的設(shè)計(jì)新型刀具產(chǎn)品也成為了必然的發(fā)展趨勢(shì)。楊曉介紹過(guò)去在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)模式下，加上機(jī)床性能較差、刀具轉(zhuǎn)速不高，我們的刀具結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)去應(yīng)付，難免很多場(chǎng)合會(huì)不盡如人意，也正因?yàn)槿绱耍女a(chǎn)生過(guò)倪志福鉆頭(群鉆)。但如今隨著設(shè)備性能的日漸提升和用戶需求的多樣化，刀具設(shè)計(jì)也面臨挑戰(zhàn)。同樣的鋼件粗加工，不同廠家會(huì)八仙過(guò)海各顯神通，從工件的材質(zhì)、機(jī)床材質(zhì)、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(huì)不盡相同。我們不能單純的套用經(jīng)驗(yàn)公式，而是必須根據(jù)具體條件做調(diào)整。有些特殊的場(chǎng)合，加工過(guò)程中一些切削角度都會(huì)產(chǎn)生變化，因此就要根據(jù)用戶的需求和實(shí)際用處對(duì)刀具或者加工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整才能達(dá)到滿意的效果。
那么是不是說(shuō)，只要是國(guó)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(rèn)同。他為我們講了一個(gè)案例：一家國(guó)外刀具領(lǐng)先企業(yè)的產(chǎn)品在國(guó)外的試驗(yàn)和應(yīng)用效果非常好，但在國(guó)內(nèi)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(shè)計(jì)時(shí)所確定的設(shè)備轉(zhuǎn)速功率較高，但國(guó)內(nèi)用戶設(shè)備參差不齊，有些轉(zhuǎn)速功率相對(duì)較低，因此出現(xiàn)了這樣的現(xiàn)象。這從一個(gè)方面很好地解釋了刀具的研發(fā)設(shè)計(jì)要緊貼用戶切實(shí)所需這一理念的重要性，從用戶的使用條件著手研發(fā)，產(chǎn)品才能發(fā)揮最好的性能。“好用的工具才是最有價(jià)值的”，相信這是所有刀具使用者的共識(shí)。
“刀具生產(chǎn)企業(yè)面對(duì)這個(gè)問(wèn)題時(shí)，最直接有效的解決辦法就是走進(jìn)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(chǎn)品，坐在辦公室里是研發(fā)不出來(lái)的，”楊曉說(shuō)，“坦率的說(shuō)在十多年以前某些國(guó)內(nèi)刀具企業(yè)的工程師在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)方面幾乎是白紙，但經(jīng)過(guò)這十幾年的發(fā)展他們的進(jìn)步速度很快，因此我相信這些企業(yè)繼續(xù)重視以實(shí)際需求為根本的研發(fā)創(chuàng)新，再有一個(gè)十年，其和國(guó)際頂尖刀具企業(yè)的水平差距會(huì)更小。”
打破傳統(tǒng)思維模式開(kāi)啟高端化產(chǎn)品研發(fā)潮流
我國(guó)刀具行業(yè)整體市場(chǎng)發(fā)展快速，我國(guó)刀具行業(yè)面臨著由低端產(chǎn)品向高端產(chǎn)品過(guò)渡的時(shí)期，現(xiàn)代刀具生產(chǎn)將將逐漸主流。
然而對(duì)于國(guó)內(nèi)的許多刀具企業(yè)而言，由最初單純生產(chǎn)銷售中低端刀具產(chǎn)品轉(zhuǎn)而向“高、精、尖”的方向發(fā)展，其中的難點(diǎn)不僅僅在于提升產(chǎn)品的技術(shù)水平，企業(yè)的經(jīng)營(yíng)理念和生產(chǎn)模式也必然要發(fā)生根本性的改變，這其中的風(fēng)險(xiǎn)不言而喻。“我一直覺(jué)得國(guó)內(nèi)刀具產(chǎn)業(yè)與國(guó)際頂級(jí)企業(yè)在技術(shù)方面的差距遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于理念上的差距，這是我們的一個(gè)根本性的問(wèn)題。而理念的概念又細(xì)分為很多不同的方向，除了加工技術(shù)層面還有商業(yè)、服務(wù)等許多層面。”楊曉說(shuō)，“某種程度上說(shuō)高端的產(chǎn)品賣(mài)的貴是把研發(fā)成本融合了進(jìn)去。我們的刀具領(lǐng)域未來(lái)會(huì)不會(huì)有這種思路，設(shè)計(jì)是成本的一部分。”
楊曉表示，目前我國(guó)使用的刀具中2/3為國(guó)產(chǎn)，而在國(guó)產(chǎn)刀具里面高速鋼材質(zhì)占一大部分，而以硬質(zhì)合金刀具為代表的高端產(chǎn)品中進(jìn)口比例不小。因此，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在硬質(zhì)合金刀具有很大的發(fā)展空間，將來(lái)相當(dāng)程度上替代進(jìn)口也是很有希望的。但這樣的轉(zhuǎn)變對(duì)于刀具企業(yè)來(lái)說(shuō)也存在著一定的投資風(fēng)險(xiǎn)，投入大量的資金和人力用于研發(fā)，而在短期之內(nèi)是看不到收入回報(bào)，因此很多企業(yè)目前對(duì)此望而卻步。近年來(lái)國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始有少數(shù)一些刀具制造企業(yè)朝著這個(gè)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(zhǎng)，更是國(guó)內(nèi)刀具設(shè)計(jì)研發(fā)的突破。
如今國(guó)內(nèi)刀具企業(yè)的設(shè)計(jì)思路日漸創(chuàng)新，憑借多年發(fā)展積累起來(lái)的豐富經(jīng)驗(yàn)，越來(lái)越多的刀具生產(chǎn)者開(kāi)始把刀具的研發(fā)作為提升產(chǎn)品價(jià)值的重要方面，通過(guò)與客戶及時(shí)的溝通交流，加快促進(jìn)了刀具制造整體水平的提升。2015年，國(guó)內(nèi)刀具企業(yè)以改變傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，創(chuàng)造性地以生產(chǎn)符合時(shí)代需求的新型產(chǎn)品為目標(biāo)，在未來(lái)國(guó)產(chǎn)刀具的發(fā)展還將經(jīng)歷新的變革與突破。
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