分析數(shù)控刀具和量儀技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展
“十一五”期間，我國制造領(lǐng)域國家優(yōu)先發(fā)展的重大專項中包含了能源、汽車、航空航天以及交通運輸?shù)扔嘘P(guān)國計民生的重要領(lǐng)域，而這些行業(yè)重大裝備制造中所涉及到的典型、關(guān)鍵零件的特點是：大、重、復(fù)雜、精密，其中新型難加工材料(如硅鋁合金、鈦合金、高強(qiáng)度耐熱鋼、碳纖維及復(fù)合材料等)的切削加工占據(jù)了相當(dāng)大的比重。這給數(shù)控切削加工技術(shù)和數(shù)控切削機(jī)床裝備提出了新的課題，也對數(shù)控刀具和數(shù)字化測量技術(shù)和量具量儀提出了新的要求和挑戰(zhàn)，提供了新的發(fā)展機(jī)遇和舞臺。當(dāng)前我國數(shù)控刀具和儀器的發(fā)展落后于數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，已經(jīng)成為阻礙我國數(shù)控切削技術(shù)和數(shù)控切削機(jī)床發(fā)展的瓶頸，改變現(xiàn)狀刻不容緩。為了更清晰、真實的了解數(shù)控機(jī)床用刀具和量儀在我國重大機(jī)械裝備制造業(yè)中的需求和應(yīng)用現(xiàn)狀，尤其是為了進(jìn)一步明確在關(guān)鍵零部件切削加工中，國產(chǎn)數(shù)控刀具和量儀的現(xiàn)狀及其與國外先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品的差距，以便有助于客觀、科學(xué)的確認(rèn)：在“十一五”期間及今后一段時間內(nèi)，我國工具行業(yè)在數(shù)控刀具和數(shù)字化測量儀器領(lǐng)域的攻關(guān)方向和目標(biāo)，2008年6月，有幸參加了由中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會組織的、對核電風(fēng)電裝備制造業(yè)及工具制造業(yè)部分廠商的調(diào)研，對我國數(shù)控刀具和量儀在國家重要機(jī)械裝備制造業(yè)中的現(xiàn)狀和發(fā)展有了更深刻的感受。
一、核電風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)中數(shù)控刀具和數(shù)字化量儀應(yīng)用現(xiàn)狀能源裝備制造業(yè)，尤其是清潔能源如核電、風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)近年發(fā)展迅猛。發(fā)電設(shè)備中一些典型關(guān)鍵零部件如汽輪機(jī)葉片、轉(zhuǎn)子輪槽以及汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子嵌線槽等的切削加工，由于被加工材料屬于耐熱高強(qiáng)度合金鋼、不銹鋼等難加工材料，切削量大，切削負(fù)荷重，對數(shù)控刀具的切削性能，諸如高溫紅硬性、彎曲剪切強(qiáng)度、抗磨損性、抗粘接性、摩擦系數(shù)等有很高的要求。與此同時，高精度復(fù)雜型面的切削對數(shù)控刀具本身的精度也提出了更高的要求。因此，這些發(fā)電裝備典型零件的加工和檢測，在一定程度上代表并反映了先進(jìn)切削技術(shù)及先進(jìn)數(shù)控刀具、先進(jìn)數(shù)字化測量技術(shù)及測量儀器的最新成果和水平，備受工具制造行業(yè)的關(guān)注。此外，調(diào)研所見到的高精度、大規(guī)格風(fēng)電增速傳動箱齒輪成形加工和測量，以及傳動滾動絲桿硬切削成形加工等新技術(shù)也給人留下了深刻印象。#p1．汽輪機(jī)葉片型面的數(shù)控切削加工當(dāng)今，汽輪機(jī)葉片五軸聯(lián)動數(shù)控切削加工工藝已得到廣泛應(yīng)用。汽輪機(jī)葉片數(shù)量大、規(guī)格多、輪廓形狀復(fù)雜、精度高，難加工。而具有耐熱、高強(qiáng)度、抗腐蝕的高性能合金鋼工件材質(zhì)更增加了切削加工的難度，因而對葉片數(shù)控刀具的可轉(zhuǎn)位刀片基體材質(zhì)和涂層性能要求很高。目前，工廠加工中大多采用的仍是國外硬質(zhì)合金涂層刀具/刀片。在調(diào)研中了解到，對于整體鍛件沖擊式水輪機(jī)葉輪葉片的加工還有待攻關(guān)。關(guān)于汽輪機(jī)葉片形狀精度的檢測，通常采用三坐標(biāo)測量機(jī)進(jìn)行點位測量，如采用PC-DMISBLADE軟件在三坐標(biāo)測量機(jī)上進(jìn)行測量及葉片參數(shù)分析；或在現(xiàn)場用樣板光隙法檢測，但是后者缺乏定量判定。企業(yè)期待市場上能提供方便應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場、能對批量葉片實現(xiàn)快速精密測量的數(shù)字化儀器。2．汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子樅樹型輪槽的數(shù)控切削加工加工汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子樅樹型輪槽的成形銑刀精度要求很高，型線精度達(dá)微米級。目前國產(chǎn)化(包括汽輪機(jī)廠自行開發(fā))的樅樹型輪槽銑刀(M42高速鋼基體+TiAlN涂層)的切削性能和精度基本上已能滿足用戶需求，正逐步進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場，替代進(jìn)口。3．汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸嵌線槽的數(shù)控切削加工汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸嵌線槽是采用專用可轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)子槽銑刀，在數(shù)控轉(zhuǎn)子槽銑床上加工而成。由于轉(zhuǎn)軸材質(zhì)為高強(qiáng)度合金鋼，切削槽深，銑刀直徑大，切削速4．風(fēng)電增速傳動箱齒輪的數(shù)控切削加工作為清潔環(huán)保、可再生能源的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備近年在我國發(fā)展迅猛。為適應(yīng)風(fēng)電增速傳動箱的高精度、大模數(shù)硬齒面齒輪批量生產(chǎn)要求，齒輪數(shù)控成形加工技術(shù)和裝備得到推廣應(yīng)用。
我國重要的風(fēng)電增速箱開發(fā)制造基地南京高速齒輪箱廠，采用了先進(jìn)的齒輪成形干銑削技術(shù)和成形磨削技術(shù)，以及相應(yīng)的大型CNC數(shù)控成形銑齒機(jī)和CNC數(shù)控成形磨齒機(jī)等數(shù)控裝備進(jìn)行生產(chǎn)，實現(xiàn)了高質(zhì)量風(fēng)電增速箱產(chǎn)品的快速增長。在加工過程中及完成后，對每個齒輪進(jìn)行了規(guī)定的精度檢測和監(jiān)控，這是制造高性能、長壽命風(fēng)電增速傳動箱的重要保證。格里森一普法特大型成形磨齒機(jī)上采用了數(shù)控在機(jī)齒輪測量裝置，可對齒輪的齒廓、齒向偏差進(jìn)行在機(jī)掃描測量；新進(jìn)的克林貝格P300型3米座式CNC齒輪測量儀能對齒輪加工幾何精度進(jìn)行高精度測量。該儀器采用工作臺面氣浮技術(shù)，便于重型工件的安全裝調(diào)，高精度光柵傳感器測頭能對工件安裝偏心進(jìn)行快速找正和實施軟件補(bǔ)償。值得一提的是，國產(chǎn)的數(shù)控大型成形銑齒機(jī)和數(shù)控銑齒刀盤已在該廠得到應(yīng)用。#p5．傳動滾珠絲桿的數(shù)控切削加工南京工藝裝備廠近年引進(jìn)了德國先進(jìn)的滾珠絲桿硬切削成形加工技術(shù)和數(shù)控切削裝備，采用CBN成形銑刀盤對淬硬鋼棒進(jìn)行精密車銑硬切削，一次完成傳動滾珠絲桿螺紋的精密成形加工。由于不使用冷卻液，因而既符合環(huán)保要求，又能實現(xiàn)高效、高性能切削加工。值得一提的是，國產(chǎn)激光滾動絲桿檢查儀在該廠得到了很好的使用。二、我國工具制造業(yè)數(shù)控機(jī)床用刀具和量儀技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展這次調(diào)研了工具行業(yè)3個主要生產(chǎn)廠家：上海工具廠有限公司、哈爾濱量具刃具集團(tuán)有限責(zé)任公司和哈爾濱第一工具制造有限公司。深切感受到，我國經(jīng)濟(jì)實力快速增長，尤其是機(jī)械制造業(yè)的連續(xù)多年高速發(fā)展，為我國工具制造業(yè)創(chuàng)造了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。國家“十一五”計劃和重大專項的啟動又提供了新的發(fā)展機(jī)遇。
有關(guān)工廠都根據(jù)自身特點，制定了近期發(fā)展方針和長期發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，并已經(jīng)進(jìn)行了實施階段，取得了顯著的成效，技術(shù)進(jìn)步加快，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，企業(yè)競爭力提高，可持續(xù)發(fā)展能力得到增強(qiáng)。歸納起來，有以下幾個特點：1．立足于傳統(tǒng)強(qiáng)勢產(chǎn)品，加大技改投入，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、產(chǎn)品和裝備，提高質(zhì)量，擴(kuò)大規(guī)模，確立并強(qiáng)化在行業(yè)中的優(yōu)勢地位。上海工具廠根據(jù)所制定的發(fā)展目標(biāo)，有計劃地連續(xù)投入巨資進(jìn)行技改，引進(jìn)并自行研制了先進(jìn)硬質(zhì)合金孔加工刀具和絲錐加工的數(shù)控設(shè)備和技術(shù)、先進(jìn)超硬刀具數(shù)控制造裝備和技術(shù)、先進(jìn)數(shù)控刀具/刀片涂層裝備和技術(shù)，以及高速鋼熱處理技術(shù)等等。在消化吸收基礎(chǔ)上，積極開發(fā)創(chuàng)新，重視夯實與發(fā)展數(shù)控刀具制造核心技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級換代，以確保上工加工刀具和絲錐產(chǎn)品在行業(yè)中的龍頭地位。新一輪技改投入和發(fā)展規(guī)劃的實施，為公司迅速發(fā)展成為生產(chǎn)規(guī)模最大、產(chǎn)品品種最齊全、整體配套能力最強(qiáng)的國內(nèi)工具制造企業(yè)而做出了積極貢獻(xiàn)。哈量近10年不斷強(qiáng)化在齒輪測量儀器、表面粗糙度測量儀及輪廓測量儀等精密儀器開發(fā)制造領(lǐng)域的優(yōu)勢，成功開發(fā)了目前國產(chǎn)最大的2米CNC齒輪測量儀，成為國內(nèi)最具競爭實力的精密測量儀器制造廠商。2005年，通過收購德國凱獅公司，引入國外先進(jìn)設(shè)計與制造技術(shù)和專利，迅速建成先進(jìn)的、雙面約束定位夾緊HSK工具系統(tǒng)生產(chǎn)線，并形成批量生產(chǎn)；迅速建成CCD數(shù)控刀具預(yù)調(diào)測量儀系列產(chǎn)品生產(chǎn)車間，形成年產(chǎn)500～600臺套的能力，已批量出口歐洲。成功的兼并、引進(jìn)、開發(fā)創(chuàng)新、實現(xiàn)國產(chǎn)化，使哈量在精密量儀產(chǎn)品方面，迅速確立了在國內(nèi)的領(lǐng)先地位，在相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品方面，迅速縮小了與國際先進(jìn)水平的差距。#p哈一工通過國債技改（二年投入上億元），修建了新廠區(qū)，投資了新設(shè)備，面目煥然一新。尤其在拳頭產(chǎn)品拉刀上，引進(jìn)了國外成套先進(jìn)數(shù)控拉刀磨床和檢測儀器，以期在國內(nèi)繼續(xù)領(lǐng)先，并在數(shù)控可轉(zhuǎn)位刀具和齒輪滾刀等復(fù)雜刀具上的傳統(tǒng)優(yōu)勢得到進(jìn)一步加強(qiáng)。硬質(zhì)合金弧錐齒輪銑刀盤和新近開發(fā)的數(shù)控圓柱齒輪成形銑刀盤獲得成功應(yīng)用，得到了用戶好評。株洲鉆石切削刀具公司近年投資10億元，在包括硬質(zhì)合金材料、數(shù)控刀具在內(nèi)的整體硬質(zhì)合金刀具、數(shù)控可轉(zhuǎn)位刀片等領(lǐng)域，引進(jìn)了成套先進(jìn)制造技術(shù)和設(shè)備，使產(chǎn)品開發(fā)能力和制造質(zhì)量得到很大提升，成為當(dāng)今國內(nèi)競爭實力最強(qiáng)、開發(fā)研究投入最多、生產(chǎn)規(guī)模最大的硬質(zhì)合金數(shù)控刀具/可轉(zhuǎn)位刀片制造企業(yè)。2．因勢利導(dǎo)，按照工具行業(yè)發(fā)展規(guī)律，拓展上下游延伸技術(shù)和產(chǎn)品領(lǐng)域。以便更好滿足、適應(yīng)市場/國家發(fā)展需求，為企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)打下基礎(chǔ)。株洲鉆石在原母公司以硬質(zhì)合金原材料、半成品制造為主的基礎(chǔ)上，向數(shù)控刀具、可轉(zhuǎn)位刀片的深加工領(lǐng)域拓展，成為國內(nèi)最大的硬質(zhì)合金數(shù)控刀具/刀片制造商。而上工則規(guī)劃從刀具制造向刀具材料（硬質(zhì)合金）制造、高檔數(shù)控刀具制造裝備制造等領(lǐng)域發(fā)展，目標(biāo)是建成為國內(nèi)領(lǐng)先的大型綜合性金屬切削工具制造企業(yè)，集刀具研究、制造和服務(wù)的國內(nèi)龍頭企業(yè)之一。3．注重基礎(chǔ)、共性、關(guān)鍵技術(shù)研究開發(fā)，積極承接國家、地方科技攻關(guān)項目，建立“產(chǎn)學(xué)研用”科研開發(fā)體制，迅速提升企業(yè)創(chuàng)新能力和技術(shù)/產(chǎn)品優(yōu)勢。哈量近年投入科研經(jīng)費平均占銷售收入的4%以上，年開發(fā)新產(chǎn)品30余項，專利165件。2005年承擔(dān)國家863計劃項目“HSK工具圓錐量具”標(biāo)準(zhǔn)起草制定，2006年承擔(dān)了哈爾濱市“高速數(shù)控機(jī)床用HSK工具系統(tǒng)的研究和應(yīng)用”項目。2007年承擔(dān)國家標(biāo)準(zhǔn)“刀具預(yù)調(diào)測量儀”的制定工作，以及承擔(dān)哈爾濱市“CNC及CCD自動瞄準(zhǔn)高精度刀具預(yù)調(diào)測量儀的研制”科技攻關(guān)項目等。上工近年承擔(dān)了國家科技部創(chuàng)新基金“汽車制造業(yè)精密復(fù)合孔加工刀具和高效復(fù)合涂層刀具開發(fā)”，上海市經(jīng)委科技攻關(guān)項目“刀具研究開發(fā)的計算機(jī)平臺建設(shè)”、“高速切削涂層刀具的研究與開發(fā)”、“高效精密數(shù)控刀具制造和應(yīng)用技術(shù)”等，獲得了多項刀具涂層專利。4．通過企業(yè)收購兼并、專業(yè)人才及技術(shù)引進(jìn)，實現(xiàn)資源整合優(yōu)化，提高企業(yè)整體實力。哈量于2005年成功兼并德國凱獅公司，奠定了批量生產(chǎn)國際水平HSK工具系統(tǒng)和數(shù)控刀具預(yù)調(diào)測量儀的制造開發(fā)技術(shù)和能力。
上工則依靠上海集優(yōu)股份有限公司在香港的上市，募集資金，2007年投巨資開展了“發(fā)展數(shù)控刀具生產(chǎn)技術(shù)改造項目”。通過與意大利SU公司組建的上優(yōu)公司，引進(jìn)了先進(jìn)齒輪刀具制造工藝和技術(shù)訣竅，增強(qiáng)了齒輪刀具制造實力。#p通過調(diào)研，我們在感受到工具行業(yè)技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模得到快速發(fā)展進(jìn)步的同時，也看到與國外先進(jìn)水平的差距仍然很大。在風(fēng)電、核電等能源裝備制造業(yè)，關(guān)鍵零部件切削加工所采用的數(shù)控刀具和測量儀器，幾乎全部由國外產(chǎn)品所壟斷，主要廠商為山特維克、肯納、伊斯卡、賽科等。國內(nèi)刀具主要用于非關(guān)鍵部位及粗、半精加工工序。與國外產(chǎn)品相比，除了切削性能指標(biāo)有較大差距外，更大的問題是質(zhì)量不穩(wěn)定，不可靠，產(chǎn)品性能分散性大。此外，在用戶服務(wù)上的差距也小可忽視。我國在數(shù)控切削技術(shù)和數(shù)控刀具的研究、開發(fā)和制造上，與國外的主要差距反映在以下三方面：（1）數(shù)控切削基礎(chǔ)理論與技術(shù)方面，尤其是微觀質(zhì)量控制技術(shù)、與材料學(xué)科相關(guān)的金相組織結(jié)構(gòu)分析與質(zhì)量控制技術(shù)、新型難加工材料切削機(jī)理和技術(shù)的深入研究等。（2）數(shù)控刀具制造技術(shù)及裝備方面，特別在關(guān)鍵制造工藝及工藝過程對質(zhì)量控制的穩(wěn)定性上，如超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金基體、涂層工藝質(zhì)量控制、超硬刀具刃口強(qiáng)化技術(shù)等；裝備方面：數(shù)控工具磨床、刃口強(qiáng)化設(shè)備和涂層設(shè)備的開發(fā)和研制等。（3）數(shù)控刀具應(yīng)用技術(shù)及實驗研究方面，針對不同行業(yè)、用戶需求，尤其是新型難加工材料如高溫合金、鈦合金、硅鋁合金、復(fù)合材料等工件加工，為用戶提供科學(xué)、可靠、實用可行的數(shù)控刀具/可轉(zhuǎn)位刀片及切削參數(shù)的切削數(shù)據(jù)庫等信息平臺。在量儀方面，與國外的差距更大。在這次調(diào)研中，明顯感受到主要在以下三個技術(shù)領(lǐng)域差距大：（1）數(shù)控機(jī)床測量技術(shù)與儀器方面，尤其是以激光測量系統(tǒng)為代表的高精度動態(tài)、靜態(tài)數(shù)控機(jī)床精度及性能的測試技術(shù)以及精度補(bǔ)償技術(shù)等。（2）數(shù)控刀具測量技術(shù)與儀器方面，尤其是高精度CNC數(shù)控刀具測量技術(shù)，數(shù)控刀具在機(jī)測量技術(shù)，以及數(shù)控刀具預(yù)調(diào)測量技術(shù)與儀器。（3）適用于生產(chǎn)現(xiàn)場的在機(jī)/在線數(shù)字化測量技術(shù)與儀器，特別是復(fù)雜精密輪廓加工的在機(jī)測量與反饋修正補(bǔ)償技術(shù)與裝置，如數(shù)控成形齒輪磨在機(jī)測量測量技術(shù)與裝置，汽輪機(jī)葉片現(xiàn)場在線測量技術(shù)與裝置等。為了盡早縮短并趕上國外先進(jìn)水平，在國家政策的指引和扶持下，有重點地選擇涉及工具行業(yè)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行立項攻關(guān)，將對提升我國工具行業(yè)競爭實力和具備可持續(xù)發(fā)展能力，以適應(yīng)國家裝備制造業(yè)的發(fā)展需要具有非常重要的意義。
在國家的支持和行業(yè)企業(yè)自身努力下，我國工具行業(yè)完全有可能大大加快縮小與國外先進(jìn)水平差距的進(jìn)程。三、裝備制造業(yè)對工具行業(yè)需求分析1．高速數(shù)控機(jī)床用新型工具系統(tǒng)——HSK等適用于高速高精度切削的、二面夾緊定位工具系統(tǒng)以HSK為代表的二面夾緊定位新型工具系統(tǒng)，是為了適應(yīng)當(dāng)今高速高效精密數(shù)控切削加工技術(shù)的發(fā)展、滿足高檔數(shù)控切削機(jī)床的先進(jìn)加工性能要求而開發(fā)的。新型工具系統(tǒng)的特點是與機(jī)床主軸連接受力拉緊時，其錐面和端面同時接觸定位，實現(xiàn)二面約束過定位，增強(qiáng)了高速切削加工時，數(shù)控機(jī)床主軸－刀具系統(tǒng)的動態(tài)剛性/連接強(qiáng)度和定位精度。其中典型的是已成為國際標(biāo)準(zhǔn)的HSK工具系統(tǒng)和山特維克公司的Capto工具系統(tǒng)。國內(nèi)不少企業(yè)對HSK工具系統(tǒng)進(jìn)行了少量試制和生產(chǎn)，由于缺乏對關(guān)鍵技術(shù)的深入研究開發(fā)，沒有形成成套制造技術(shù)和批量生產(chǎn)能力。哈量于2005年兼并了德國凱獅公司后，經(jīng)過消化吸收，逐步掌握了從產(chǎn)品設(shè)計到動平衡和精度檢驗等整套HSK工具系統(tǒng)系列批量制造技術(shù)和工藝，現(xiàn)在已經(jīng)具備了年產(chǎn)5萬多臺套（全部外銷）的能力，取得了明顯成效。當(dāng)然，在批量生產(chǎn)技術(shù)、工藝路線、產(chǎn)品質(zhì)量檢測和控制上，還有不足之處，尚待繼續(xù)消化吸收、攻關(guān)創(chuàng)新，以便進(jìn)一步縮小與國外的差距。上海工具廠、四川英格等企業(yè)也已經(jīng)能少量生產(chǎn)HSK錐柄數(shù)控刀具，提供諸如上海通用汽車制造廠等用戶需求。上工兼并上海附件一廠后，具備了批產(chǎn)常規(guī)工具系統(tǒng)的能力，已規(guī)劃了“高速數(shù)控機(jī)床用新型刀柄系統(tǒng)項目”，引進(jìn)設(shè)計制造技術(shù)、人才和關(guān)鍵設(shè)備，以達(dá)到年產(chǎn)HSK刀柄夾頭2萬件的生產(chǎn)能力。事實上，國內(nèi)至今尚未建立起國家級和行業(yè)級的HSK工具系統(tǒng)的檢測體系、基準(zhǔn)傳遞體系、各級實物基準(zhǔn)，以及產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證體系。這項工作必不可少，應(yīng)規(guī)劃安排，盡早實施。2．高效可轉(zhuǎn)位刀具系列及超硬刀具高效可轉(zhuǎn)位刀具系列和超硬刀具，是數(shù)控刀具中非常重要的領(lǐng)域，產(chǎn)品應(yīng)用量大面廣，不同應(yīng)用領(lǐng)域所涉及的技術(shù)關(guān)鍵、攻關(guān)內(nèi)容都將有所不同:所采用可轉(zhuǎn)位刀片基體材質(zhì)、涂層要求、刀片幾何參數(shù)、刀片裝夾方式、整體刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計等等都會有很大差異，技術(shù)難度大、攻關(guān)內(nèi)容多。此外，帶3維斷屑槽型可轉(zhuǎn)位刀片的設(shè)計制造技術(shù)，包括精密毛坯的壓制燒結(jié)、刃口強(qiáng)化等都是有待攻關(guān)的內(nèi)容。硬切削、超精切削以及包括復(fù)合材料在內(nèi)的新型材料切削，進(jìn)一步推動了超硬刀具的需求和發(fā)展。在高品質(zhì)超硬刀具材料的開發(fā)與生產(chǎn)上我國仍有較大的差距，即使是國產(chǎn)超硬刀具，所采用的超硬刀片(PCD、CBN)材料多半從GE和DeBeers公司進(jìn)口。3維形狀超硬刀片的采用是近年超硬刀具發(fā)展的一種新趨勢，其制造加工難度更大。高效可轉(zhuǎn)位刀具系列方面，國內(nèi)企業(yè)如株洲鉆石、廈門金鷺、自貢硬質(zhì)合金、陜硬、成量等都有生產(chǎn)，其中以株洲鉆石生產(chǎn)規(guī)模最大，實力最為雄厚，總體水平最高，擁有一條據(jù)稱達(dá)到世界一流水平的數(shù)控可轉(zhuǎn)位刀片生產(chǎn)線，近年組建的研究中心，包括設(shè)計開發(fā)、使用技術(shù)研究、材料性能試驗以及切削實驗裝備，具有良好的開發(fā)平臺。而上工則在超硬刀具開發(fā)生產(chǎn)上，擁有較為成熟的設(shè)計和加工經(jīng)驗、先進(jìn)精良的制造裝備和成功的服務(wù)應(yīng)用成效。#p3．超細(xì)晶粒整體硬質(zhì)合金涂層刀具系列超細(xì)晶粒整體硬質(zhì)合金涂層刀具在汽車工業(yè)、航空航天以及能源工業(yè)中使用很多，目前在關(guān)鍵數(shù)控機(jī)床上所用整體硬質(zhì)合金涂層刀具大多為進(jìn)口刀具所壟斷，國產(chǎn)刀具也往往是購買國外的超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金棒料進(jìn)行加工，自身發(fā)展受到制約。近幾年我國擁有硬質(zhì)合金粉料制造能力的一些工具廠，如株洲鉆石、廈門金鷺、陜硬等，通過技改投入，引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，開發(fā)了超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金刀具材料，取得初步成果(達(dá)到亞微米級。近年采用了先進(jìn)的納米涂層技術(shù)，刀具性能質(zhì)量得到明顯提高。上工規(guī)劃將實施“超細(xì)晶粒整體硬質(zhì)合金涂層刀具項目”，實現(xiàn)超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金材料和刀具制造成套技術(shù)的開發(fā)。
國內(nèi)企業(yè)要使批量生產(chǎn)硬質(zhì)合金粒度穩(wěn)定達(dá)到超細(xì)0.3～0.5?m，進(jìn)一步提高品質(zhì)，縮小和國外先進(jìn)產(chǎn)品的差距，則需要在制造技術(shù)、工藝等基礎(chǔ)技術(shù)上下功夫進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。此外，如何在刀具精加工后涂層前表面有足夠的富鈷層，是提高涂層質(zhì)量的一個關(guān)鍵技術(shù)，尚待攻關(guān)。4．高效高性能精密復(fù)雜數(shù)控刀具以齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀以及各類型拉刀為代表的高效高性能精密復(fù)雜數(shù)控刀具，在汽車、風(fēng)電核電、航空、船舶、鐵路、工程機(jī)械等行業(yè)的齒輪傳動裝置制造中使用廣泛而重要。項目所列目標(biāo)參數(shù)合理、必要。國產(chǎn)精密齒輪刀具和拉刀，主要存在二個問題:材質(zhì)和涂層。目前關(guān)鍵場合所采用的為均為進(jìn)U鈷高速鋼和粉末冶金高速鋼材料。最近不少生產(chǎn)廠進(jìn)行技改和設(shè)備投入，采用先進(jìn)涂層(如TiAlN、TiAlCN等)及高速鋼熱處理技術(shù)和沒備，使國產(chǎn)齒輪刀具和拉刀的質(zhì)量性能大為提高，縮小了和國外的差距，部分取代國外產(chǎn)品�！还ぁ陙砝塾嬐顿Y近1.2億，用于新廠土建和國內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備購置，為打造成為國內(nèi)拉刀生產(chǎn)第一、齒輪刀具和可轉(zhuǎn)位數(shù)控刀具強(qiáng)勢的復(fù)雜數(shù)控刀具制造企業(yè)而努力。漢江工具廠抓住這幾年發(fā)展的機(jī)遇，已經(jīng)成為國內(nèi)最具實力的齒輪滾刀制造企業(yè)。該廠通過與巴爾采斯的合作，使齒輪刀具涂層質(zhì)量得到保證，提高了刀具的使用性能。高速高效的機(jī)夾式不重磨數(shù)控成形齒輪刀具，是齒輪刀具發(fā)展的一個新方向，值得行業(yè)考慮發(fā)展。5.高精度、全自動刀具預(yù)調(diào)測量儀系列我國數(shù)字式刀具預(yù)調(diào)測量儀的開發(fā)起步較晚，2005年在北京機(jī)床展覽會上才有哈量和天津天門首次亮相展出了采用帶面陣CCD的數(shù)字式刀具預(yù)調(diào)測量儀樣機(jī)。
自從哈量于2005年收購了德國凱獅公司以后，在消化吸收其先進(jìn)設(shè)計和制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，自行開發(fā)了系列高精度刀具預(yù)調(diào)測量儀。該廠已經(jīng)組建了刀調(diào)儀生產(chǎn)工段，達(dá)到年產(chǎn)500～600臺刀調(diào)儀，目前以手動系列為主，供出口。對于高精度、CNC全自動、具備聯(lián)網(wǎng)功能的刀具預(yù)調(diào)測量儀，該廠正在積極規(guī)劃開發(fā)，以便迅速趕上國外當(dāng)今先進(jìn)水平。此外國內(nèi)天津天門、成量等均在開發(fā)，但是技術(shù)水平、質(zhì)量上還有一定的差距，尚待繼續(xù)努力。#p6．高性能激光測量系統(tǒng)高性能激光測量系統(tǒng)主要用于數(shù)控機(jī)床以及三坐標(biāo)測量機(jī)等高檔數(shù)控裝備的精度檢測和評定。近年來激光測量系統(tǒng)的發(fā)展方向是：高分辨率、高精度、多功能、小型化，主要生產(chǎn)廠家為英國雷尼肖、美國API、安杰倫和光動公司，以及德國SIOS等，以雷尼肖產(chǎn)品在國內(nèi)銷量最大。2007年上市的新產(chǎn)品XL-80輕型激光干涉測量系統(tǒng)，配有XC-80傳感器，實現(xiàn)了小型化，同時提高了性能，測量距離40m/80m，分辨率達(dá)到lnm，最高測量速度1m/s。美國API公司的XD激光干涉測量系統(tǒng)，具有5維/6維測量功能，提高了數(shù)控機(jī)床裝備精度檢測效率和精度。我國以成都工具研究所為主研制生產(chǎn)的國產(chǎn)激光干涉測量系統(tǒng)，與國外先進(jìn)水平相比還有一定差距。近年通過國家科研院所基金項目的支持，測量原理和測量技術(shù)上取得突破，在提高國產(chǎn)激光測量系統(tǒng)的性能上，取得了一些成果�？傊ㄟ^這次調(diào)研，進(jìn)一步證實，我國工具制造業(yè)在數(shù)控刀具和測量儀器的技術(shù)水平和性能質(zhì)量等方面，與國外的差距較大。但經(jīng)過近年來的技改投入、引進(jìn)和發(fā)展，已經(jīng)縮小了差距，但創(chuàng)新能力仍然不足，這是基礎(chǔ)技術(shù)試驗研究未得到足夠重視與發(fā)展、行業(yè)技術(shù)積累整體欠缺造成的結(jié)果。深信在“產(chǎn)、學(xué)、研、用”方針的帶動下，在國家的支持、行業(yè)的協(xié)同、企業(yè)的努力下，我國工具制造業(yè)一定能得到快速發(fā)展，迅速縮小與國外先進(jìn)水平的差距，以適應(yīng)我國機(jī)械制造業(yè)的持續(xù)、快速發(fā)展的需求。近來，全球經(jīng)濟(jì)衰退的風(fēng)暴已經(jīng)從虛擬經(jīng)濟(jì)向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)迅速擴(kuò)展，對我國工具行業(yè)整體的影響和沖擊，于2008年10月中旬陡然顯現(xiàn)。這是一場嚴(yán)峻的考驗，各工具廠都抓緊制定策略，調(diào)整計劃，積極應(yīng)對以渡過困境：同時積極夯實內(nèi)功，加速產(chǎn)品升級換代、優(yōu)化轉(zhuǎn)型工作，為行業(yè)早日復(fù)蘇作好準(zhǔn)備。
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