随着汽车行业竞争愈演愈烈，市场要求企业不断降低制造成本。而通过刀具的进一步优化来提高生产效率、提升核心竞争力，获取更大的利润，对于企业来说大有潜力可挖。据有关统计资料显示，降低30%的刀具采购价格，大约可以降低1%的制造费用；延长50%的刀具寿命，同样可以降低1%的制造费用；而提高20%的加工效率，则可以降低约15%的制造费用。实践证明，通过刀具的进一步优化来提高生产效率、提升核心竞争力，获取更大的利润，对于企业来说大有潜力可挖。　　

刀具优化的几个方面

1、刀具切削性能的优化

刀具的切削性能取决于其材料、结构和几何参数，直接影响到刀具的耐用度、加工质量、生产效率和加工成本。

在生产能力的提升过程中，企业应逐步引用工艺、材料创新的刀具，如涂层刀具、CBN刀具等，有针对性地应用有利于断排屑、抑制振动结构的刀具，以及有利于提高生产效率、减少辅助时间、制造成本低廉的复合式、可换式、模块化刀具。同时，通过生产实践的验证，还可以让我们对各类刀具的切削性能与其供应商的情况有一定程度的认知。

我们曾对耗用量较大的普通丝锥与TiN涂层丝锥作过对比试验。在同样的切削条件下，涂层丝锥耐用度是普通丝锥的2-3倍，性价比提高50%-110%，并且节约了大量的换刀、测量及调整时间，效率提升十分显著。

2、工艺过程及切削用量的优化设计

切削用量的三要素，即切削速度（Vc）、进给量（ ）、背吃刀量（ap），均会不同程度地影响到加工质量、刀具的耐用度和生产效率，而且彼此之间是相互关联和制约的。在高速切削时，切削速度的影响最大，也最为重要，其次为进给量，再次为背吃刀量。常用的优化目标有最低单件成本、最高生产效率、最大单件利润。只有当有了优化目标，我们才能确定要将哪个要素置于首位。

粗加工时的优化目标是提高生产效率和刀具耐用度。尽可能地把粗加工余量一次切掉，减少走刀次数，以减少刀具的使用次数以及切入时的冲击损坏因素。在刀具耐用度一定的前提下，增大ap比增大 更有利于提高生产效率。

精加工时的优化目标是在保证加工精度和表面质量的前提下，提高刀具耐用度和生产效率。精加工时，ap已根据加工余量确定下来， 的提高则受到表面粗糙度的制约。为此，我们需要依据刀具耐用度，确定合理的切削速度。

3、采购环节的优化管理

在工艺过程设计初步拟定后，如何实现工艺设计、确保刀具达到预期的使用效能，对刀具来源的控制非常关键。

在项目的初始阶段，就对刀具供应商和设备供应商提出未来投产后对刀具耐用度和有关成本的要求。这样在正式生产过程中，刀具的更换、重磨、复制、采购计划等环节就会有章可循。同时，能够有效避免这些环节存在的较大随意性。

4、使用过程的优化管理

有效监控刀具状态是自动化制造系统高效运行的保障。加强生产现场的刀具管理，与刀具状态在线检测技术的应用，在保证加工系统安全运行、避免设备损坏，保证工件质量、减少工件报废率，缩短加工的辅助时间，提高设备利用率等方面起着重要的作用。

我们的一些柔性设备设有在线检测系统，可连续监控刀具工作状态。同时，工艺人员、操作工人也刻意摸索，力求最大限度地掌握刀具的磨损规律。这样，刀具一旦接近磨钝标准，立即进行调换、修磨刀具，避免刀具进入急剧磨损阶段后的异常损坏，以至无法修复，这一点对于造价高的刀具尤为重要。

高效切削技术的应用

高效切削技术是提高生产效率的有效途径，刀具在其中发挥的重要作用不容忽视。通过潍柴动力对一款关键部件制造能力的两次提升，充分证实了这一点。

□ 第一次提升

在原有柔性、专机等老设备的基础上，增加部分加工中心，同时调换部分适用的高效刀具。根据供应商推荐的数据，试验并确定了仍属于推荐范围的切削用量，产量从每班2台提高到5台。

□ 第二次提升

引进全新的柔性生产线，并线生产该部件，刀具基本由国内外知名专业供应厂商提供。调试设备时，工艺技术人员与设备供应商、刀具供应商组成现场调试组，调试出匹配的工件—刀具—机床系统，确定合乎工序实物质量与生产节拍要求的切削用量，达到了生产纲领的设计目标。在调试时，我们还对一些高效刀具的切削用量作了突破性尝试，也就是突破了刀具供应商推荐的范围，获取了适宜本企业具体制造情况的一手数据，充分发挥了高效刀具的切削性能，生产能力提高到每班产出25台。

生产能力从2台上升到25台，其间不过5-6年时间，生产效率提高了12.5倍，生产效益得到大幅度提升。其中，科学地引用高效切削技术，合理配置高效刀具所产生的良好效应是明显的。

结语

刀具的优化是一个系统工程，包括刀具的设计选型、切削参数的设定、工艺过程的设计、刀具采购、使用时的调整、刃磨修理、刀具质量的检验与控制等环节的优化。

刀具能否带动生产效益增长，需要工艺技术人员对层出不穷的新品刀具的切削性能有所认知，及时地将适用的刀具新品种引进应用。同时，还要结合生产中的具体情况开展试验，使高效切削技术与新品刀具能够切实地为本企业带来技术水平和生产效益的提升。