從高速切削到高效切削再到高效加工

        當前切削加工已進入高速切削時代。各種新型硬質合金刀具、陶瓷刀具和超硬刀具被廣泛應用于各種材料的高速切削加工，包括干切削、重切削和硬切削加工，有效地提高了加工效率。
       切削技術在不斷進步，切削理念在不斷更新。從高速切削到高效切削再到高效加工所經歷的切削理念三次進步拓寬了我們的視野，指導我們根據具體情況采取多種手段全面提高加工效率。
       世界切削技術的發展日新月異，新型刀具結構、新型刀具材料和涂層的開發速度越來越快。中已經成為世界制造大國，但制造業的技術水平和勞動生產率卻遠低于發達國家和地區。目前國內轎車、航空航天、模具等行業數控加工所使用的先進刀具主要還外資企業的產品。提高切削技術水平、把中國建設成制造強國的歷史責任落在了我們切削工作者的肩上。
       為了趕上先進技術水平，我們可以引進，也可以跟蹤先進技術進行開發。引進技術可立竿見影，跟蹤開發如若方向明確也可少走彎路。些年來，國內在涂層、材料、刀片槽型與結構等領域的技術引進和跟蹤開發一度縮小了我們與世界先進水平的差距，為國內制造業提供了先進的刀具，做出了應有的貢獻。
       可是引進和跟蹤，包括“引進消化”都只能是趕而難以超越先進技術，此以往會消磨我們的創新意志，最終難以獲得持續的發展。例如20世紀80年代我們曾經跟蹤開發了物理涂層氮化鈦(TiN)裝備和技術并很快投入工業使用，但由于缺少前期研究的支承而難有創新。目前在世界涂層技術已發展到碳氮化鈦 (TiCN)、氮鋁鈦(TiAlN)、以及Nano Natral、Top Nano和超硬涂層等被稱之為第五代、第六代技術時，國內自主開發的碳氮化鈦涂層還未見大規模生產應用的報道，而近年國內還在引進氮鋁鈦涂層裝備和技術。
創新才是切削技術發展的不竭動力。
        創新并不神秘，創新就是們在切削理論的指導下通過實踐用更好的方式提高切削效率的過程。具體地說，創新就是有針對性地對刀具材料、涂層或刀具結構進行改進或發明創造。例如20世紀50年代倪志福同志發明的群鉆就是對麻花鉆鉆尖形狀的成功創新，同樣是高速鋼麻花鉆頭，磨成三尖七刃的鉆尖形狀就可成倍地提高加工效率和使用壽命；又如曲軸車拉刀的發明帶來曲軸加工方式革命性的變化，成十倍地提高了曲軸制造的生產效率，這也屬于重大創新。
創新需要兩個基本條件：理論和實踐。
       要學習切削技術的基本理論。但在機械學科的高等教育改革中，原來總共160學時的切削原理和刀具設計課程被簡化歸并為不到20個學時，新畢 業的機械專業大學生普遍缺乏基本的刀具知識，應該補上金屬切削技術這一課。
       在學習中我們還應了解金屬切削技術的三個特點：有效性、不確定性和實踐性。
      金屬切削作為一門傳統技術，在長期的科研與實踐中發展并建立了比較系統的理論基礎。它能有效地指導我們針對特定加工條件，正確地設計或選用刀具，對制訂切削加工規范和解決加工中現的問題，是成熟而又有效的。
       切削加工又是一個十分復雜的過程。由于切削過程中的切削力、摩擦、溫升、氧化、刀具磨損和工件的硬化等等多種物理、化學因素交互作用，還受到大量隨機因素的影響，使得我們很難使用一些公式和定理準確地預測或描述切削過程中的各種現象。這就是切削理論在解決實際問題過程中的不確定性。
      解決切削技術有效性和不確定性矛盾的惟一方法是實踐。在理論指導下制定的方案、設計的刀具都要經過實踐不斷完善和改進，逐步接近和達到理想的效果。實踐還是我們加深對理論的理解、增強解決實際問題能力和培養創新能力的正確道路。
      學什么？恢復從前160學時的切削原理和刀具設計課程既不實際也沒有必要。進入高速切削時代，切削技術有了很大的進步，但其基礎沒有改變。為了加強切削技術的培訓，中國刀協編寫了“刀具應用技術基礎”教材。教材從介紹切削加工系統的構成和刀具應用技術的三要素開始，對工件材料的可加工性、刀具材料與涂層的選擇依據、刀具的幾何結構及選擇依據、切削數的制訂、改進切削加工的途徑等進行了系統的闡述。教材結合現代切削技術的發展增添了高速切削相關內容，包括高速切削的特點，高速切削刀具的安全技術、動平衡技術和裝夾技術。書末附件如硬質合金牌號對照表、硬度對照表、高速旋轉刀具動力平衡等級表等都很有實用價值。
       我們的目標是培養掌握切削技術基礎理論、了解現代切削技術發展、能夠運用理論解決實際問題的切削工程師和新一代的“刀具大王”。通過人才的實踐創新不斷提高我國的切削技術水平和切削加工效率。
      從高速切削到高效切削再到高效加工，新技術和刀具新產品層出不窮，切削理念在不斷更新。但在發展切削技術的道路上，基礎理論和實踐創新卻是永恒的主題。期望我們年輕的切削工作者努力學習、認真實踐、勇于創新，為“發展切削技術、建設制造強國”做出更大的貢獻。