在数控机床生产线上,与被加工零件最直接亲密接触的就是切削加工刀具,它可以切削各种金属,堪称“工业上的牙齿”,对机械制造业的发展起着至关重要的作用。也正是得益于这些性能日趋优异的切削加工刀具,航空航天、汽车制造、医疗器械、电子产品等行业,才创造出一个个工业奇迹,加工效率更高、生产成本更低、产品性能更优。
据国家知识产权局2011年度专利分析普及推广项目《切削加工刀具行业专利分析报告》(下称《报告》)显示,中国切削加工刀具行业起步虽晚,但发展迅速,在技术方面已取得一些成绩,共提交相关发明专利申请1000多件。随着中国坐上世界机械制造业第一大国的交椅,中国切削加工刀具市场需求不断扩大,引来众多国外刀具大鳄的争相涌入。瑞典三特维克在华提交了250多件发明专利申请,日本住友电工在上海成立了销售公司,以色列伊斯卡与中国企业打起了专利侵权官司……目前洋刀具已占到中国市场份额的1/3,洋品牌在中国高端刀具领域占据了主导地位。
与国外相比,我国在切削加工刀具领域专利申请总量较少,在关键技术方面竞争实力较弱。对此,专家建议,中国申请人应密切关注国外主要申请人的专利申请动向,加大对现代高效刀具技术的研发投入,同时,加强与最终用户企业的研发合作。
五金工具作为日用五金的一种分类,虽小却用途广泛。关注刀具技术发展的人会面对一个有趣的现象,即刀具技术的发展已明显地不再局限于以提高刀具应用的经济性和效率为目的而去持续改善产品的性能。人们获得了另一种印象:长期以来,人们把刀具看作是为实现加工过程而选用的一个机床部件,刀具潜力的发挥通常因机床的能力而受到限制。与此不同,如今的观点是:发生这种变化的原因是刀具制造业的角色转变,如今,刀具制造商有一种创新的自我意识,即不再只是供应所需的刀具,而是对复杂的加工问题给出可用的解决方案。因此,对于LMT集团下属Fette公司的刀具专家而言,他们要用创新的刀具概念来满足用户在改进质量、提高效率、降低成本方面对刀具的需求。
制造商与用户的密切配合
刀具创新开发的前提是刀具制造商、机床制造商与用户的合作,没有这样的协作,制造技术和材料开发领域的发展就难以奏效。
Fette公司开发的另外两项新技术表明了这种合作在解决复杂加工问题时的价值。一是采用金刚石涂层的整体硬质合金滚刀,用于加工制作Airbus380上含硅量25%的铝合金构件;另一个例子是Fette公司现在已可提供用于车-铣加工中心的带柄滚刀,该滚刀可用热装夹头装夹,使用可靠。
在齿条加工方面,Fette公司开发的一种刀具可以缩短加工链。可转位硬质合金齿条加工成组铣刀,能用于粗、精加工,可省去对淬硬齿条的磨削加工,因此可省去一台机床。