刀具的現狀與未來

自20世紀30年代硬質合金首次應用到金屬切削中以來,硬質合金刀具經歷了80多年的發展。從早期的簡單焊接刀具,到可轉位刀片,再到塗層刀片,今天的硬質合金刀具已形成了一個龐大的體系。與整硬刀具相比,硬質合金可轉位刀具技術複雜、裝置投入大、相對門檻比較高,全球形成規模的製造商不多。硬質合金可轉位刀具技術複雜,是因為它不僅集粉末冶金、模具、壓制成型、燒結、刃口處理、磨削、力學、3D設計和塗層等眾多技術大成,還要和應用相結合,很複雜。

最近幾年,硬質合金刀具在材質和塗層技術(PCD塗層有進展)方面雖然沒有出現革命性的突破,但在刀片的耐磨性和刀具壽命方面上卻穩步提升。隨著3D設計與測量、模擬技術、模具技術和壓制成型技術的進步,複雜結構、形狀和槽形的刀具層出不窮,這使得刀具更加貼合和滿足加工的需求。

刀具的現狀與未來

瑞士拉羋那(Lamina)科技集團成立於2001年,專注於硬質合金標準刀片的研發、生產和製造,因致力於刀片的通用化而在硬質合金刀具龐大體系中獨樹一幟。由於市場和競爭的原因,刀具的材質等級、塗層成分、槽形越搞越多,越搞越複雜,給眾多中小企業帶來了選刀和引數的困惑:

在數萬種刀片中如何進行正確選擇?

我們知道,供應商通常情況下只關注大客戶,小微企業一方面沒有足夠的技術能力進行選刀,廠家也因成本因素難以支援他們。他們迫切需要通用的材質等級和槽型,拿來就能用的刀具,以降低刀具使用的間接成本,如刀具工程師的成本,庫存、停機時間等成本。拉羋那的通用材質理念,為刀具帶來了一種簡約的風尚。和大廠的上萬種產品相比,拉羋那的品種只有千餘種,但卻覆蓋了車削、銑削、鑽削、螺紋加工和整體硬質合金銑刀等系列,用最少的材質等級和槽形,滿足鋼、不鏽鋼、鑄鐵、合金鋼和耐熱合金等眾多材料的加工,在全球廣受歡迎。

刀具的現狀與未來

刀具技術發展取決於材料和應用技術的進步。材料的重要性眾所周知,但為什麼說刀具技術的進步取決於應用?因為發展的動力源自需求。大廠一般設有產品管理部和產品經理。他們深入客戶,瞭解一線的需求,把需求資訊傳遞給研發部門,研發部門根據市場需求,運用先進的設計手段,設計並製造出貼合實際需求的刀具,並由產品經理推廣到市場,產品管理部門起到連線市場和研發的橋樑作用,推動了刀具的不斷升級進步。我國產品經理人才奇缺,嚴重阻礙著刀具產業的高質量發展。

一般我們把刀具供應商劃分為三個不同的級別,即一般刀具供應商、刀具系統供應商和機加工解決方案供應商。大家從字面上不難看懂三個等級的內容和意義。目前有能力提供機加工整體解決方案的供應商鳳毛麟角,我國大多數刀具製造商還處在第一級別,只有少數能在個別零部件上提供解決方案,這與大量缺少應用人才不無關係。

刀具的現狀與未來

在數字化、智慧化浪潮的推動下,刀具的數字化也處在進行時。雖然有一些方案和產品問世,如在刀體或刀柄中植入感測器,透過機床主軸的電流或轉矩變化作為刀具狀態判據的等等,但都沒有大規模應用。這裡不僅有成本因素,更有一個深層次的問題:刀具為什麼要數字化和智慧化?智慧化本身不是目的,智慧化目的是最佳化資源。刀具智慧化的過程,就是將採集到的刀具身份資訊和狀態資訊傳輸到資料中心,經過演算法計算,根據生產需求和刀具狀態,對刀具新需求做出判斷,並根據對刀具的新需求,控制系統對執行機構發出指令,安排和配送刀具到達指定位置,實現刀具及時準確更換。

所以刀具數字化和智慧化,必須在智慧製造體系中實現資源最佳化才有意義。

我們應該充分認清刀具智慧化的意義,避免走入為了智慧而智慧的誤區。和其他裝置或零部件相比,刀具是易耗品且品種繁多,如何制定刀具數字化標準,實現相對低成本的數字化和智慧化,業內還在探索。萬物互聯,相信刀具一定會融入數字化、智慧化之中。

文章作者

刀具的現狀與未來

拉羋那科技集團北亞區總裁蔣文德

文章來源:MM現代金屬加工網