在傳統(tǒng)的機(jī)械加工企業(yè)里，刀具曾長(zhǎng)期被列入低值易耗品的管理范圍。這一方面反映出對(duì)刀具重要性的忽視，另一方面也是對(duì)當(dāng)時(shí)刀具產(chǎn)品技術(shù)含量低下的客觀反映。從上世紀(jì)70年代以來，隨著數(shù)控機(jī)床發(fā)展而發(fā)展起來的所謂“數(shù)控刀具”，*著切削刀具朝著三高一專(高效率、高精度、高可靠性和專用化)
方向不斷發(fā)展，把傳統(tǒng)的刀具產(chǎn)品發(fā)展成為高附加值、高科技含量的產(chǎn)品。目前，在刀具材料、涂層技術(shù)、刀具結(jié)構(gòu)等方面所取得的進(jìn)展均屬于當(dāng)代材料、信息學(xué)科、計(jì)算機(jī)、微電子應(yīng)用技術(shù)的*新成果。
首先，是在刀具材料和涂層技術(shù)方面。刀具材料的現(xiàn)狀是：各種刀具材料的性能都有顯著提高，形成了每種刀具材料既有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和使用范圍又相互取代補(bǔ)充的格局，使切削加工的各領(lǐng)域、各工序的效率和總體水平有顯著的提高。硬質(zhì)合金成為刀具的主要材料，出現(xiàn)了適用于做涂層基體的傾斜機(jī)能材料；適合做量大面廣的鉆頭、立銑刀、絲錐等通用刀具和IT產(chǎn)業(yè)微型刀具的細(xì)顆粒、超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金材料；這類硬質(zhì)合金的強(qiáng)度超過3000N/mm2，甚至達(dá)到4000N/mm2以上，為普通硬質(zhì)合金材料的1倍，從而擴(kuò)大了硬質(zhì)合金刀具的應(yīng)用范圍。近年來，涂層技術(shù)取得了重大的進(jìn)展，能針對(duì)刀具不同的加工對(duì)象及使用要求開發(fā)多種牌號(hào)，或復(fù)合多層、梯度結(jié)構(gòu)、納米結(jié)構(gòu)的涂層。*新的AlCrN涂層和TiN-Si3N4納米結(jié)構(gòu)涂層， 其涂層的硬度分別達(dá)到HV3200和HV4000，耐氧化溫度達(dá)到1100℃，顯著地提高了刀具的切削性能，是材料科技領(lǐng)域里的*新研究成果。又如已實(shí)用化的金剛石涂層和正在開發(fā)的CBN涂層都屬于高新技術(shù)的范疇。刀具材料和涂層技術(shù)的進(jìn)步，不僅提高了標(biāo)準(zhǔn)通用刀具的性能，而且也提高了齒輪滾刀、剃齒刀等精密復(fù)雜刀具的性能，為切削刀具性能的升級(jí)換代奠定了基礎(chǔ)。
其次，以可轉(zhuǎn)位刀具為代表的通用的車、銑和孔加工刀具及專用的、復(fù)合的、智能的刀具，其創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的性能、復(fù)合的功能、高的加工效率和精度也充分說明了刀具是現(xiàn)代科技的結(jié)晶。應(yīng)用在大批量流水生產(chǎn)線上的專用刀具其功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出普通刀具的概念， 它不僅能把多道工步組合在一道工序里，提高加工效率和精度，而且能和專用機(jī)床一起共同開發(fā)新的加工方法，還起到節(jié)省投資的效果。隨著復(fù)合加工數(shù)控機(jī)床的興起，出現(xiàn)了一刀多用的復(fù)合刀具或多功能刀具，減少換刀的次數(shù)，為發(fā)揮復(fù)合加工機(jī)床的優(yōu)勢(shì)起到了重要的作用。帶有光電傳感、測(cè)量和伺服補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的智能刀具，可根據(jù)測(cè)量的結(jié)果自動(dòng)調(diào)節(jié)刀具的尺寸，分辨率達(dá)到0.002mm；一種在刀具里集成著3個(gè)加速度傳感器的銑刀，可實(shí)時(shí)采集切削過程的信息，經(jīng)數(shù)控系統(tǒng)處理后，使機(jī)床始終保持在*佳狀態(tài)。
此外，眾所周知的HSK工具柄———機(jī)床與工具接口，是一項(xiàng)重大的技術(shù)創(chuàng)新。與傳統(tǒng)的7:24刀柄比較，不僅提高了刀具與機(jī)床連接的精度和剛性，而且作為一項(xiàng)錐柄裝夾定位的共性技術(shù)，其原理已被應(yīng)用到砂輪法蘭與主軸的連接及工具系統(tǒng)的連接中，對(duì)制造技術(shù)產(chǎn)生廣泛的影響。
如果把“數(shù)控刀具” 的概念理解為高科技含量、高性能刀具的話，那么，可以說，切削刀具已全面進(jìn)入了“數(shù)控刀具”的時(shí)代，使切削加工總體效率成倍提高。
切削技術(shù)向創(chuàng)新制造工藝的飛躍
在制造業(yè)的發(fā)展中除了看到高性能刀具所產(chǎn)生的直接切削效果外，還可看到切削技術(shù)在創(chuàng)新工藝方面所產(chǎn)生的更大效果，這是當(dāng)今切削技術(shù)發(fā)展的重要特點(diǎn)， 也是切削技術(shù)進(jìn)入新時(shí)代的顯著特征。近幾年，不斷開發(fā)的新的切削技術(shù)，已成為推動(dòng)制造業(yè)中裝備、模具制造業(yè)和汽車、航空航天等產(chǎn)業(yè)部門快速發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。
在大批量生產(chǎn)的汽車工業(yè)里，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)主要零件的生產(chǎn)效率的提高尤為突出。這與汽車工業(yè)大量采用新切削加工方法分不開，如用整體硬質(zhì)合金鉆頭加工缸體孔系新工藝、用Si3N4陶瓷刀具或CBN刀具精鏜缸孔新工藝、金剛石銑刀高速銑削鋁合金缸蓋新工藝；又如曲軸的銑削工藝或車F車?yán)に嚭妥兯傧浯阌昌X輪內(nèi)孔硬鏜削工藝。這些新工藝不僅提高加工效率而且提高加工質(zhì)量，表1是上世紀(jì)從七八十年代至九十年代汽車工業(yè)加工精度提高的數(shù)字。
現(xiàn)代航空工業(yè)中用整體鋁合金的框架結(jié)構(gòu)作為飛機(jī)的構(gòu)件，加工時(shí)要從整塊鋁件上切除90%以上的材料，采用高速切削新工藝，切削速度可達(dá)到4000~7000m/min，進(jìn)給速度60~100m/min， 金屬切除率達(dá)6000cm3/min以上。
模具工業(yè)中用于加工敞開空間的模腔的高效切削成形新工藝及淬硬模具硬切削工藝，已取代了傳統(tǒng)的電火花成形工藝，大大地提高了加工效率，表面粗糙度可優(yōu)于Ra0.6μm，甚至達(dá)到鏡面的效果，大幅度地減少了模具拋光的工作量，縮短了模具的開發(fā)周期。圍繞著模具加工開發(fā)的多功能刀具、模腔粗加工插銑刀具和大進(jìn)給刀具等高效切削刀具及加工工藝，成為當(dāng)前模具工業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。
就在切削技術(shù)與工藝開發(fā)密切結(jié)合的過程中，創(chuàng)新的切削工藝帶動(dòng)著刀具新產(chǎn)品的開發(fā)，創(chuàng)新的刀具又開拓著新的切削工藝，兩者緊密結(jié)合，相互促進(jìn)，把切削工藝帶入了一個(gè)良性發(fā)展的軌道和更高的層次。
刀具工業(yè)經(jīng)營(yíng)理念的飛躍
在切削技術(shù)快速發(fā)展的同時(shí)，刀具工業(yè)本身也發(fā)生了重大的變化，整個(gè)行業(yè)的功能不只是簡(jiǎn)單地供應(yīng)“三高一�！钡牡毒弋a(chǎn)品和技術(shù)，而是作為制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中社會(huì)資源保障的一個(gè)子系統(tǒng)，直接承擔(dān)起推進(jìn)制造業(yè)切削技術(shù)進(jìn)步的重大任務(wù)和專業(yè)職責(zé)，也為切削技術(shù)和刀具的發(fā)展打開了更加廣闊的空間。在傳統(tǒng)的機(jī)械制造企業(yè)里，企業(yè)要投入大量的人力、物力，成立專門的機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)切削加工工藝，照料生產(chǎn)所需的刀具。但隨著制造業(yè)的發(fā)展， 針對(duì)具體的工件材料和加工工序，選擇一把適用的刀具(包括刀具材料、幾何參數(shù)、涂層的優(yōu)化搭配)和合理的切削參數(shù)的工作變得越來越復(fù)雜，是一項(xiàng)十分專業(yè)的工作，僅靠企業(yè)的“自我保障”能力已滿足不了企業(yè)提高切削加工水平的需要。為此，越來越多的企業(yè)開始把提高切削加工工藝、照料生產(chǎn)線上刀具的工作交給專業(yè)的工具制造商來做，通過專業(yè)化的刀具制造商，面向全球的資源，以更高的專業(yè)視野和優(yōu)化的配置，幫助企業(yè)提高切削加工的水平，從而產(chǎn)生更好的效果。針對(duì)用戶企業(yè)的這種需求，刀具制造商紛紛提出了為用戶“提供解決問題方案”的經(jīng)營(yíng)理念。把為用戶“提高加工效率、降低制造成本”作為企業(yè)全部活動(dòng)的宗旨，并在擴(kuò)大企業(yè)綜合實(shí)力或提高專業(yè)化程度方面做了大量的工作，從而把切削技術(shù)和刀具新品的開發(fā)既面向制造業(yè)主要工業(yè)部門的發(fā)展又針對(duì)個(gè)別用戶的需求， 緊密地與切削加工的一線實(shí)踐相結(jié)合，使刀具工業(yè)深深地扎根于制造業(yè)的沃土之中，成為刀具工業(yè)發(fā)展和創(chuàng)新切削技術(shù)取之不盡的源泉。在這種背景下，刀具制造商推出新產(chǎn)品和新技術(shù)的速度明顯加快，產(chǎn)品更新或補(bǔ)充的速度每年可達(dá)10%~20%，每推出一種新牌號(hào)通�？商岣咔邢餍�50%。國(guó)外某刀具公司稱：在該公司的總銷售額中60%為開發(fā)不到5年的產(chǎn)品，開發(fā)不到3年的產(chǎn)品占35%，說明在實(shí)踐中建立起來的科學(xué)的經(jīng)營(yíng)理念和企業(yè)宗旨，抓住了切削技術(shù)的實(shí)質(zhì)，符合刀具工業(yè)自身發(fā)展的規(guī)律。
在這個(gè)過程中，刀具工業(yè)完成了對(duì)自身價(jià)值在認(rèn)識(shí)上和實(shí)踐上的飛躍，刀具制造商不只是刀具實(shí)物的生產(chǎn)者和銷售商，意識(shí)到在新的形勢(shì)下，必須自覺成為推動(dòng)制造業(yè)發(fā)展和制造技術(shù)進(jìn)步的重要的專業(yè)化社會(huì)資源。觀念的變化產(chǎn)生了巨大的物質(zhì)力量，推動(dòng)刀具工業(yè)更快的發(fā)展，正在塑造出一個(gè)全新的刀具工業(yè)。
