鐵路產品應用高效刀具提高生產效率

中國北車集團大連機車研究所有限公司制造工程部產品主管工藝工程師 趙文浩

作為鐵路產品的機械加工企業，切削加工仍然是我們主要的工藝手段。我們公司主要生產內燃機車柴油機上的活塞（見附圖）、增壓器等零部件，其關鍵組成零件的材質是低碳合金鋼、鍛鋁合金和球墨鑄鐵，大部分是鍛造毛坯和鑄造毛坯。由于產品精度要求很高，零件形狀樣式繁多，而且加工機床大部分為數控機床，包括數控車床、數控銑床、車削中心、加工中心等，因此對于加工過程的數控切削刀具的選擇尤其重要。

進口刀具仍是主流

由于我們產品的年產量約在1萬套左右，也算是大批量生產模式，所以對刀具的質量和使用壽命上要求較高，大部分選擇的是國外進口刀具，如車刀主要選擇的是伊斯卡、肯納等品牌，銑刀選擇的是山特維克可樂滿、山高、京瓷等品牌，絲錐選擇的是YAMAW A、OSG等品牌，以標準車刀、標準銑刀為主，主要用來半精加工和精加工，采用高轉速低進給量，以車代磨，表面粗糙度值可以達到Ra=1.6μm以下，效果還是很不錯的。每年的刀具消耗量很大，曾經統計過，累計20余種刀具年消耗共計大約三四千片，總費用也是相當高的。期間也用過國產的株洲鉆石、臺灣正河源等一些刀具，相對來說略顯遜色，主要是使用壽命上不及，比如一個刀片，國外進口的能加工30件，而國產的只能加工25件左右。

在加工過程中，標準刀具占六成，非標刀具占四成，大部分非標刀具找的是國內刀具加工廠家利用其專有設備進行制作，前期也找過國外品牌刀具廠家，因價格過于昂貴而作罷，雖然目前國內非標刀具加工廠家的價格較便宜，但產品質量和加工水平還是可見一斑，刀具的使用壽命較低，與刀具的材質和涂層技術有關系。絲錐在我們公司比較常用，因為活塞和增壓器都是靠螺栓聯接組裝的，零件上的螺栓孔靠絲錐加工出來。目前看來，沒有性價比相對較高的絲錐，雖然有YAMAWA、OSG知名品牌，我們也一直在用，但是性價比不是很高，這就需要國內刀具廠商制作高性價比的絲錐，既好用又便宜。

切削刀具由于切削參數選擇不當會導致切削力大、切削溫度高、刀具易磨損，尤其是加工合金鋼、鋁合金、鑄鐵等不同材質的零件，除了刀具材質不同之外，如何選擇最恰當的切削參數，以減少刀具磨損尤為重要。

對國內刀具廠家提出幾點期望

隨著機械加工行業的迅速發展，國內的切削刀具行業也要跟上現代化的步伐，從研發能力到制造水平都要不斷提高，加速國內切削刀具行業的發展。這里對國內刀具廠家提出幾點期望：

（1）要很好地掌握粉末冶金高速鋼來制造刀具，提高高速鋼刀具水平。粉末冶金高速鋼性能十分優越，具有高強度、高硬度、高韌性、高耐磨性、可加工性好等特點，將來必然會替代硬質合金成為主流，掌握其加工制備會給國內的加工行業帶來全新的變革。

（2）積累研發新材料、新涂層的應用。我國高速鐵路和城市軌道交通的大規模建設，給新材料市場帶來了巨大的市場和商機，相信切削刀具也會同樣如此，滿足各企業的加工需要，主動適應客戶的需求。

（3）保證刀具產品產量的可靠性和穩定性。刀具質量的可靠性和穩定性不僅得到了用戶的信任，還建立了刀具品牌知名度。

（4）具備及時供貨的能力。大部分制造業都屬于大規模生產，一時供貨不足，會喪失大量訂單，有損公司榮譽。

（5）技術人員要具備及時準確解決現場切削問題的能力。有時可能由于某個切削參數或者某個角度選擇的不恰當，導致達不到客戶想要的效果，這時在客戶急需幫助的時候，無論是現場還是電話溝通，都會及時拿出解決方案，幫助客戶解決問題。

應用高效刀具是提高生產效率不可代替的手段，我們要重視刀具應用的技術，共同提高我國金屬切削加工的水平。