在智能制造信息化和工业化深度融合的全面推进中，切削刀具已成为制造性能高效发挥的影响因素之一。不合格的刀具会使复杂、昂贵的机床或智造系统（见图1）形同虚设，完全不起作用。
据不完全统计数据表明，当下的切削刀具正面临如下形势。
（1）联机自动加工要求刀具快换。在智造系统中，高档数控机床与工业机器人交互握手，智能传感与控制装备嵌套耦合，智能检测与装配装备衔接搭配。它们在现行生产管控中互联互通并高度集成。切削刀具应采用模块化设计，通过差异化的定制参数，组合形成个性化产品，以满足刀具快换的要求，保障联机自动加工的效能发挥。
（2）切削智能化要求刀具易断屑。在智造系统中，现已实现4h甚至更长时间的无人值守操作、机器人自动装卸料、加工中全面监测、刀具寿命实时监控、刀具磨耗全数补偿和机床自动开、关门及刀具备用替换等。一旦切削刀具不能良好断屑（见图2），则刀具磨损加剧，工件在线测量中断，测量仪器异常损坏等。这势必制约智造系统的平稳高效运行，浪费人力、消耗费用。也就是说，切削刀具从制造伊始，涉及基体材料、表面涂层、几何参数、制造精度、刀片快换、刀杆装夹、现场试切和程序优化等全过程，均应满足刀具用户的个性化需求。
（3）切削高效化要求刀具长寿命。高速高精加工因其具有加工效率高、切削力小、工件热变形和热膨胀小、加工表面质量好及经济效益高等特点，愈来愈多地应用于智造系统中。随之，切削刀具的寿命问题日益凸显，例如切削丝锥折断、切削刃崩刃（见图3）、刀具磨损过快（见图4）和7∶24大锥度通用型刀具刀柄不能紧密接触机床主轴内孔等。
图1 汽车驱动桥用输入轴智能化生产线示意
在智造系统中，用于金属加工的车刀、铣刀、钻头、丝锥和砂轮等切削刀具的合理选用非常关键。刀具选用恰当，刀具使用寿命延长，刀具消耗量变少，产品制造成本降低，用户经营指标上升。在此，给出某汽车制造商加工太阳轮、输入轴和主、从动锥齿轮时所用刀具明细，供刀具制造商参考和同行用户借鉴。
转变相关工作人员的管理理念和完善相关的管理制度，可在一定程度上为林业产业结构的优化打下坚实的基础。在有关林业资源的管理中，根据当地的实际情况和居民以及市场的需求来优化林业的产业结构，有针对性地栽培合适的植株，在此基础上对本地的林业资源进行合理的规划和应用，这对林业资源实现其经济和生态价值具有十分重要的意义。优化产业结构不仅能为林业资源的管理提供必要的经济支持，还能在一定程度上改善相关工作人员的工作环境。
图2 智造系统中工件、测针缠屑示意
图3 切削刃崩刃示意
图4 刀具磨损示意
表1 太阳轮所用刀具明细
工序号 工序名称 刀具名称 刀具规格型号 每千件产品刀具消耗/片05 拉削花键孔 花键拉刀 K2401-0701 0.134机夹车刀 PCLNL2020K12 0.011机夹车刀 PCLNR2020K12 0.011刀片 CNMG120408-PM4025 6.250 15 精车削另一端面、外圆并倒角10 精车削一端面、倒角机夹车刀 PCLNL2020K12 0.011刀片 CNMG120408-PM4025 6.250 20 剃前滚齿 剃前滚刀 K2511-0710 0.067 25 齿廓两侧倒角 砂轮片 PB75×2×10 20.00 30 剃齿 盘形剃齿刀 K2507-0702 0.062 5 35 磨削一端面 平形砂轮 P600×63×305A60KV 0.100 40 磨削另一端面 筒形砂轮 N450×125×380WA24KB 0.200
表2 输入轴所用刀具明细
工序号 工序名称 刀具名称 刀具规格型号 每千件产品刀具消耗/片刀杆 SDJCR2525M11 0.100车刀片 DCMT11T308-PM4015 66.67机夹车刀 R166.5FA-2525-16 0.100螺纹刀片 266RG-16MM01A150M 20.00 05 精车削一端刀杆 SDJCL2525M11 0.100车刀片 DCMT11T308-PM4015 66.67机夹车刀 R166.5FA-2525-16 0.100螺纹刀片 266RG-16MM01A150M 20.00刀杆 RF123F10-2525B 0.100刀片 N123F2-0300-R01125 25.00 15、20、25 滚花键 花键滚刀 K2502-0704 0.120 30、35 铣键槽8 mm 键槽铣刀 63mm×8mm 12.50 40 磨削外圆、端面 双斜边砂轮 PSX750×75×350A 25A60 0.100 45 调头磨削外圆、端面 双斜边砂轮 AT600×75×305A/WA80K 0.100 10 精车削另一端+0.2+0
太阳轮所用刀具明细如表1所示，输入轴所用刀具明细如表2所示，从动锥齿轮所用刀具明细如表3所示，主动锥齿轮所用刀具明细如表4所示。
未来，智造系统在机械制造业应用愈来愈多，用户对切削刀具的个性化定制需求越来越细。刀具制造、供应商不仅要及时掌握所售刀具在用户现场的使用状况，以便优化己方的刀具结构，改进己方服务态度；还要从用户处及时获知刀具伙伴的产品详情，以便调整己方销售方案，贴近用户的个性化定制。唯此，刀具制造、供应商方能在激烈的市场竞争中赢得一席之地。
丸子远远就看见她要搭的那班公交车的末班车，已经缓缓停进了站台。她不管不顾地狂奔起来，慌乱之中，丸子甩掉了一只鞋。
（1）提高切削性能。一般情况下，高速切削的切削速率比常规速率高出5～10倍，其材料的去除率是常规切削的3～5倍以上。也就是说，高速切削将在智造领域获得实用化的大发展。但其发展离不开切削刀具技术的开发与应用，尤其是刀具材料的研究深度与刀具、磨具的制备技术。在刀具材料方面，尽可能选择聚晶金刚石（PCD）、立方氮化硼（CBN）、陶瓷、Ti（C，N）基金属陶瓷和超细晶粒硬质合金等。在刀具刀柄方面，车削、车铣和镗铣中心等高速机床尽可能选用1∶10空心圆锥型刀柄。在刀具结构方面，尽可能采用模块式或机夹可调式结构。在刀具涂层方面，采用先进的涂层设备，把TiSiN、TiSiCN、TiAlSiN、AlCrN、AlCrSiN、TiBN、ZrN、CrN和Al2Q3等涂层材料附着于刀具基体上，涂层厚度在2～18μm。
表3 从动锥齿轮所用刀具明细
工序号 工序名称 刀具名称 刀具规格型号 每千件产品刀具消耗/片机夹车刀 A32T-DCLNR 12 0.100刀片 CNMP120408K-KCP10 12.25机夹车刀 DCLNR2525M12 0.100 05 精车削大端、内孔及背锥机夹车刀 A32T-DCLNR 12 0.100刀片 CNMP120408K-KCP10 12.25机夹车刀 DCLNR2525M12 0.100 10 精车另一端、顶锥螺旋槽钻头 XSH-D16.5 0.500倒角刀 G136.26.00 1.667丝锥 XSH-M18×1.5 4H 5.882 20 铣齿 硬质合金刀条 SPIRON 17-175R2/L2 0.133 4 15 钻盘孔、倒角及攻螺纹30 热处理后车削内孔、平面机夹车刀 A50UMCLNR12 0.100刀片 CNGA120408S-01525-L1BCBN160C 25.00刀片 CNGA120408S-01525-6050 33.33
表4 主动锥齿轮所用刀具明细
工序号 工序名称 刀具名称 刀具规格型号 每千件产品刀具消耗/片05 精车削车刀 DWLNR2525M08 0.100刀片 WNMG080408-PM4015 20.00刀杆 SDJCL2525M11 0.100刀片 DCMT11T308-PM4015 20.00刀杆 MDJNR2525M11 0.100刀片 DNMG110408-MF2 TP200 14.286刀杆 DVPNR2525M16 0.100刀片 VNMG160412-PM4225 3.125刀杆 A3DSR2525M06 0.100刀片 A3R0600M06P00DF KC5010 6.667刀杆 RF123F10-2525B 0.100刀片 N123F2-0300-R01125 3.334 10 滚花键 花键滚刀 K2502-0704 0.089 3 15 铣齿 硬质合金刀条 SPIRON 17-175R1/L1 0.133 4刀杆 DCLNR2525M12 0.100刀片 CNMG120408-MF5 TH1000 10.00外螺纹刀杆 LSASR2525M16 0.100刀片 LT16ER15IS0CB KC5010 20.00立铣刀 φ8mm×20mm×60mm 25.00 25、30 磨削外圆面 双斜边砂轮 PSX750×75×350A 25A60 0.100 20 热处理后车外圆铣削键槽
（2）延长刀具寿命。影响刀具寿命T的因素有刀具几何参数、工件材料和刀具材料、切削速度、进给量与切削深度等。为使刀具具有足够的使用寿命和低的切削力，刀具的几何角度必须选择最佳数值（见表5）。刀具的切削部分尽量短些，以提高刀具的刚性并减小刀刃破损的概率。刀具系统应有足够的整体刚性，其装夹结构应有利于迅速换刀并有最广泛的互换性和较高的重复精度。在大量的非超高速切削金属场合，用户可采用泰勒公式VTn=C选择切削速度V（C为常数，n为加工条件相关的变量），据加工条件和要求选取允许的最大进给量等。
表5 超高速切削时刀具最佳几何角度
工件材料 刀具前角 刀具后角铝合金 12°～15° 13°～15°钢材 0°～5° 12°～16°铸铁 0° 12°铜合金 8° 16°纤维强化复合材料 20° 15°～20°
（3）降低产品价格。自表1～表4可以看出，切削刀具的品牌、规格及供应商有很多不同，势必会导致价格千差万别。这主要是由切削刀具的制造成本、分销利润和广告费用等造成。在刀具成本方面，制造商应压缩部门层级、严控制造流程、提升装备水平、降低能源消耗、减少产品浪费、精简人员队伍、强化协作生产和共享用户数据等。在分销利润方面，制造商应搭建高效营销团队，采用直销模式，向用户供货，以减少分销环节的提价加码，凭借质优价廉优势，加大刀具销售量。在广告费用方面，制造商应尽量选取主流媒体刊发广告，经客流密集效应促进传播广度，经新品发布会等形式召集新老用户交流经验，与机床制造商形成配套供应，避免出现广告纷飞、耗资较多且效果不佳的现象。
（4）强化供应链管理。用户即是上帝，没有他们，刀具企业就难以生存。刀具的一切计划均应快速、敏捷、灵活和协作地响应用户，满足用户的个性化需求。制造商应凭借高度发达的物联网与共享的用户数据平台，垂直管控、柔性生产、协作加工、就近供应、三心服务、实时反馈、高效处理和短时调整等。
场地内覆盖层由第四系全新统(Q4)机械堆积填土、残坡积红黏土部分夹碎块石组成，下伏基岩为二叠系上统吴家坪组(P2W)灰岩。素填土(Q4ml)：主要由红黏性土组成，含少量灰岩碎石。红黏土(Q4el+dl)：呈可塑～硬塑状、硬塑状，韧性及干强度较高等，局部含少量块碎石，成层性、连续性均较差。灰岩：强风化岩体层面裂隙及节理裂隙发育，岩体较破碎，颜色暗淡，岩芯多呈碎块状，岩质较软；中等风化岩体裂隙少量发育，岩体整体较完整，岩质较硬。
参考文献：
[1] 刘胜勇.先进金属加工技术的应用[J].金属加工（冷加工），2017，790（17）：9-14.
[2] 刘胜勇.实用数控机床手册[M].北京：机械工业出版社，2015.
[3] 刘胜勇.智能制造实施中的问题及对策[J].金属加工（冷加工），2017，793（20）：Ⅷ＋1-6.
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