我國(guó)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)刀具現(xiàn)狀及參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的對(duì)策
近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)汽車的需求量持續(xù)增長(zhǎng)，汽車及汽車零部件制造業(yè)已成為金切機(jī)床和工具行業(yè)最大、最重要的用戶。發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，其零件制造工藝水平普遍高于其它汽車零件。涂層刀具、陶瓷刀具、超硬刀具等先進(jìn)刀具在發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝中獲得了廣泛應(yīng)用。我國(guó)的汽車生產(chǎn)線（特別是轎車生產(chǎn)線）大部分是從國(guó)外引進(jìn)的，在投產(chǎn)時(shí)生產(chǎn)線上主要采用進(jìn)口刀具，刀具切削用量也采用國(guó)外推薦值。這些刀具集新材料、新工藝、切削原理、表面處理等各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)于一身，具有高性能、高壽命、高可靠性的特點(diǎn)，基本上代表了現(xiàn)代刀具技術(shù)的先進(jìn)水平。由于我國(guó)刀具生產(chǎn)企業(yè)長(zhǎng)期以來主要面向卡車、拖拉機(jī)等制造行業(yè)，相對(duì)轎車制造行業(yè)來說，刀具技術(shù)水平較低。因此，國(guó)內(nèi)刀具制造商要想?yún)⑴c國(guó)內(nèi)、國(guó)際兩個(gè)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，提升企業(yè)的整體技術(shù)水平十分重要。
2 我國(guó)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及刀具應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
國(guó)內(nèi)新投產(chǎn)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線在制造技術(shù)上有三個(gè)比較明顯的趨勢(shì)：
（1）高速化
實(shí)現(xiàn)高速切削加工的基本要求是：①使用能實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)床主軸；②采用帶強(qiáng)力夾頭的高精度、高剛性HSK刀柄；③采用涂層硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、陶瓷、CBN、PCD等先進(jìn)刀具。
�。�2）柔性化
柔性化是發(fā)動(dòng)機(jī)制造的發(fā)展趨勢(shì)之一。在傳統(tǒng)自動(dòng)線的局部工位用CNC或加工中心來實(shí)現(xiàn)柔性加工的生產(chǎn)線稱為柔性自動(dòng)線（FTL），一般日本工廠使用較多。用專用加工中心構(gòu)成的柔性制造系統(tǒng)則主要用于缸蓋和缸體加工。從產(chǎn)量角度分析，可以達(dá)到從傳統(tǒng)的FMS系統(tǒng)起步產(chǎn)量的年產(chǎn)5萬件到傳統(tǒng)自動(dòng)線的產(chǎn)年20萬件。
�。�3）高效率
從日本汽車制造業(yè)的情況來看，平均每5年切削效率提高28%，其中切削速度平均提高19%，進(jìn)給量平均提高8%，而最近幾年切削效率的提高幅度在30%以上。目前制造發(fā)動(dòng)機(jī)主要零件的生產(chǎn)節(jié)拍已經(jīng)縮短到30～40秒，比十幾年前縮短了50%以上。例如，用高速加工中心銑削加工灰鑄鐵材料的缸體，切削速度可達(dá)到V=700～1500m/min，刀具采用CBN刀片。銑削加工鋁合金缸體、缸蓋時(shí)，廣泛采用PCD刀具，考慮到高速回轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的離心力，故刀體采用高強(qiáng)度鋁合金材料制作。
總之，發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)一個(gè)明顯的走向就是采用高速加工技術(shù)來提高效率，縮短交貨時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
2.2 刀具應(yīng)用現(xiàn)狀
汽車工業(yè)是專用刀具應(yīng)用最多的行業(yè)，也是衡量一個(gè)國(guó)家或一個(gè)刀具公司技術(shù)水平高低的標(biāo)志。我國(guó)的汽車生產(chǎn)線（特別是轎車生產(chǎn)線）大部分是從國(guó)外引進(jìn)的，而刀具主要是隨設(shè)備一起進(jìn)口的。目前，國(guó)內(nèi)的汽車生產(chǎn)線有美國(guó)型、歐洲型和日韓型，以及以歐洲設(shè)備為主的自主型。這樣，在中國(guó)就活躍著五大刀具派系主流：一是山特系（包括山高），山特維克公司有著龐大而復(fù)雜的刀具分支，在中國(guó)市場(chǎng)銷量最大；二是美國(guó)系，主要以肯納、英格索爾、萬耐特等為代表；三是歐洲系，主要以德國(guó)為主，包括MAPAL、Guehring、Widia、TITEX、瓦爾特等；四是日韓系，包括三菱、住友、東芝、OSG、黛杰、不二越、日立等，以及韓國(guó)的Taegutec、KORLOY公司；五是以色列系，主要是ISCAR（伊斯卡）。這些公司幾乎填滿了汽車刀具的市場(chǎng)空間。在一些大型汽車制造廠，國(guó)產(chǎn)化刀具可能只占總項(xiàng)目的10%左右，因此，進(jìn)口刀具仍占有主導(dǎo)地位。
2.3 目前存在的主要問題
國(guó)內(nèi)刀具行業(yè)的總體狀態(tài)是起點(diǎn)低、起步晚，先進(jìn)的數(shù)控刀具僅僅是隨著近年來數(shù)控機(jī)床的發(fā)展才開始研發(fā)生產(chǎn)，因此數(shù)控刀具產(chǎn)品基礎(chǔ)比較薄弱，發(fā)展速度緩慢，競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。國(guó)外刀具行業(yè)能大舉搶灘中國(guó)市場(chǎng)的主要原因是：國(guó)外刀具產(chǎn)品檔次高、品種全、質(zhì)量好；而且刀具是與機(jī)床緊密聯(lián)系在一起的，國(guó)外機(jī)床往往選用在國(guó)外已經(jīng)配套使用的刀具；再加上國(guó)產(chǎn)刀具品種不全，在產(chǎn)品精加工、高性能切削以及有特殊要求時(shí)也大多使用國(guó)外刀具。諸多因素的綜合作用形成了國(guó)產(chǎn)刀具的被動(dòng)局面。
實(shí)現(xiàn)刀具國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程存在重重阻力，有著先天性的系統(tǒng)障礙。以轎車生產(chǎn)線為例，我國(guó)在引進(jìn)轎車車型和數(shù)控自動(dòng)生產(chǎn)線的初始階段，往往并不重視刀具的國(guó)內(nèi)配套問題，沒有及時(shí)提升國(guó)內(nèi)轎車刀具的技術(shù)水平。引進(jìn)生產(chǎn)線后，隨之而來的專用刀具、工具品種規(guī)格繁多，工藝技術(shù)、專業(yè)化程度要求又很高，現(xiàn)有國(guó)產(chǎn)刀具的品種、質(zhì)量、供貨和服務(wù)能力均難以滿足要求。而與此同時(shí)，配套完善、即裝即用的幾十個(gè)國(guó)外刀具品牌虎視眈眈，使得刀具國(guó)產(chǎn)化工作舉步維艱，明顯處于被動(dòng)狀態(tài)。
3 國(guó)內(nèi)刀具制造商參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的對(duì)策
從20世紀(jì)80年代開始，在世界制造業(yè)發(fā)展及制造技術(shù)進(jìn)步的帶動(dòng)下，切削技術(shù)和刀具逐漸步入了高速、高效、創(chuàng)新工藝的發(fā)展新階段，切削加工效率成倍提高，為制造業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。高效的切削工藝和刀具已成為汽車制造業(yè)的基礎(chǔ)工藝和關(guān)鍵技術(shù)。高速切削、干切削、硬切削等新的切削工藝正在改變傳統(tǒng)的加工工藝，顯現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力。筆者認(rèn)為，國(guó)內(nèi)刀具制造商要參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，最根本的出路就是提升企業(yè)的整體刀具技術(shù)水平。具體來說要在以下三個(gè)方面下功夫。
3.1 加快刀具新技術(shù)的研發(fā)
�。�1）全面提高以硬質(zhì)合金為主的各種刀具材料性能
在現(xiàn)代刀具材料的發(fā)展中，硬質(zhì)合金起著主導(dǎo)作用。此外，其它刀具材料的性能也得到了顯著改善，擴(kuò)大了各自的應(yīng)用領(lǐng)域，形成了各種刀具材料既有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)、使用范圍又相互替代補(bǔ)充的整體格局。正是刀具材料的全面、迅速發(fā)展，為當(dāng)今高速、高效金屬切削加工奠定了基礎(chǔ)。
硬質(zhì)合金的性能不斷改進(jìn)，應(yīng)用面不斷擴(kuò)大，成為切削加工的主要刀具材料，對(duì)推動(dòng)切削效率的提高起到了重要作用。首先，細(xì)顆粒、超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金材料的開發(fā)顯著提高了硬質(zhì)合金材料的強(qiáng)度和韌性，用它制造的整體硬質(zhì)合金刀具（尤其是量大面廣的中小規(guī)格通用刀具如鉆頭、立銑刀、絲錐等）大量替代傳統(tǒng)的高速鋼刀具，使切削速度和加工效率大幅度提高，將量大面廣的通用刀具帶入了高速切削范疇。其次，硬質(zhì)合金加壓燒結(jié)等新工藝的開發(fā)和應(yīng)用提高了硬質(zhì)合金的內(nèi)在質(zhì)量，針對(duì)不同加工需求開發(fā)專用牌號(hào)的做法進(jìn)一步提高了硬質(zhì)合金的使用性能。開發(fā)了具有良好抗塑性變形能力和韌性表層的梯度硬質(zhì)合金，作為化學(xué)涂層硬質(zhì)合金刀片牌號(hào)的基體材料，提高了涂層硬質(zhì)合金刀片的切削性能和應(yīng)用范圍。
陶瓷和金屬陶瓷刀具材料品種增多，強(qiáng)度和韌性提高，應(yīng)用領(lǐng)域和加工范圍不斷擴(kuò)大，可在鋼材、鑄鐵的精加工、半精加工中替代硬質(zhì)合金，提高了加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。目前，此類刀具材料不僅可用于單件、小批量生產(chǎn)，而且已應(yīng)用于流水線的批量生產(chǎn)，由于價(jià)格較低，可作為干切削、硬切削的首選刀具。
PCD、CBN超硬刀具材料改性和制造工藝的改進(jìn)，使其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。用CBN制造的缸孔鏜刀已可用在自動(dòng)生產(chǎn)線以及鑄鐵、淬硬件的加工中，并從精加工領(lǐng)域擴(kuò)大到半精加工領(lǐng)域，使切削加工效率大幅提高。鋁合金是汽車工業(yè)廣泛使用的重要材料，鋁合金的高效加工是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。目前，由于廣泛應(yīng)用各種高性能PCD刀具，使切削效率顯著提高，最高切削速度已達(dá)7000m/min。產(chǎn)品已從車刀、面銑刀擴(kuò)大到立銑刀、鉆頭、鉸刀、成形刀具等。
�。�2）將涂層作為提高刀具性能的關(guān)鍵技術(shù)
刀具涂層技術(shù)近年來取得了重大進(jìn)展，表面涂層已成為提高刀具性能的關(guān)鍵技術(shù)�；瘜W(xué)氣相沉積（CVD）仍然是可轉(zhuǎn)位刀片的主要涂層工藝，已開發(fā)出中溫CVD、厚膜Al2O3、過渡層等新工藝，在改進(jìn)基體材料性能的基礎(chǔ)上，使CVD涂層的耐磨性和韌性均得到顯著提高。CVD金剛石涂層也取得了較大進(jìn)展，提高了涂層表面光潔度，并進(jìn)入實(shí)用階段。目前，國(guó)外硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的涂層比例已達(dá)70%以上。在此期間，物理氣相沉積（PVD）涂層技術(shù)的進(jìn)展尤為引人注目，在涂層爐結(jié)構(gòu)、工藝過程、自動(dòng)控制技術(shù)等方面都取得了新進(jìn)展，不僅開發(fā)了適用于高速切削、干切削、硬切削的高耐熱性涂層（如超級(jí)TiAlN）以及綜合性能更好的TiAlCN通用涂層和DLC、W/C減摩涂層，而且通過對(duì)涂層結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，開發(fā)了納米、多層結(jié)構(gòu)涂層，大幅度提高了涂層的硬度和韌性。
PVD涂層技術(shù)的新進(jìn)展顯示了涂層技術(shù)對(duì)提高刀具性能的巨大潛力和獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，通過對(duì)涂層工藝參數(shù)的控制和對(duì)靶材、反應(yīng)氣體的調(diào)整，可不斷開發(fā)出新的高性能涂層，以滿足加工多樣性的需要。涂層技術(shù)將成為提高和改善刀具性能的捷徑，有著十分廣闊的應(yīng)用前景。
�。�3）不斷創(chuàng)新刀具結(jié)構(gòu)
隨著制造業(yè)的高速發(fā)展，汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)、模具工業(yè)等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)部門對(duì)切削加工不斷提出更高的要求，推動(dòng)著可轉(zhuǎn)位刀具的持續(xù)發(fā)展。為汽車流水線開發(fā)的專用成套刀具突破了傳統(tǒng)的按需供刀、“閉門造刀”的做法，成為革新加工工藝、提高加工效率、降低加工成本的重要工藝因素，發(fā)揮著重要的作用。
汽車工業(yè)的敏捷制造成為推動(dòng)可轉(zhuǎn)位刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的強(qiáng)大動(dòng)力，促進(jìn)了多功能面銑刀、各種模塊式立銑刀系統(tǒng)、大進(jìn)給銑刀等高效加工刀具的不斷涌現(xiàn)。為滿足高效加工鋁合金構(gòu)件的需要，開發(fā)出了結(jié)構(gòu)新穎的鋁合金高速加工面銑刀等先進(jìn)刀具。
隨著五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床功能的完善及普及應(yīng)用，使立銑刀、鉆頭等通用刀具的幾何參數(shù)進(jìn)一步多樣化，改變了標(biāo)準(zhǔn)刀具參數(shù)“千篇一律”的傳統(tǒng)格局，可適應(yīng)不同的被加工材料和加工條件，切削性能也相應(yīng)提高。一些創(chuàng)新的刀具結(jié)構(gòu)還可產(chǎn)生新的切削效果，例如，不等螺旋角立銑刀與標(biāo)準(zhǔn)立銑刀相比，可有效遏制刀具的振動(dòng)，提高加工表面光潔度，增大刀具的切削深度和進(jìn)給速度；硬質(zhì)合金絲錐及硬質(zhì)合金螺紋銑刀的開發(fā)將螺紋加工效率提高到高速切削水平，尤其是硬質(zhì)合金螺紋銑刀，不僅加工效率高，而且通用性好，可顯著降低刀具費(fèi)用。
3.2 重視配套技術(shù)和刀具管理
切削加工配套技術(shù)（包括刀柄與機(jī)床主軸的聯(lián)接方式、刀具在刀柄中的夾緊方式、刀具系統(tǒng)的平衡及刀具管理等）是隨著切削加工技術(shù)的進(jìn)步而逐漸發(fā)展起來的，是現(xiàn)代切削技術(shù)不可缺少的組成部分，并與切削技術(shù)和刀具保持著快速同步發(fā)展，不斷改變著切削技術(shù)的內(nèi)涵，推動(dòng)切削技術(shù)進(jìn)步。
隨著切削技術(shù)的發(fā)展，工具行業(yè)正經(jīng)歷著經(jīng)營(yíng)機(jī)制的變革。面對(duì)日益更新的生產(chǎn)模式和新的工件材料，刀具已不再是可以“一售了之”的簡(jiǎn)單商品，而是優(yōu)化加工工序或生產(chǎn)線加工技術(shù)的重要工藝因素。刀具制造商必須能為用戶提供成套加工技術(shù)，幫助用戶實(shí)現(xiàn)提高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低制造成本的目標(biāo)，這已成為國(guó)外刀具制造商業(yè)務(wù)發(fā)展的方向和經(jīng)營(yíng)宗旨。目前，刀具制造商通過各種形式的“為用戶服務(wù)”、“提供解決方案”等經(jīng)營(yíng)模式，將工具行業(yè)帶入一個(gè)更高的發(fā)展階段。事實(shí)證明，國(guó)外刀具制造商的這種做法有利于制造業(yè)整體水平的不斷提高，為用戶帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益，必將受到用戶的歡迎。
刀具管理的發(fā)展方向是刀具總承包，即將一個(gè)工廠（車間）的所有刀具外包給一個(gè)公司進(jìn)行整體管理，以適應(yīng)各種加工的刀具需求，全面提供包括刀具的采購、庫存管理、修磨、清潔調(diào)整、配送等成套服務(wù)。根據(jù)瓦爾特公司提供的資料，刀具成本僅占加工總成本的3%左右，但投入生產(chǎn)中將會(huì)影響生產(chǎn)效率的20%～30%，因此，為了有效降低加工成本，就應(yīng)該適當(dāng)增加刀具費(fèi)用，采用高效刀具，強(qiáng)化刀具管理。這對(duì)于提高生產(chǎn)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力非常重要。
刀具管理的概念首先出現(xiàn)于美國(guó)，其核心是通過刀具外包達(dá)到以下目的：①減少初期投入（刀具重磨業(yè)務(wù)可以委外或由刀具管理供應(yīng)商承擔(dān)）；②減少庫存資金（刀具庫存資金由刀具管理供應(yīng)商承擔(dān)）；③減少管理成本，使企業(yè)能將精力放在自己的核心業(yè)務(wù)上。在上世紀(jì)90年代末到本世紀(jì)初，刀具管理在美國(guó)和歐洲得以推廣應(yīng)用。由于在歐美市場(chǎng)上刀具供應(yīng)商較為成熟，操作比較規(guī)范，刀具管理已逐漸得到用戶認(rèn)可。
對(duì)于美國(guó)或德國(guó)的用戶，有大量成熟的刀具制造商在當(dāng)?shù)剞k廠，用戶可以獲得非常及時(shí)的服務(wù)，這對(duì)于刀具管理業(yè)務(wù)的開展無疑提供了極大的便利。而在中國(guó)，刀具管理的發(fā)展似乎顯得有些遲緩，目前只是在汽車行業(yè)開始率先應(yīng)用。由于目前國(guó)內(nèi)的高檔刀具市場(chǎng)仍以進(jìn)口刀具為主體，因此在刀具供貨、信息傳遞、生產(chǎn)周期、報(bào)關(guān)運(yùn)輸?shù)确矫婢鶗?huì)對(duì)刀具管理形成障礙，由此引起的停產(chǎn)將是用戶可以承受的底線；另外，有一種擔(dān)憂心理目前還無法排除，即用戶對(duì)刀具管理供應(yīng)商容易形成依賴，在下一輪選擇中如果選中了另一家新的刀具管理供應(yīng)商，在交接期間將不可避免地出現(xiàn)混亂。這主要是由于作為刀具管理的用戶本身還不夠成熟，其次是中國(guó)市場(chǎng)可供選擇的刀具管理供應(yīng)商還太少。
3.3 從基礎(chǔ)做起，解決好加工典型零件的關(guān)鍵刀具
�。�1）曲軸的粗加工
由于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸結(jié)構(gòu)的特殊性，目前國(guó)內(nèi)轎車曲軸生產(chǎn)線多為高速柔性生產(chǎn)線，這種生產(chǎn)線的特點(diǎn)是不僅可以加工同系列曲軸，而且還可加工變型產(chǎn)品、換代產(chǎn)品和新產(chǎn)品。
曲軸的金屬加工工藝流程為：銑端面、定總長(zhǎng)、鉆質(zhì)量中心孔、車大小端外圓→銑主軸頸及軸肩→銑連桿頸及軸肩→車?yán)鬏S頸及沉槽→車?yán)B桿頸及沉槽→槍鉆油孔→清洗→圓角滾壓→法蘭鉆孔攻絲→精磨主軸頸（CBN）→精磨連桿頸（CBN）→斜切磨小端→斜切磨法蘭端→車滾止推面、銑鍵槽→動(dòng)平衡→砂帶拋光主軸、連桿及法蘭外徑→清洗、冷卻→檢測(cè)分類。
對(duì)于曲軸平衡塊側(cè)面需加工的情況，主軸頸加工應(yīng)優(yōu)先選用CNC內(nèi)銑或CNC高速外銑，連桿頸的加工采用CNC高速外銑。如果毛坯是鍛鋼毛坯，CNC內(nèi)銑更有利于斷屑。不宜采用CNC車－車?yán)捎谄胶鈮K側(cè)面為斷續(xù)車削，曲軸轉(zhuǎn)速又很高（約1000r/m），因此崩刀現(xiàn)象將相當(dāng)嚴(yán)重。
對(duì)于曲軸平衡塊側(cè)面不需加工的情況，主軸頸加工選用CNC車－車?yán)容^合理，可獲得較高加工精度。由于連桿頸軸線不在一條中心線上（如六拐曲軸），采用車－車?yán)庸t有一些麻煩，采用CNC高速外銑比較合理。
對(duì)于軸頸有沉割槽的曲軸加工，CNC車－車?yán)に嚲腕w現(xiàn)出優(yōu)越性。若軸向有沉割槽，CNC高速外銑和CNC內(nèi)銑無法加工，而車－車?yán)軌蚣庸ぁ?duì)于以上加工方式，應(yīng)采用獨(dú)立雙刀盤、模塊化刀具系統(tǒng)等以實(shí)現(xiàn)柔性化加工。
（2）可轉(zhuǎn)位面銑刀在現(xiàn)代汽車制造業(yè)中，平面銑削的應(yīng)用極為普遍。
為了適應(yīng)汽車工業(yè)的需要，工具制造廠商也推出了銑削鑄鐵及其它材料的銑刀和刀片系列。這些刀具、刀片使得加工效率和零件表面質(zhì)量都得到了大幅度提高。
選用高硬度、高強(qiáng)度的刀具材料，再進(jìn)行適當(dāng)涂層，是延長(zhǎng)刀具壽命的首要措施。同時(shí)，改進(jìn)刀具幾何形狀也是增加刀具壽命的重要手段，對(duì)于鑄鐵的銑削尤其如此。在汽車制造業(yè)中，鑄鐵的銑削加工是一個(gè)重要課題。包括灰鑄鐵、球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵在內(nèi)的各種合金鑄鐵有著不同的加工特性，如灰鑄鐵含有網(wǎng)狀硬組織，表現(xiàn)為脆性較大，加工時(shí)刀具易發(fā)生崩刃；球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵有一定塑性，可產(chǎn)生鐵屑，但刀具切出時(shí)工件也會(huì)產(chǎn)生“翻邊”，容易導(dǎo)致刀尖損壞。因此，對(duì)銑刀幾何角度的優(yōu)化改進(jìn)十分重要。例如，傳統(tǒng)的加工鑄鐵的銑刀帶有負(fù)的軸向和徑向前角（雙負(fù)角銑刀），這種負(fù)幾何角度使刀刃比較牢固。相反，正負(fù)角銑刀（正的軸向前角、負(fù)的徑向前角）切削較平穩(wěn)，可降低對(duì)機(jī)床的功率要求，更便于采用先進(jìn)的刀具材料。
（3）孔加工刀具
在孔加工中，目前仍大量使用高速鋼麻花鉆，但各企業(yè)之間在孔加工精度和加工效率方面已逐漸拉開差距。高速切削鉆頭的材料以陶瓷涂層硬質(zhì)合金為主，如MAZAK公司和森精機(jī)制作所在加工鑄鐵時(shí)即采用了陶瓷涂層鉆頭。在加工鋁合金等有色金屬材料時(shí)，可采用金剛石涂層硬質(zhì)合金鉆頭、DLC涂層硬質(zhì)合金鉆頭或帶金剛石燒結(jié)體刀齒的鉆頭。
在各種涂層鉆頭中，陶瓷涂層硬質(zhì)合金鉆頭特別重視耐磨性、耐熱性及潤(rùn)滑性，其涂層工藝也采取多層涂覆方式，如利用TiAlN、TiN、TiCN等復(fù)合氮化物形成復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)。鉆頭的切削正不斷高速化，隨著被加工材料的不同，切削速度已可分別達(dá)到200～300m/min。
新開發(fā)的SU、ST、SH整體硬質(zhì)合金鉆頭系列優(yōu)化的槽型結(jié)構(gòu)與nc-TiAlN涂層相結(jié)合，重塑了整體硬質(zhì)合金麻花鉆的性能。較大的容屑空間和鋒利的曲線刃帶使排屑流暢，形成了獨(dú)有的高剛性和高耐用度，特別適合大批量生產(chǎn)汽車零部件的高效加工。
目前，高精度孔、螺紋孔、螺栓孔等的加工正向高速切削方向發(fā)展。鉆孔刀具的切削參數(shù)與球頭立銑刀類似，也呈現(xiàn)出高速、大進(jìn)給的發(fā)展趨勢(shì)。切削實(shí)踐證明，提高切削速度有利于切屑形態(tài)的合理化和改善加工表面粗糙度；增大進(jìn)給量則對(duì)斷屑、排屑和延長(zhǎng)刀具壽命非常有利。因此，今后鉆孔刀具仍將沿著高速、大進(jìn)給的方向不斷發(fā)展。
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