数控刀具磨损的改进方法有哪些？

在金属切削加工中，刀具/工件界面处的表面负荷以及切屑沿刀具前刀面高速滑移而产生的能量和摩擦，转化为热量，而通常这些热量的80%都被切屑带走(这一比例的变化主要取决于切削速度)，其余大约20%的热量则传入刀具之中，热量和温度是刀具磨损的根本。

数控刀具磨损怎么判断，都有哪些改进方法？

刀具磨损的判断方法

1、刀具寿命表（以加工工件数量为依据），一些高端装备制造业或者单品批量生产企业用它来指导生产，此方法适合加工工件昂贵的航空航天，汽轮机，汽车关键部件如发动机等生产企业。

2、看加工，如果加工过程中，冒断续的无规则火星，说明刀具已经磨损，可根据刀具平均寿命及时换刀。

3、看铁屑颜色，铁屑颜色改变，说明加工温度已经改变，可能是刀具磨损。

4、看铁屑形状，铁屑两侧出现锯齿状，铁屑不正常卷曲，铁屑变得更细碎，这些现象都是刀具磨损的判断依据。

5、看工件表面，出现光亮痕迹，但粗糙度并和尺寸并没有大的变化，这其实也是刀具已经磨损。

6、听声音，加工震动加剧，刀具不快时候会产生异响。这时要留意避免“扎刀”，造成工件报废。

7、观察机床负载，如有明显增量变化，说明刀具已经磨损。

此外，刀具切出时工件产生毛边严重，粗糙度下降，工件尺寸变化等等明显现象也是刀具磨损的判定标准。

刀具磨损类型及常用防止机械刀具使用时破损的方法

1、刃口磨损。改进办法：提高进给量；降低切削速度；使用更耐磨的刀片材质；使用涂层刀片。

2、崩碎。改进办法：使用韧性更好的材质；使用刃口强化的刀片；检查工艺系统的刚性；加大主偏角。

3、热变形。改进办法：降低切削速度；减少进给；减少切深；使用更具热硬性的材质。

4、切深处破损。改进办法：改变主偏角；刃口强化；更换刀片材质。

5、热裂纹。改进办法：正确使用冷却液；降低切削速度；减少进给；使用涂层刀片。

6、积屑。改进办法：提高切削速度；提高进给；使用涂层刀片或金属陶瓷刀片；使用冷却液；使刃口更锋利。

7、月牙洼磨损。改进办法：降低切削速度；降低进给；使用涂层刀片或金属陶瓷刀片；使用冷却液。

8、断裂。改进办法：使用韧性更好的材质或槽型；减少进给；减少切深；检查工艺系统的刚性。

不断发展的最佳刀具基体、涂层和切削刃制备技术对于限制刀具磨损和抵抗切削高温至关重要。车床加工认准钛浩，这些要素，加上在可转位刀片上采用的断屑槽和转角圆弧半径，决定了每种刀具对于不同的工件和切削加工的适用性。所有这些要素的最佳组合能够延长刀具寿命，使切削加工更经济、更可靠。

刀具行业发展趋势

全球刀具市场规模稳步增长。根据QY Research数 据，2020年全球切削刀具消费金额达370亿美元， 2016-2020复合增长率2.82%。

国内刀具市场规模增速高于全球市场。我国切削刀 具市场消费情况与我国制造业发展水平和结构调整 息息相关。2016-2018年，随着“十三五”规划落 地，制造业的转型升级推动了我国刀具行业快速发 展，切削刀具年消费规模快速增至421亿元，达到 历史最高水平。2019 年受中美贸易摩擦加剧、汽 车等下游行业下行的影响，我国刀具消费额下降至 393 亿元。2020年以来，我国刀具市场增速恢复至 10%以上，金额达到446亿元，2016-2020年复合增 长率8.49%。随着制造业复苏，我国刀具市场需求 有望持续增长。

全国硬质合金刀具市场规模超200亿元。根据金属加工第四届用户调查， 2019年硬质合金刀具占国内刀具市场需求的53%，据此估算2019年国内刀 具市场规模约208亿元，2020年约236亿元；根据中国机床工具工业协 会，刀片约占会员企业硬质合金刀具销售额50%，依此估计国内硬质合金 刀片市场规模在100亿元左右。根据中国钨业协会，硬质合金刀片可分为 数控刀片、焊接刀片、普通可转位刀片和其他切削刀片，其中数控刀片 是硬质合金刀片附加值最高的品类。

国产替代势不可挡

目前，国际刀具行业竞争格局大致分为三个梯队。

第一梯队：欧美刀具企业，主导高端定制化刀具市场。 欧美刀具企业历史悠久，技术力量雄厚，向客户提供整 体切削解决方案为主，产品为专用定制化，稳定性好， 但价格昂贵、交货期较长。欧美企业在高端定制化刀具 领域始终占据着主导地位，市场呈现寡头竞争格局。

第二梯队：日韩刀具企业，非定制化刀具认可度高。日 韩刀具企业产品通用性高、稳定性好、性价比高，在非 定制化刀具领域赢得了众多厂商的青睐。日韩刀具企业 产品在我国进口刀具消费中占有较高份额，主要通过经 销商在国内进行批发销售，产品价格普遍高于国产刀 具。

第三梯队：国内刀具企业，在非定制化市场逐步追赶日 韩。国内刀具企业数量众多，实力差距较大，通过价格 和服务优势赢得较多中低端市场份额。国内刀具企业不 断提高技术水平、推动刀具国产化进程和国内高端制造 业的发展，有望在非定制化刀具市场率先推进国产替代。

我国刀具行业呈现高端市场受制于人、低端市场无序竞争的状态。一方面，我国中高端数控市场一直被欧美、日韩刀具企业占 据，特别是用于航空航天、军工、汽车发动机等领域的刀片产品严重依赖进口，国内企业产品在这一市场尚未形成竞争力。另 一方面，低端刀具市场参与者众多，产品质量参差不齐。低端切削刀具生产技术含量较低，小厂商简化工艺、拼凑组装，无 标、无序生产现象较为严重；同时产品同质化导致低端切削刀具企业利润率明显偏低。

国内刀具市场整体集中度低，高端应用市场由国外企业垄 断。国内刀具市场广阔，集中度较低，2019年CR10仅 21%，但高低端市场差异较大。国内高端刀具市场由欧 美、日韩刀具企业垄断，中低端刀具市场则由国内众多刀 具企业充分竞争。国内刀具企业数量众多，规模较小，根 据中国机床工具工业协会数据，我国规模以上的刀具企业 有700余家；但能提供现代高效刀具的仅有部分国有控股 骨干企业以及近年涌现的优秀民营企业，这些企业有望在 细分领域逐步追赶，推动进口替代。

进口替代持续推进，国内企业有望获得更多市场份额。 2015年以来，国内刀具企业凭借性价比和本土服务优势， 替代了部分进口产品，加速了数控刀具的国产化。根据机 床工具工业协会统计数据，2016-2019年进口刀具占总刀 具消费的比重从37.17%降至34.61%，说明我国数控刀具的 自给能力有所增强，进口依赖度逐步降低。

主要企业布局情况

全球龙头公司

山特维克

山特维克是一家高科技全球工程集团。 山特维克成 立于1862年，总部位于瑞典山特维肯市，1998年在 斯德哥尔摩交易所上市。公司具有四大核心业务： 制造和加工解决方案、矿山和岩石技术、岩石处理 技术和材料科技。其中，金属切削刀具属于“制造 和加工解决方案”业务，该业务2020年营收328亿瑞 典克朗（折合人民币244亿元），占集团营收的 38%。

山特维克是全球第一大刀具供应商。1985 年，山 特维克进入中国市场，其产品广泛用于汽车、工 程、能源、建筑、机械工具等领域。旗下有山特维 克可乐满、山高、瓦尔特和万耐特等知名品牌。其 中，山特维克可乐满是世界领先的刀具供应商，具 有强劲的研发实力和成熟的服务能力，可以为客户 提供定制化服务和整体解决方案，并在刀具的智能 化和互联化方向开展了尝试。

肯纳金属

肯纳金属公司是世界知名的硬质合金刀具制造公司，也是 全球第二大刀具供应商。公司设立于1938年，总部位于美 国宾夕法尼亚州，1999 年在纽约证券交易所上市。公司 产品广泛用于汽车、航天、纺织机械、电子、道路建设及 石油开采等行业，可提供最新型的客户定制和标准型高耐 磨产品解决方案，帮助客户提高生产率。

肯纳金属公司技术实力领先，注重材料领域的前瞻性研 发。公司是第一个开发用于涂层刀片的富含钴基体材料的 厂家，第一个使用物理气相沉积 (PVD) 工艺为硬质合金 刀具涂层的厂家，也是第一个把金刚石涂层用于硬质合金 刀片并商业化的厂家。公司在位于宾夕法尼亚州拉特罗布 市的全球及北美总部设有投资3000万美元的技术中心，其 配套设施分别位于阿拉斯加、宾夕法尼亚州、乔治亚州、 德国、以色列及印度，这些设施致力于迅速开发旨在满足 特定客户需求的产品。

国内重点公司

中钨高新

公司依托完整的产业链竞争优势，着力建设从矿山、冶 炼、精深加工于一体的产业体系，打造中国第一、世界 一流的钨产业集团。子公司株洲钻石是国内领先的刀具 厂商。中钨高新钨产业链布局包括：

自有矿山：旗下主力矿山有全国首批矿产资源综合利 用示范基地柿竹园公司，“全国矿产资源开发整合先 进矿山”香炉山钨业、新田岭钨业，中国钨工业的发 源地瑶岗仙矿业公司等。

钨材料：公司管理着国内最大的钨冶炼与粉末制品基 地之一南硬公司。

硬质合金产品：拥有“我国硬质合金工业的摇篮”株 硬公司，国内领先的硬质合金切削刀具综合供应商株 钻公司，中国最大的设计和生产PCB用精密微型钻 头、刀具和高精密级进模具的金洲公司，中国钨基硬 面材料领域的领导者自硬公司。

厦门钨业

厦门钨业是国内领先的具有国资背景的大型上市公司，拥 有“钨冶炼-硬质合金-刀具制造”全产业链。公司钨产业 已形成从钨矿山、冶炼、深加工到钨二次资源回收的完整 钨产业链。欧科亿向其采购部分所需碳化钨原料。厦门钨 业子公司厦门金鹭是具有影响力的国产硬质合金产品和数 控刀片制造企业，现有员工3000多名，拥有5个生产基地， 4个境外销售公司和1个企业技术中心。

厦门金鹭有三大主营业务，分别为钨粉末、硬质合金、切 削工具。钨粉末产品包括钨粉、碳化钨粉、钴粉、复式碳 化物、混合料等，是制造硬质合金制品等产品的上游原材 料。硬质合金产品包括矿用合金、精密零件产品和棒材产 品。切削工具产品主要为各类刀具。公司拥有国内顶尖的 刀具产品研发和生产制造能力，在航空航天、陆路运输、 能源装备制造、模具、3C等行业的各类高端应用领域为客 户配套全套加工方案。