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復合刀具發展前景分析

發布時間：2009/6/8 17:15:00 來源：鑫泰科技發布者：manni123

      機械技術與刀具選用決定了切削加工效率的好壞，傳統手動機臺仰賴老師父操作，一天8小時工作時間大約有1/3時間在上下料、1/3時間在思考加工程序、1/3時間在進刀、退刀與換刀，實際具備產能價值的切削工作時間可能不到30分鐘，因此機械廠為了有效提升生產技術，將手動機臺淘汰，研發NC機種。
       NC機械設備以指令碼方式輸入，加快人工停滯的加工時間，但在規劃指令、輸入指令的思考確認時間，卻無強而有力的改善，久而久之，市場就推出了CNC電腦全自動機臺設備，以程式輸入或圖文式的人性化操控，讓加工設定由繁化簡，并且推動機械工業制造程序進入全自動階段，并且不斷設法將現有的加工效率增快。例如：為了節省換刀時間因應而生的刀盤刀庫，而換刀速度由5秒減少到4秒、3秒，越來越快速，但這些都是機械廠為了提升加工效率所做的技術進步。
    切削技術：生產效率決定市場競爭力
    刀具廠在切削加工效率的影響性不容小覷，即使是轉速3000轉以上的機臺，若只搭配承受1,000轉速的切削刀具，不論生產效率只減無增外，加工產品品質也將受質疑，所以在機臺不斷晉升的同時，刀具制造廠也同步充實技術，若要厘清是先有刀具，還是先有機臺促進產業往更高階的技術邁進，就如同雞生蛋或者蛋生雞難以區分，兩者分別對彼此施加品質提升之壓力，但最終都將是以提高生產效率為目的。
    刀具制造廠不斷開發集合多種切削功能于一把刀具上的特殊刀具，以一次加工完成為目標，不外乎能簡約加工手續、節省換刀時間，且在工件精密度上也有良好的表現。但是國內外各刀具廠，對于上述多重功能結合的特殊刀具命名不一，有人稱之復合刀具，也有人稱為特殊刀具，或將此類型刀具歸類于成型刀具種類，市場說法眾多，而本文將以“復合刀具”統稱之。
      切削技術：“復合刀具”一辭涵蓋三大復合種類
      “復合刀具”一辭涵蓋范圍廣闊，本文大致將復合刀具分為三大類型：一為結合多種功能的刀具型態，如：鉆頭鉸孔復合刀具、鉆頭倒角復合刀具和鉆頭絲攻復合刀具等等，這是目前市場中最為容易看見且需求量也最大的復合刀具類型。以鉆頭結合其他功能為主要設計模式；第二是單一刀具但卻能分別進行不同的加工型態，例如：復合式車刀不僅能在X軸上做外徑切削、外徑切槽，還能進行內徑切削、內徑切槽，并作為截斷刀切斷殘料使用等，在一支刀具內賦予多項加工能力，伊斯卡公司生產的霸王刀系列就屬此一類型復合刀具。最后一項復合刀具為一把刀能在不同的材料上進行切削工作，現有越來越多的產品都由多種材料結合而成，以往加工硬材料，如鋼鐵，使用一把刀具，切削軟金屬，如鋁，使用第二把刀，但在加工工件逐漸邁入多材料復合的同時，刀具也將因應產出專針對復合材料工件加工的特殊刀具。
     切削技術：時間就是金錢效率就是競爭力
      傳統刀具制造廠將復合刀具列入特殊刀具產品，并未進行量產，而以單獨案例為客戶量身訂做，但在這兩年期間復合刀具卻開始在部分刀具制造廠進行標準化備貨程序，這是否代表著復合刀具的市場需求量將漸漸提升？臺灣伊斯卡專案經理林晉升給予肯定的表示，“用時間換取金錢”將是未來廠商對大的競爭力，所以未來各廠的加工效率將越來越快，效率越好代表著市場競爭力越佳，復合刀具能為使用者減少加工時間、增加工件精度，勢必在市場上的需求將越來越大。
　　然而，復合式刀具在標準化過程中的備貨問題卻令許多刀具制造廠煩惱。多數的復合式刀具設計往往是針對特定工件加工需求開發，不同的工件有不同的復合刀具對應，刀具廠很難將所有復合刀具進行統一化規格生產，但若單一工件的產能極大，對應該工件生產之復合刀具就能進行量產，但倘若加工工件未能達到量產作業，復合刀具的使用數量相對受到限制，因此在生產量不大的加工需求下，刀具制造廠將復合刀具進行標準化程序時，必須承擔的備貨風險極高。
　　切削技術：多重技術融合不易復合刀具成本高
　　將多項刀具技術合一是刀具廠商進行復合刀具標準化程序的另一項難題，臺灣彌滿和(YAMAWA)營業部經理劉志敏表示，復合刀具結合之功能項目分別有不同的切削原理，以絲錐結合鉆孔功能的刀具來說，絲錐在進給時是利用擠壓切削，而鉆孔必須利用一定的切削速率，才會有較為優越的切削力和排屑率，當兩者復合時，其中必定有一項加工必須屈就另一項加工，如：鉆頭在一開始使用可維持有一定的轉速，但大約鉆至尾端并且絲攻開始進行攻螺絲之動作時，前段的鉆孔加工就需要降低轉速，屈就后端的攻螺絲制程，因此刀具制造廠在生產多功能復合之刀具時，勢必具備兩種刀具專業Know-How才得以取得兩者間最佳的平衡點，進行設計。
　　由量少、技術高所衍伸出的成本問題即是標準化復合刀具最大的困難。目前臺灣刀具市場一年約有新臺幣28億元，其中有一部分的刀具出口至中國大陸地區使用，實際在臺灣本島使用的刀具市場大約為20億元，比起動則兆元的機械市場來說，刀具市場餅很小，但吃的人很多，國內外廠商皆有。
　在激烈競爭下，成本成為市場采購關鍵，比起標準刀具的低成本，復合刀具售價顯得高出許多，客戶不見得會選擇高單價的復合刀具，何況在機臺能力不斷的進步之下，復合刀具的精度、時間優勢逐漸削減，未來是否真能成為市場主流將越顯薄弱。
    切削技術：復合刀對標準刀鹿死誰手？
　　當然刀具廠并不會因為成本問題而被打倒，為了降低成本各廠花招百出，由材料、刀具設計等方式分別降低售價，例如：降低刀具棒材使用高成本鎢鋼的比例、設計模組化刀把以解決尺寸難統一的問題等，或因應新機臺的開發，配合多轉向的綜合加工機主軸，研發更創新的復合刀具產品，讓復合刀具重新燃起市場戰火。
　　至于創新后的復合刀具在市場上的回響如何？鎧鉅科技董事長林芳賢說：“復合刀具即便需求量再高，也比不過一般刀具產品。”目前全球市場刀具需求最大量的部分還是落在一般的標準刀具上，復合刀具只不過是廣大刀具市場的一小角而已，選擇發展備貨風險高的復合化刀具還不如專心致力于一般刀具的技術提升。劉志敏也表示，復合刀具市場就目前的發展觀之，還不如因應高轉速機械發展高速刀具，畢竟開發復合刀具市場不易，就目前的市場銷售量來看也還未有明顯的提升。究竟刀具將往何處拓展？復合刀具是否可否占有市場一席之地？相信時間與市場將給予最終的答覆。

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