随着经济形势的好转，日本制造业设备运转率正在不断提高，对机械工具的需求也有了较大增长。各工具厂商为了满足用户希望降低工具价格、提高切削性能和改善服务质量的要求，使用户和工具厂商实现“双赢”，目前，正在大力开发新产品，尽可能扩大需求和提高服务水平，一场新的市场战略正在日本工具行业中铺展开来。
2004年销售额仍保持增长势头
日本机械工具2003年的产值反映出汽车工业和模具等产业正在全面复苏。据统计，2003年工具产值达3287.56亿日元，比2002年增长9.1%。其中，硬质合金工具的产值为1848亿日元，比2002年增长11.9%，高速钢工具、CBN工具及金刚石工具等均分别达到两位数增长。2003年出现的显著增长势头，迄今仍在持续。
根据日本媒体在2004年4月进行的问卷调查，2003年度切削工具的实际销售额超过2002年的企业，占调查总数的86%，余下14%的企业销售额则与上一年度持平。2003年7月曾作过同样的调查，当时销售额增加的企业占44%，持平的企业占43%，下降的企业占13%。在距该次调查不足一年的时间内，切削工具的市场情况有了非常明显的改善。
在上次调查中，预计2004年度销售额增长的企业为79%，持平企业占21%，减少的企业为零。实际上，各企业销售额均超过了原定指标。顺便说明一下，2004年度调查(2003年度的实际销售额)的企业中，有不少家的增长率高达20%，每家公司平均增长14.7%。
另外，2004年的销售预计中，增长企业占93%，持平企业仅占7%，没有销售下降的企业。许多公司预计实际销售额将有大幅度增长。在这种需求转旺的环境条件下，切削工具厂商们以进一步提高售后服务质量和刺激需求增长为目标，正在大力开发新产品和拓展新的销售渠道。
表1 日本主要工具厂商2004年度重点销售产品(根据问卷调查)
| 公司名称
| 重点销售产品
| 主要特点
| 主要用户领域
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| ISCAR日本公司
| SHRED铣刀
| ①切屑分断细小；②伸出长度加大后，进给稳定；③机床功率较低时也可切削
| 模具行业
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| OSG
| WX特型球头立铣刀
| 振摆精度3μm以下，R精度±3μm
| 树脂模具等的精加工
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| 京瓷
| CVD涂层刀片(CA4115/CA4120)
| ①涂层为微细柱状结构，抗崩刃性和耐磨性高；②可实现稳定加工
| FCD材料的粗车加工
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| guhring日本公司
| 硬质合金加长钻头
| ①可进行30D的深孔加工；②可覆盖以往高速钢钻头的加工领域
| 深孔加工
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| Kennametal日本公司
| kenna top 4齿铣刀
| ①可进行高速大进给切削；②寿命长；③沟槽和侧壁加工两用刀具
| 机械零件加工
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| sandvik日本公司
| GC3200系列刀片
| ①在世界上首创双色涂层技术；②主要用于铸铁零件的高速车削加工；③寿命长
| FC、FCD材料的加工
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| 铃木工机
| 干式加工用硬质合金整体式滚刀
| ①缩短加工周期；②有利于环保
| 齿轮、电机轴加工
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| 住友电工
| BN 700
| ①用于铸铁、烧结合金等高硬度材料的加工；②耐磨性和抗崩刃性优异
| 汽车零件加工
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| seco日本公司
| 可转位钻头
| ①使用4角形刀片；②刀体经涂层，摩擦力小
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| Dijet工业
| 大进给SKS型铣刀
| ①超大进给；②切削力波动小
| 模具加工
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| 日进工具
| CBN超精加工球头立铣刀
| ①齿形经改进，精度高；②可对高硬度材料进行长时间稳定切削
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| 日本特殊陶业
| 钻头、铣刀、ss车刀等
| 适应多种加工需求
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| Mist工具
| 切槽刀具
| ①刀片为5面夹紧(专利技术)；②刀杆为特制钢材(专利技术)
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| 三菱综合材料
| miracle球头立铣刀(SRF型)
| ①切削锋利度高；②R精度高；③振摆精度高
| 模具加工
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| 三菱神户工具
| mstar立铣刀
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| 模具零件加工
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| 山田机床工具
| 快速滚花系统
| ①切削头小巧，柄部带有多功能特点；②可在各种机床上使用，操作简便
| |
开发超细晶粒制品，实现稳定加工
目前，机床行业正在朝着高速、高精度和多轴、多功能、适应环保的方向大力进行技术开发。切削工具的产品开发也必须与这种趋势相对应，如在高速铣削方面，就正在进行多功能、小直径、干式加工等多种技术的开发工作。
下面，在2004年度问卷调查的基础上，介绍各公司工具制品的开发状况。
首先，就高速铣削的相关技术来看，高速铣削加工要求所用刀具必须具有很高的耐磨性、耐热性和良好的韧性。基于此，硬质合金立铣刀的新产品不断出现，这类立铣刀采用超细晶粒硬质合金作为基体材料，并进行复合涂层处理，使切削性能得到很大提高。
超细晶粒硬质合金是将原材料的颗粒进一步微细化，平均粒径在1μm以下，有的甚至小至数nm，这样可提高材料的抗弯强度，使之具有极为优异的韧性。在车削加工中，当被加工材料直径很小，或者立铣刀直径很小时，由于转速受到限制，很难进行高速切削。使用以往的硬质合金刀具，极易产生崩刃，而采用超细晶粒硬质合金刀具，由于韧性很高，而且可在刀具切削刃上作成大前角，因此，可获得良好的加工表面粗糙度。
表2 日本主要工具厂商的需求行业和销售方式比例(据问卷调查)
| 公司名称
| 工具需求行业
| 销售方式
| 今后的销售体制及打算
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| ISCAR日本公司
| 汽车制造40%;飞机工业5%;模具10%;精密机械5%;建筑机械10%;IT产业10%;家电业10%;机床10%
| 代销店100%
| 进一步加强现有的销售方式
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| OSG
| 汽车制造48%;精密机械15%;家电业9%
| 直销2%;代销店98%
| 重视老用户，加强以用户为主体的销售方式
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| 京瓷
| 汽车制造60%;模具5%;精密机械5%;建筑机械5%;IT产业15%;机床10%
| 直销2%;代销店98%
| 根据用户订单，加强生产销售
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| guhring日本公司
| 汽车制造50%;模具15%;精密机械10%;建筑机械15%;半导体工业5%;机床5%
| 直销10%;代销店90%
| 加强向机床行业的直销活动
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| Kennametal日本公司
| 机床20%
| 直销2%;代销店98%
| 根据VA订单，照顾用户利益，扩大销售
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| sandvik日本公司
| 汽车制造40%
| 直销30%;代销店70%
| 加强与客户的联系，按产业提供产品样本
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| 铃木工机：工具需求行业：
| 汽车制造30%;模具10%;精密机械50%
| 直销80%;代销店20%
| 缩短交货期，提供高精度制品
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| 住友电工
| 汽车制造25%
| 直销50%;代销店50%
| 建立全球销售体制，加强新产品销售
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| Dijet工业
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| 直销55%;代销店45%
| 扩展海外市场，增加模具加工用刀具
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| 日进工具
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| 直销5%;代销店95%
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| 日本特殊陶业
| 汽车制造50%
| 直销30%;代销店70%
| 加强与重点用户的联系，扩大海外市场
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| Valenite日本公司
| 汽车制造60%;飞机工业5%;模具25%;机床10%
| 直销45%;代销店45%;其他10%
| 直销和代销并重，扩大统销业务
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| Mist工具
| 汽车制造50%;飞机工业10%;模具5%;精密机械25%;建筑机械10%
| 代销店100%
| 重视满足用户加工需要
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| 三菱综合材料
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| 在中国天津建立技术服务中心
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| 山田机床工具
| 汽车制造80%;机床10%
| 直销40%;代销店50%;其他10%
| 加强销售体制，提高专用刀具的供给比例 |
普遍重视涂层技术
涂层是提高刀具切削性能的有效手段，各公司对此均极为重视。在涂层技术方面，目前已由单层向多层发展，不同涂层材料组合起来，进行重迭多层涂覆，可有效提高刀具切削性能。例如，最外层涂覆TiN，可降低与切屑的摩擦；第2层涂覆Al2O3，可提高刀具的抗粘附和抗前面磨损性能；第3层涂覆TiCN，可提高抗后面磨损和抗前面磨损性能。
刀具表面涂覆多层镀膜后，硬度可达2500～3000HV，耐热性也得到很大改善，切削温度即使达到850～900℃的高温，刀具材料仍不会被氧化，且保持良好的硬度。镀膜多层化还可提高韧性，使刀具表层的裂纹很难扩展到内部，因此，可有效防止崩刃的产生。
在涂层材料方面，TiC和TiN涂层适用于钢的高速切削，金刚石和CBN涂层也已达到实用化水平。最值得注意的是金刚石涂层，在切削过程中，随着温度的升高，金刚石容易分解为石墨，因此，不能用于含有碳元素的钢材的切削加工，金刚石涂层刀具主要用于铝等轻合金材料的高速高精度切削加工。
最近开发出一种纳米级微细晶粒涂层，如日立工具公司的“TH涂层”和“CS”涂层，前者的涂层材料为TiSiN，后者的涂层材料为CrSiN，两者的晶粒直径均为5nm。TH涂层的硬度高达3600HV，主要用于高硬度材料的高速加工；CS涂层的硬度达2600HV，主要用于低硬度及软质材料的高速加工。
有一个值得注意的技术动向，即许多厂家已把涂层技术应用到工具以外的金属制品的表面改性处理，以防止金属质量下降和减轻磨损。这为工具厂商开拓了一个新的技术应用领域。如日立工具公司最初是为了改善本公司刀具产品的性能，开发出先进的涂层技术，现在已将此项技术应用到模具零件、汽车零件上，藉以提高该类零件的使用寿命，日立工具公司已从模具厂家和汽车厂家获得了大宗订单。另外，生产FA制品的相关厂家，也正在开展机械零件的涂层业务。涂层技术扩展应用领域如此广阔，工具厂家应特别关注这一技术的发展动向。
表3 日本工具厂商今后产品开发的安排(据问卷调查)
| 公司名称
| 产品开发的重点目标
| 今后拟开发的技术课题
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| ISCAR日本公司
| 高速加工、大进给切削、难加工材料、适应多种材料、多功能化、经济性好
| 开发独具特色的高效率加工用刀具产品群
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| OSG
| 高速加工、高精度加工、大进给切削、微细加工、难加工材料、多功能化、长寿命
| 高速大进给、难加工材料和新材料加工用刀具，新型涂层材料
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| 京瓷
| 高速加工、高精度加工、大进给切削、经济性好、长寿命
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| guhring日本公司
| 高速加工、高精度加工、大进给切削、干式加工
| 干式、半干式加工用的高速切削刀具
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| Kennametal日本公司
| 高速加工、高精度加工、粗精加工兼用、无人化加工、多功能化、经济性好、长寿命
| 高速加工用的长寿命工具
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| seco日本公司
| 高速加工、高精度加工、大进给切削、干式加工、难加工材料、经济性好、长寿命
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| 铃木工机
| 高速加工、高精度加工、干式加工、经济性好、长寿命
| 超小型齿轮精密加工用刀具
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| 住友电工
| 高速加工、高精度加工、经济性好、长寿命
| 新型工具材料和工具形状
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| sandvik日本公司
| 高速加工、高精度加工、干式加工、难加工材料、适应多种材料、经济性好、长寿命
| 新型材料制品的高速高效率加工
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| Dijet工业
| 高速加工、高精度加工、大进给切削、干式加工、难加工材料、经济性好、长寿命
| 高硬度材料的大进给加工，新型涂层材料
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| 日进工具
| 高速加工、高精度加工、微细加工
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| 日本特殊陶业
| 高速加工、高精度加工、微细加工、干式加工、难加工材料、经济性好、长寿命
| 扩大市场领域
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| Valenite日本公司
| 高速加工、高精度加工、大进给切削、适应多种材料、多功能化、经济性好、长寿命
| 高效率刀具
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| Mist工具
| 高速加工、大进给切削、难加工材料、经济性好、长寿命
| 增加2种新产品，总数达3500种
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| 三菱综合材料
| 高速加工、高精度加工、难加工材料、经济性好、长寿命
| 新型工具材料，涂层技术，精密加工技术
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| 三菱神户工具
| 高速加工、高精度加工、大进给切削、新材料加工、微细加工、干式加工、难加工材料、粗精加工兼用、无人化加工、适应多种材料、多功能化、经济性好、长寿命、其他
|
|
| 山田机床工具
| 高速加工、难加工材料、多功能化
| 新型工具材料 |
改进刀具形状，提高切削效率
改进刀具形状是工具厂家长期致力的技术课题，2004年度的调查表明，各厂商仍在大力开展此项工作。随着成形技术的进步，已能按用户加工要求制作出各种工具形状，使切削性能得到很大提高。
从改进刀具形状的观点来考虑，首先应提高工具材料的刚性，以便增大每齿切屑排出量。如目前已开发出4齿立铣刀，这是一种可进行强力切削的刀具，它的加工效率达到原来2齿立铣刀的4倍以上。
在改进刀具形状方面，立铣刀的进展最为明显。现已生产出一种刀齿中心带切削刃的立铣刀，可获得良好的加工表面。另外，还开发出一种刃尖形状为椭圆形的球头立铣刀，增大了切削刃与工件的接触面积。这些形状经过改进的立铣刀制品，用于模具等工件的高精度加工，可缩短加工时间，提高加工效率。在这方面的代表性产品有：OSG公司的WX系列立铣刀(4齿)，其振摆精度在3μm以下，R精度为±3μm；Kennametal公司的HANIT 4多功能立铣刀(4齿)，这是一种高韧性、高硬度兼备的刀具，加工范围广泛；Valenite公司的Val mill采用新型刀片，耐磨性和切削性能均大幅度提高，并可进行深槽、螺旋孔、倾斜切削等多种加工；住友电工公司的GS Mill立铣刀系列，有2齿和4齿两种，分球头和平头两大类，刀具直径范围为φ0.5～φ12mm，加工范围广泛，从软钢到中高硬度钢均可加工；Dijet公司的SKS型立铣刀，刃形经过改进，加大加工深度也不会增大切削阻力，最大特点是加工效率非常高。
此外，在刀片夹紧或切削头夹紧方面，也已开发出多种高精度强力夹紧装置，可进行振摆误差小的高精度加工作业。
努力开发高附加值刀具产品
本次调查表明，各工具厂家仍然非常重视高附加值刀具产品的开发工作。除了在耐磨性、耐热性等刀具基体特性方面不断改进外，还加强了干式切削刀具的开发工作。随着对环保要求的日益提高，干式加工用刀具的需求迅速增长，由于干式切削不使用切削液，因此，所用刀具对被加工材料应具有相应的润滑性能。如铃木工机公司的小型硬质合金整体式滚刀，经过特殊的ML涂层处理，可用于渗碳淬火齿轮(60HRC)的精密切削加工。不二越公司开发出一种用于半干式切削的拉刀，基体材料为高性能粉末高速钢，经TiAlN涂层处理，刀具寿命提高20%以上。
另外，随着复合加工机床的普及，多道工序可在一台机床上完成，因此，要求所用刀具也必须多功能化，如一把刀具可进行切槽、切侧壁、钻孔等多种加工。这种多功能刀具可减少换刀时间，缩短加工周期，由于不用对刀具进行重新调试，因此，可保持很高的加工精度。如山田机床工具公司正在销售一种精密加工刀具，加工部分的切削头长度仅47mm，比过去的产品缩短了10mm，这种刀具极易安装在复合机床上进行多功能切削加工。日立工具公司epoch立铣刀的新品种EPP3-CS立铣刀(3齿)也是一种多功能立铣刀。
本文介绍的新型超微细晶粒基体材料+复合涂层镀膜、干式加工用刀具、多功能刀具等多种新产品和新技术，均与开发高附加值刀具制品紧密相关，目前，各工具厂商均在开发这类产品方面投入了大量人力和物力，可以预计，今后新产品开发的竞争将更加激烈。
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