作为国内综合切削刀具行业的龙头企业，株洲钻石切削刀具股份有限公司（以下简称“株洲钻石”）一直致力于服务机械加工行业，在技术创新、产品研发上进行了大量投入。2009年以来，株洲钻石积极承担或参与国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项（以下简称“04专项”）课题，在此过程中获益匪浅并发挥了重要作用。

近年来，随着一批航天、军工企业牵头课题的立项，株洲钻石紧抓机遇，直面挑战，在航天零部件加工行业崭露头角。公司参研的课题，如北京星航机电装备有限公司牵头的“国产数控系统和生产线在航天复杂壁板框段类零件加工中的示范应用”、北京动力机械研究所牵头的“国产高档数控机床与技术在飞航导弹发动机制造领域的综合应用验证及工艺研究应用生产线”，以及湖北三江航天红阳机电有限公司牵头的“高档数控装备及工艺在导弹大型整体舱段集成制造中的示范应用”等，均旨在建立采用国产机床、数控系统、功能部件及刀具产品组成示范生产线。这些课题，部分已顺利结题，部分正在有序组织验收工作，课题成果烁然，在一定程度上实现了航天零部件加工用设备、数控系统、功能部件和刀具的国产化。

围绕参研课题，株洲钻石成立了一支以青年员工为主体的专业化技术开发团队，积极推进数控刀片、数控刀具、整体合金刀具、超硬刀具和工具系统等产品在航天领域的配套应用。在复合材料加工、高温合金钛合金加工、高端多轴数控机床刀具配套及应用等领域，打破了国内航天零部件加工长期依赖进口刀具的局面，确保了国防生产的安全。

“在2015年之前，很难想象国产刀具在发动机关键零部件中的批量应用。”某航天发动机生产单位如是说。的确，在大力实施04专项以前，在航天发动机关键零部件的加工领域，鲜有国产刀具的影子。这种局面的形成由来已久，一方面是由于进口设备在原产地进行刀具配套的传统习惯，另一方面是在难加工材料、复杂曲面类零件和薄壁零件等复杂航天发动机零件的加工中，国产刀具企业缺乏相应的应用经验和技术沉淀，造成了行业内对进口品牌的过度依赖。

随着04专项的逐步实施，大批优秀的国产设备进入到用户企业。在专项的牵引下，国产刀具与工艺、设备和夹具等，在多个方面得到了实质有效的磨合。特别是在一些小批量、多品种的柔性生产线上，对04专项支持的多项国产刀具科研成果进行了大量的验证和应用，围绕刀具开发、产品选型、加工方法和参数应用等问题，逐一进行了攻关。课题设备使用刀具的国产化率，几乎从0提升到30%左右，刀具品种的国产化率达到80%以上。就刀具寿命、加工质量等指标而言，国产刀具接近或部分超越同类进口产品，能够满足现场加工要求。在产品交付、订制周期等方面，国产刀具更是体现了无可比拟的优势，产品跟踪服务质量和问题反馈速度远远优于进口品牌。

无独有偶！在04专项的牵引下，株洲钻石与某钛合金翼舵类零件的生产企业达成了多种刀具的开发意向。比如，在某型号翼舵类零件骨架型面的铣削加工中，某进口品牌凭借加工质量优异、产品寿命稳定等优势，长达12年之久，一直占据该零件生产用刀量80%以上的份额，但高昂的刀具费用及较长的供货周期，却长期困扰着该生产企业。

通过课题合作的方式，株洲钻石针对该型号产品用刀特点，开展了专业化的刀具开发与应用研究。在应用初期，株洲钻石的刀具遇到了很多问题，包括：材料加工硬化严重、导热性差、沟槽磨损严重以及热裂纹明显等，诸多的加工问题并没有成为阻止株洲钻石开发并提升国产刀具的障碍。株洲钻石技术团队反复研究，对比刀具失效形式、加工方式与加工特点，对自身刀具材料、结构进行了多层面的产品优化，与牵头单位的产品应用人员一起，对刀具的寿命进行了长达数百小时的跟踪对比，终于成功开发出一款加工轻快、表面质量可靠以及刀具耐用度高的数控刀具产品。在产品的批量应用对比中，株洲钻石研发的产品打破了国外刀具长达12年的技术垄断，加工质量与刀具寿命完全超越了竞争产品，批量化生产后，为用户节省了30%以上的刀具费用。

在新材料的加工方面，04专项为国产刀具开辟了一个崭新的应用平台。随着航天器的高速化、航天材料的轻质化，大量复合材料的应用对切削刀具提出了更多更难的要求。复合材料成分复杂、复合方式多样且材料性能差异较大，无法用传统的加工经验来指导材料的加工。无论是进口产品还是国产品牌，在复合材料的加工上几乎是站在同一个起跑线上。

随着04专项大力推进面向航天和军工领域的课题，令国产刀具在复合材料的加工中得到应用，由此而获得的加工经验和测试数据，为复合材料加工刀具的材质开发、结构设计、刃口处理和切削参数等提供了翔实的基础资料。在复合材料的铣削、钻削加工中，株洲钻石突破了大量的技术瓶颈，特别在碳基复合材料的加工领域，株洲钻石开发的鱼鳞铣刀、匕首钻头和金刚石涂层铣刀等，技术水平领先于行业总体水平，解决了如刀具耐用度低、表面质量差和出口崩碎等大量实际加工问题。基于国产精密工具创新平台所开发与验证的多种刀具，得到了04专项各合作单位的大力支持。

作为工业的“牙齿”，刀具是检验机械加工水平的重要因素。株洲钻石不仅牵头或参研了多项04专项课题，还强于融汇贯通各专项间的科研成果，成为专项间协同合作的良好纽带。比如，在株洲钻石牵头的精密磨床应用示范课题中，科德数控股份有限公司研制的五轴工具磨床，成为了参研课题中用于开发与生产整体合金刀具的重要设备。基于04专项航天领域课题牵头单位的不同需求，一方面，要在项目中应用到既有的04专项科研成果，另一方面，也是为国产高端设备的开发和迭代能力提供一个良好的验证平台。围绕参研的大量航天课题，株洲钻石积极归纳分析，寻找航天零件加工的共性与特性，实现了各专项间成果和经验的相互转化，提出了以难加工金属材料刀具、复合材料刀具、薄壁零件刀具、抗振刀具、切削数据库和高端机床配套等满足航天零部件加工企业综合刀具需求的研发方向。

通过专项课题的开发，株洲钻石逐渐走进用刀传统相对“崇洋”的航天零部件加工企业，在数年的磨合中，株洲钻石与用户共同发展，协同牵头单位积极开展了技术创新与产品研发工作，在刀具的材料、结构和应用上取得了飞速发展，在与诸多用户的合作中成绩斐然。

当然，相较于进口品牌，国产刀具起步晚、底子薄的不足，也是导致用户全面放开应用的最大障碍。比如，在发动机叶轮、叶片类零件的加工中，进口品牌所拥有的大量实际加工经验和刀具开发经验，是国产品牌难以企及的。而该类零件的精加工领域依然是进口品牌的用武之地。此外，在难加工材料用大长径比抗振刀具的研发与生产方面，国产刀具也与进口产品有着较大的差距。随着航天新产品的不断推出，对此类刀具的需求将日益迫切，从而将迫使国产品牌尽快解决上述技术瓶颈。在与高端设备的刀具配套中，进口品牌有着得天独厚的优势，工具系统等产品的开发与设备关系更加紧密，比如来自瑞士、德国和奥地利等国的大量应用于航空航天领域的高端设备，其原始配套自然会优先于欧美刀具品牌，相应地，要想提升设备的加工能力、刚性、速度和智能化水平，也会迫使刀具水平作出提升的响应。而这些优势和背景，是国产刀具品牌暂时无法具备的。

总之，国产刀具的进步与发展，离不开高端装备国产化水平的提升。得益于04专项的支持和牵引，航天领域所需刀具产品将日益走向国产化。在此背景下，株洲钻石将紧抓机遇，不断突破，更好地服务于航天军工领域。