图1  带有自夹持刀片的Iscar牌IC 328硬金属材质的盘式铣刀，可以加工出精确的槽口，用于槽口冲击弯曲试验

具有良好经济性的现代材料检验试样的制作对于钢铁生产来说，具有重要的意义。这是因为如果没有批次或抽样方式的材料检验，就无法向外提供原材料。

在现代制造中，几乎在每一个加工步骤之后，都伴随着检验步骤，以便对不合格的部件即刻进行剔除。在钢铁制造中对于原材料尤其是高价值的原材料，如不锈钢半成品，人们都会给予极大的关注。位于鲁尔河畔Witten地区、属于Schmolz + Bickenbach AG公司旗下的Deutsche Edelstahlwerke公司也深知这一点。

Deutsche Edelstahlwerke公司有四个生产基地，即Witten、Krefeld、Hagen和Siegen。该公司在所有生产基地上都设有质量管理和所有相关的许可以及标准证书，如ISO TS 16949、ISO 14001、ISO 9001和QS 9000。所有加工流程均得到完美的控制、监视和检查。在Witten生产基地，材料检验质量部小组协调人Andreas Mannel与员工一起共同负责这方面的工作。该部门的主要任务是每月要进行高达3500个缺口冲击试验和1000个拉力试验，并为此制作试样（图1、 2、3）。

试样材料取自原先加工完毕的订单物料，做法是：早上收到试样制作订单，晚上即告完成。由于需要在越来越短的周期内，完成越来越多的订单任务，因此 Mannel与其小组决定对试样制作进行合理化改造。对此，他们依靠机床和刀具制造厂家的支持，使试样制作达到与机械部件相同的制造水平。

图2  左侧为被夹持在检验设备上的长度为55mm的单个试样；右侧为按照DIN EN 10 045第一部分规定进行切口冲击弯曲试验的试样

Mannel和他的同事们放弃了常规做法（如在不同的机床上按照不同的工序依次制作试样）。其基本条件便是DIN EN 10 045第一部分规定的“摆锤缺口冲击弯曲试验”执行标准。迄今为止，试样的加工均由相应数量的专业人员，通过多种不同的设备，实施车削、铣削、钻削和切削等工序得以完成。现在，试样可以在数控车床上，以尽可能少的装夹流程实现快速、整体和高质量的加工。从常规的机床技术转换到带有用于驱动刀具的刀架的车削中心，自然需要用到新的刀具。对此，Mannel首先吸纳了多个有潜力的刀具供应厂商。

Witten基地的试验项目成为其他基地模型制作项目的范例，因此评定工作也相应地得到了积极地开展。在竞争中，位于Ettlingen的Iscar Germany公司脱颖而出。该公司采用了带有自夹持刀片的盘式铣刀，使自己在竞争中处于遥遥领先的地位。盘式铣刀意义非常重大，这是因为通过这种途径，可以在材料试样上获得精确的切口或槽口，试样以锯削的方式分离。采用车削、铣削和切削加工的试样总长170~190mm，它最后被分割成三个单独的试样，每个试样长55mm。材料均选用标准品质的不锈钢和工具钢材料或用户特定的材料。

通过改变加工策略，采用Iscar刀具和在盘式铣刀上使用HSS锯片，该企业的试样加工时间可以缩短50%。现在，生产效率提高了一倍。所使用的设备很少，现场也只有10名工作人员，这与以往投入大量加工设备和需要30多名人员的情况相比，有了显著的改善。由于加工流程得到优化，采用了适合于各种材料的 Iscar切削刀具（如盘式铣刀和立铣刀）使得刀具的使用寿命得到延长，加工的精度可重复性好，因此质量和材料检验部门可以很顺利地进行检验。

图3  用于切口冲击弯曲试验的车削加工试样，局部加工工件和完全加工、槽口尺寸精确的试样以及试验后的试样

通过采用新的工艺技术，该企业不仅在试样制作的经济性上获得了成功，而且在尺寸精度、表面粗糙度和试样制作标准等方面的要求上，也都能够使项目的所有参与者信服。此外，以往硬性的工作分工现在得到了改变，一台数控车床即可实现整体加工，一台检验设备即可构成缺口冲击弯曲试验和拉力试验“单元”。这些工序只需一名高素质的专业人员操作即可，同时检验所需的流程时间比以往进一步缩短，生产效率得到进一步提高。