眾所周知，切（qiē）斷和割槽工藝與普通車（chē）削操作具有相同的基本目標，即將（jiāng）工（gōng）件加工成所（suǒ）需（xū）的形狀，滿足精度要求，並最大限（xiàn）度地提高生產（chǎn）率（lǜ）。然而，除此之外，切斷和割槽應用在刀具強度和剛度以及切屑控製方麵還有自身的特點。刀具製造商隻有采用（yòng）創新的刀具設（shè）計和高（gāo）級冷卻液輸送策略，才能（néng）滿足切斷和割槽工藝的特殊需求。

　　刀具（jù）設計技巧（qiǎo）

　　如同普通車削操作（zuò）一樣，切斷和割槽工藝也是使用靜止的刀具來切削旋轉的工件。首先要考慮的事項是配置刀具係統，以便（biàn）產（chǎn）生所需的工件形狀。因此，切斷和割槽刀具係統的設計因工件的（de）尺寸（cùn）和深度（dù）而有所不同。例如，對於在大型工件上進行深（shēn）割槽和切斷加工，以及在小型工件上進行淺割槽和切（qiē）斷加工，刀具製造商將（jiāng）提供（gòng）直接夾在刀柄中的、采用平裝或立裝配置的切斷和割槽刀片。

     
       用（yòng）於（yú）小零件切斷和割槽的X4係列刀具

　　其中一個（gè）例子是山高全新係列的星形立裝設計刀片（piàn），該刀片具有四個切削刃，因而稱為 X4 係列。這（zhè）款刀片的切削寬度介於0.5 mm 至 3 mm （0.02" – 0.12"）之間，旨在最大限度地減少切斷期間的材料消耗，並能夠精確地對小（xiǎo）型和中型複雜工件進行割（gē）槽和仿形加工。根據切削刃寬度的不同，刀具的最大切深介於 2.6mm 至6.5mm（0.10" 至 0.26"） 之（zhī）間，而可切斷棒料（liào）的最大直徑介（jiè）於 5.2 至 13 mm（0.20" 至 0.52"）之間。刀片的立裝設（shè）計可將切削力導向刀（dāo）柄，從而最（zuì）大限度地提升（shēng）剛度、穩定（dìng）性和生產率。

　　在確（què）定刀（dāo）片的（de）基本形狀後，對切削刃前角的選擇成為了切斷和割槽成（chéng）效的關鍵因素。零度前角刀具可以實現與工件的垂直對齊，並（bìng）將切削力直接轉移到刀柄，從而提高精度、刀具壽命和表麵粗糙度（dù）。然而，在切斷完成後，零度刀具會在所切斷的棒料中心留下細小的突起或尖頭。如果不（bú）想留下（xià）突起，則應使（shǐ）用具有（yǒu）較小前（qián）角的刀具，以在其通過工件中心時（shí）切斷突起。此外，在某些工件材料中，前（qián）角刀具不容易產生毛（máo）刺。

　　在設置基本刀具配置後，工件的材料屬性通常決定了最適合加工該工件的刀片型號。難以加工的工件材料或斷續切削通常應使用具有較高強（qiáng）度和抗衝擊（jī）性的刀片型號（hào），而高磨蝕性工件則需要使用專為耐磨性（xìng）設計的（de）刀（dāo）片型（xíng）號。

　　刀具應用建議

　　對於切斷和（hé）割槽刀具，有一些特定（dìng）的設置建議。在安裝刀具時，應注意使刀片與（yǔ）工件的軸線真正垂直。這（zhè）可最（zuì）大（dà）限度地降（jiàng）低（dī）刀具上的軸向力（lì），並（bìng）防止摩擦刀片的（de）側麵。對於刀具位置，切削刃的中心高度應盡可能接近工件中心，偏差應在 +/- 0.1 mm/0.004" 以內，這（zhè）也是為了防止（zhǐ）對刀具施加過大的壓力，以免刀具壽命縮短（duǎn）。

　　切斷（duàn）和割槽刀具的切削參（cān）數與普通車削有所不同。如（rú）果主軸轉速（sù）恒定，則當切斷刀具到達棒料（liào）的中心時，其切削速度會降低至零（líng）。放慢的速度會對刀具形（xíng）成沉重壓力，並可能導（dǎo）致工件材料黏（nián）附在切削刃上。因此，應在刀具接近零件中（zhōng）心時降低進給率（最多（duō） 75%）。此外，可調整切削（xuē）速度以最（zuì）大限度地減少振動（dòng）。切斷和割槽（cáo）工藝中（zhōng）使用的刀片通常為（wéi）窄刀片，這往往會導致切（qiē）削不穩（wěn）定。因此，盡可能將刀片固定到（dào）最短的刀（dāo）杆中，並且在不妨（fáng）礙工（gōng）件的前提下將其安裝（zhuāng）在最粗的刀杆中夾緊，這些措施也有助於控製振動。確保機床本身的剛度（這在任何加工操作中都是必須的）同樣有（yǒu）助於減少不需要的振動（dòng）。

　　切（qiē）屑控製難題

　　切斷和（hé）割槽工藝的（de）特（tè）點是切削區（qū）非常狹窄，這給加工期間（jiān）產生的切屑控製帶來了難題。特別是在切斷工藝中，刀具在切削（xuē）時兩側被（bèi）工件材料包圍，限製了切屑的排出路（lù）徑（jìng）。最後，根據工件材料的不同，切斷和（hé）割槽工藝中產生的薄切屑往（wǎng）往不會折斷。失控的帶狀切屑可導致（zhì）切屑堵塞（sāi）、損傷工件並危及操作員的安全。不僅如此，切屑控製問題也會妨礙無（wú）人值守或“全自動化”加工的實施。

　　許多用（yòng）於（yú）切斷（duàn）和割槽的刀具采用了專門設計的切削（xuē）刃槽（cáo）型，以便彎曲並折斷切屑。如果表（biǎo）麵粗糙度和其他條件允許，可在切（qiē）削（xuē）期間暫停刀具進給（也稱“暫留”），從而有助於折斷切屑。另一種切屑控製方法（fǎ）是使用冷卻液來衝掉可能堵塞切削區的切屑。然而，傳統的澆注冷卻液通常無法在切斷和（hé）割槽應用中產生足以到達切削區的壓力。不僅如此，澆注冷卻（què）液噴嘴的（de）位（wèi）置（zhì）也難以確定，無法使冷卻液流向（xiàng）最需要的部（bù）位（wèi）。最後，相對較弱的澆注冷卻液流可能在切削區轉化為蒸汽，這實際上形（xíng）成了一個隔（gé）離（lí）層，致使切削過程（chéng）中產生的熱量（liàng）無法散發出去。

　　澆注冷卻液的一種替（tì）代方案（àn）是在盡可能貼近切削刃的情（qíng）況下高壓噴射（shè）冷卻液。如今的機（jī）床冷卻液泵通常可（kě）提供 20 bar （290psi） 至 70 bar （1015 psi） 的壓力。舉例（lì）來說，山高的冷卻液輸送係統具有廣（guǎng）泛的適（shì）用性，其操作（zuò）壓力範（fàn）圍既可低（dī）至（zhì） 5 bar（72 psi）（可能會影響生產率），也可高達 70 bar （1015 psi），甚至達到 275 bar （4351 psi） 的高壓。

　　為了獲得最佳效果，高壓冷卻液必須定點輸送，並盡可能靠近切削區。刀具製造商已開發出眾多高壓冷卻（què）液輸送（sòng）係統。一種流（liú）行的做法是通過刀片來輸送冷卻（què）液。然而，最有效的冷卻（què）液流可在刀片（piàn）前刀（dāo）麵切削區和切屑之間產生一個“楔塊”，從而提升並折斷切屑。顯而（ér）易見，當通過刀片輸送冷卻液時，難以將液流導向（xiàng）最佳位置，無（wú）法產生楔塊。而這不足以使（shǐ）冷卻液進入（rù）切削區（qū）的附近區域，為了形（xíng）成楔塊，液流必須盡量靠近並導向切削（xuē）刃。

     Jetstream Tooling 飛流（liú）刀具（jù）的冷（lěng）卻液（yè）輸送係統可快（kuài）速導向高壓冷卻液

　　因此，山高開發（fā）了一套稱為 Jetstream Tooling? 飛（fēi）流刀具的（de）冷卻液（yè）輸送係統，可通過位於刀柄中的導（dǎo）流器來（lái）導向高壓冷（lěng）卻（què）液。導（dǎo）流器的小孔可產（chǎn）生猛烈的高（gāo）速冷（lěng）卻（què）液流，穿透（tòu）並（bìng）潤滑工件和刀具切削刃之間（jiān）的高摩擦區。最近，在一項旨在困難工況（kuàng）下控製切屑（xiè）的創新（xīn）中，公司將名（míng）為 Jetstream Tooling?Duo 的技術應用於 X4切斷和割槽刀杆。這種方法（fǎ）可從兩（liǎng）個出口輸送冷卻液。除了噴向前刀麵最佳加工點的上部噴嘴外（wài），全（quán）新的Duo技術采用一個額外的冷（lěng）卻液噴嘴來衝洗間隙麵。切削刃從兩個相反方向（上方和下方）接受高壓冷卻液，從而最大限度地控製切屑流並（bìng）冷卻切（qiē）削區。

　　專業（yè）化切削（xuē）要點

　　對難加工的（de）工件材料（如鈦（tài）合金和不鏽鋼）進行加工時，切屑（xiè）控製尤為關鍵。這些材料具有高強度以及高（gāo）耐熱和耐（nài）磨性，通常用於生產航空（kōng）航（háng）天、發電和醫藥行業中（zhōng）的高價值零（líng）件（jiàn）。但正（zhèng）是這些（xiē）特點，讓這些材料成為（wéi）關鍵應（yīng）用中絕佳選擇的（de）同時，也降低了材料的可加工性。要實現斷屑，切屑（xiè）應（yīng）吸收切削期間產生的熱量並被軟化，但鈦（tài）合金（jīn）是一種導熱性極差的材料，會（huì）產生難以（yǐ）折斷（duàn）的堅韌（rèn）切（qiē）屑。

　　具有較大（dà）正前角的鋒利刀具可以高效切削（xuē）鈦合金等材料。然而，為了控製切屑和最大限度地（dì）提高生產率，通常會需要使（shǐ）用高壓冷卻液輸送工具（jù）。通過定點輸送冷卻液流並（bìng）在（zài）刀片前刀麵和切屑之間形成楔塊效應，切屑可折斷成更小、更易於管理的片段。

　　迎難而上

 
　　切斷和割槽工藝是車削（xuē）操作的重要（yào）組成部分，同時也帶來了許多獨特的挑戰。由於這些（xiē）工藝的切削區較為狹窄，因此必須仔細（xì）考慮基本刀具形（xíng）狀、槽（cáo）型、刀片材料（liào），以及設置細節和（hé）切削參數。在任何機加工操（cāo）作中，切屑（xiè）控（kòng）製都是（shì）一個需要考慮的問題，但在狹（xiá）窄的空間中，如果切（qiē）削作業產生的切屑較薄且難以折斷，則切屑控製就變得更加關鍵。刀具製造商已（yǐ）開發出了切屑控製槽型，可幫助解（jiě）決這一問題。另外，暫停進給等（děng）切削策（cè）略也可對此有所幫助。控製切屑的一種絕佳方法是定點輸送高壓冷卻液。無法（fǎ）控製的切屑需要操（cāo）作人員一直在旁（páng）監控，因此，持續切屑控（kòng）製的主要優勢便（biàn）是可（kě）以實現全自動化/無人值守的（de）加工（gōng）操（cāo）作。與其他加工（gōng）工（gōng）藝一樣，冷卻液也（yě）能在切斷（duàn）和（hé）割槽工藝中提供相（xiàng）同的優勢（shì），包括刀具壽命延長和/或切削參數增加。總之，借助當今切斷和割槽加工的刀具、技術（shù）和創新，用（yòng）戶能夠在（zài）這一專業但重要的加工工（gōng）藝中最大限度地提高生產率。