眾所（suǒ）周知，切斷和割槽工藝與普通車削操作具有相同的基本目標，即將（jiāng）工件（jiàn）加工成（chéng）所需的形（xíng）狀，滿足精度要求，並最大限度地提（tí）高生產率。然而，除此之外，切斷和割（gē）槽應用在刀具強度和剛度以及切屑控製方麵還有自（zì）身的特點（diǎn）。刀具製造商隻有采用創新的刀具設計和高（gāo）級冷卻（què）液輸送策略，才能滿足切斷和割槽工藝的特殊需求。

　　刀具設計技巧

　　如同普通車削操作一樣，切（qiē）斷和割槽工（gōng）藝也是使用靜止的刀（dāo）具（jù）來切（qiē）削旋轉的工件。首先要考慮的事（shì）項是配（pèi）置刀具係統，以便產生所需（xū）的工件形（xíng）狀。因此，切斷和割槽刀具係統的設計因工件的尺寸和深度而有所不同。例如，對於在大型工件上進行深割槽和切斷加工，以及在小型工件上進行（háng）淺割槽和切斷加工，刀具製造商（shāng）將提供直接夾在刀柄中的、采用平裝（zhuāng）或立裝配置的切斷和割（gē）槽刀片。

     
       用於小零件切斷和割槽的（de）X4係列刀具

　　其中一個例子是（shì）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（liè）。這款刀片的切削寬度介於0.5 mm 至 3 mm （0.02" – 0.12"）之間，旨（zhǐ）在最大限度地減少切斷期間（jiān）的材料消耗，並能夠精確地對小型和中型複雜工件進行割槽和仿形加工。根據（jù）切削刃寬度的不（bú）同，刀具的最大（dà）切深介於 2.6mm 至6.5mm（0.10" 至 0.26"） 之間，而可（kě）切斷棒料的最大直徑介於 5.2 至 13 mm（0.20" 至 0.52"）之間。刀片的立裝設計可將切削力導向刀柄，從而最大限度地提升剛度、穩定性和生產率。

　　在（zài）確定刀片的基本形狀後，對切（qiē）削刃前角的選擇成（chéng）為了切斷（duàn）和割槽成效的關鍵因素。零度前角刀具可以實現與（yǔ）工件的垂直對齊，並將切削力直接轉移到刀柄（bǐng），從而提（tí）高精度、刀具壽命和表麵粗（cū）糙度。然而，在切（qiē）斷（duàn）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。如果不想留下突起，則應使用具（jù）有較小（xiǎo）前角的刀具，以（yǐ）在其通過工件中（zhōng）心時切斷突起。此外，在某些（xiē）工件材料中（zhōng），前角刀具不容易產生（shēng）毛刺。

　　在設置基本刀具配置（zhì）後，工件（jiàn）的材料屬性（xìng）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（shǐ）用具（jù）有較高強度和抗衝（chōng）擊性（xìng）的刀片型號，而高磨蝕性工件則需要使用專為耐（nài）磨性設計的刀片型號。

　　刀具應用建議

　　對於切斷和割槽刀（dāo）具，有一些特定的設置建議。在安裝刀具時，應注意使刀片（piàn）與工件的軸線真正垂直。這可最（zuì）大限度地降低（dī）刀具上的軸向力，並防止摩（mó）擦刀片（piàn）的側麵。對於刀具位置，切削刃的中心高度應盡可能接近工件（jiàn）中心，偏差（chà）應在 +/- 0.1 mm/0.004" 以內（nèi），這也是（shì）為了防止對刀具（jù）施加過大的壓力，以免刀具壽命縮短。

　　切（qiē）斷和割槽刀具（jù）的切削參數與普通車削有所不同（tóng）。如果主軸轉速恒定，則當切斷刀具到達棒料的中心時，其切削速度會降低（dī）至零。放慢的速度會對刀具形成沉（chén）重壓力，並可能導致工（gōng）件材（cái）料黏附在（zài）切削刃上。因此，應在刀具接近零件（jiàn）中心時降低進給率（最多 75%）。此外，可調整切削速度以最大限（xiàn）度地減少振動。切斷和割槽工藝中（zhōng）使用的刀片通常（cháng）為窄刀片，這往往會（huì）導致切削（xuē）不穩（wěn）定。因此，盡可能將刀片固定（dìng）到最短的刀杆中，並且在不妨礙工件的前提下將其安裝在最粗的刀杆中（zhōng）夾緊，這些措施也有助於控製（zhì）振動。確保機床本身的剛度（這（zhè）在任何加工操作中都是必（bì）須的）同樣有助於減少不需要的（de）振動。

　　切屑（xiè）控製難題

　　切斷和割槽工藝的特點是切削區非（fēi）常（cháng）狹窄，這給加（jiā）工期間產生的切屑控製帶來了難題。特別是在切斷（duàn）工藝中，刀具在（zài）切削（xuē）時兩側被工（gōng）件（jiàn）材料包圍，限（xiàn）製了切屑的排出路徑。最後，根據工件材料的（de）不同（tóng），切斷和割槽工藝中產生的薄切屑往往不（bú）會折斷。失控的（de）帶狀切屑可導致切屑堵塞、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人值守或“全自動化”加工的實施。

　　許（xǔ）多用於切斷和割槽的刀具采用了（le）專門設計的切削刃槽型，以便彎曲並折斷切屑。如果表麵粗（cū）糙度和其他（tā）條件（jiàn）允許，可在切削期間暫停刀具進給（也稱“暫留”），從而有助於折斷切屑。另一種切屑控製方法是使用冷卻液來衝掉可能堵塞切削區的切屑。然（rán）而，傳（chuán）統的澆注冷卻液通常無法在切斷（duàn）和割槽應用中產（chǎn）生足以到達切削區的壓力。不（bú）僅如此，澆（jiāo）注冷（lěng）卻液噴嘴的（de）位置也難以確定，無法使冷卻液流向最需要的部位。最後（hòu），相對（duì）較弱的澆注冷卻液流可能在切削區轉化為蒸汽，這實際上（shàng）形成了（le）一個隔離層，致使切削過程中產生的熱量無法散發出去。

　　澆注冷卻液的一種（zhǒng）替代（dài）方案是在盡可能貼近切削刃的（de）情況下高壓（yā）噴射冷卻液。如今的機床冷卻液泵通常可提（tí）供 20 bar （290psi） 至 70 bar （1015 psi） 的壓（yā）力。舉（jǔ）例來說，山高的冷卻液輸送（sòng）係統具有廣泛的（de）適用性，其（qí）操作（zuò）壓力範圍既可低至 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（jiā）效果，高壓冷卻液必須定點輸送，並盡可能靠（kào）近切削區。刀具製造商已開（kāi）發出眾（zhòng）多高壓冷卻液輸送係統。一種（zhǒng）流行的做（zuò）法是（shì）通過刀片來輸送（sòng）冷卻液。然而（ér），最有（yǒu）效的冷卻液流可在刀片前刀麵切削區和切屑之間產生一個“楔塊”，從而提升並折斷（duàn）切屑。顯而易見，當通過刀（dāo）片輸送冷卻液時（shí），難以將液流導向最佳位置，無法產生楔塊。而這不足以（yǐ）使冷卻液進入切削區的附近區域，為了形成楔塊，液流必（bì）須盡（jìn）量靠近並導向切（qiē）削刃。

     Jetstream Tooling 飛流刀具的冷卻液輸送係統可快速導向高壓冷卻液

　　因此，山高開發了一套稱為 Jetstream Tooling? 飛流刀具的冷卻液輸送係統（tǒng），可通過位於刀柄（bǐng）中的導流器來導向高壓冷卻液。導流器的小孔可產生（shēng）猛烈的高速冷卻液（yè）流，穿透並潤滑工件和刀具（jù）切削刃之間的高摩擦區。最近，在一項旨在困難（nán）工（gōng）況下控（kòng）製切屑的創新（xīn）中，公司將（jiāng）名（míng）為 Jetstream Tooling?Duo 的技術應用於 X4切斷和割槽刀杆。這種方（fāng）法可（kě）從（cóng）兩個出口輸送冷卻液。除了噴向前刀麵最佳加工點的上部噴嘴外，全新（xīn）的Duo技術采用一個額外（wài）的冷（lěng）卻液噴嘴來衝洗間隙麵。切削（xuē）刃（rèn）從兩個相反方向（xiàng）（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冷卻切削區（qū）。

　　專業化切削要點（diǎn）

　　對難加工的（de）工件材料（如鈦（tài）合金和不鏽鋼）進行（háng）加工時，切屑控（kòng）製尤為關鍵。這些材料具有高強度以及高耐熱和耐磨性，通常用於生產航空航天、發電和醫藥行業（yè）中（zhōng）的高（gāo）價值零件。但正（zhèng）是這些特點，讓這些材料成為（wéi）關鍵應用中絕佳選擇的同時，也降低了材料（liào）的（de）可加工性。要實現斷屑，切屑應（yīng）吸收切削期間產生的熱量並被（bèi）軟化，但鈦合金是一種導熱（rè）性極差的材料，會產（chǎn）生難以折斷（duàn）的堅韌切屑。

　　具有較大正前角的鋒利刀具可以高效切削鈦合（hé）金（jīn）等材料。然而，為（wéi）了控（kòng）製切（qiē）屑和（hé）最大限度地提高（gāo）生產率，通常會需要使用高壓冷卻液輸送工具。通過定點輸送冷卻液流並在刀片前刀（dāo）麵和切屑之間形成楔塊效應，切屑可折斷成更（gèng）小、更易於管理的片段。

　　迎難而上

 
　　切斷和割槽工藝是車削操作的重要組成部分，同時也帶來了（le）許多獨特的挑戰。由於這些工藝的切削（xuē）區較為狹窄，因此必須仔細考慮基本刀具形狀、槽型、刀（dāo）片材料，以及設置細節和切削參數。在任何機加工操作中，切屑控製都是一個（gè）需要考慮的問題，但在狹窄的空間中，如果切削作（zuò）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（jù）製（zhì）造商已開發（fā）出了切屑控製槽型（xíng），可幫助解決這一問題。另外，暫停進給等切（qiē）削策（cè）略也可對此有所幫助。控製切（qiē）屑（xiè）的一種絕佳方法是定點輸送高壓冷卻液（yè）。無法控製的切屑需要（yào）操作人員一直在旁監控（kòng），因此，持續切屑控製的主要優勢便（biàn）是可以實現全自動化/無人值守的加工操作（zuò）。與其他加工工藝一（yī）樣，冷卻液也能在切斷和割槽工藝（yì）中提供相（xiàng）同的優勢，包括刀（dāo）具（jù）壽命延長和/或切削參數增加（jiā）。總之（zhī），借助當今切斷和割槽（cáo）加工的刀具、技（jì）術和創新，用戶能夠在這一專業但重要的加工工藝中（zhōng）最大限度地提高生產率。