眾所周知，切斷和割槽工（gōng）藝與普通車削（xuē）操作具有相（xiàng）同的基（jī）本目標，即將工件加工成所需的形狀，滿足精（jīng）度要求，並最大限度地提高生產率。然而（ér），除此（cǐ）之外，切斷（duàn）和割槽應用在（zài）刀具（jù）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創新的刀具設計和高級冷（lěng）卻液輸送策略，才（cái）能滿足切斷和割槽工藝的（de）特殊需求。

　　刀具設計技巧

　　如同普通車削操作一樣，切斷和割槽工（gōng）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，以便產生所需的工件形狀（zhuàng）。因此，切斷和割槽刀具（jù）係統的設計因工件（jiàn）的尺（chǐ）寸和深度而有所不同。例如，對於在大型（xíng）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，刀具製造商將提供直接夾在刀柄中的、采用平裝或立裝配置的切斷和割槽刀片（piàn）。

     
       用於小零件切斷（duàn）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（zhuāng）設計刀片，該刀片具有四個切削刃，因而稱為 X4 係（xì）列。這款刀片（piàn）的切削（xuē）寬度（dù）介於（yú）0.5 mm 至 3 mm （0.02" – 0.12"）之間，旨在最大限度（dù）地減少切斷期間的材料消耗，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。根據切削刃寬（kuān）度的不同，刀具的最大切深介於（yú） 2.6mm 至6.5mm（0.10" 至 0.26"） 之間，而可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（piàn）的（de）立裝設計可將切削力導向刀柄，從而最大（dà）限度（dù）地提升剛度、穩定性和生產率。

　　在確（què）定刀片的基本形狀後，對切削刃前角的選（xuǎn）擇成為了切斷和（hé）割槽成效的關鍵因素。零度前角（jiǎo）刀具（jù）可以實現（xiàn）與工件的垂直對齊，並（bìng）將切（qiē）削力直接（jiē）轉（zhuǎn）移（yí）到刀柄（bǐng），從而提高精度、刀具壽命和表麵粗糙（cāo）度。然而，在切斷完成後，零度刀具會在所切斷（duàn）的棒料中心留下細小的突起或尖頭。如（rú）果不想留下（xià）突起，則應使用具有較小前角的刀具，以在其通過工件中心時切（qiē）斷突起。此外，在某些工件材料中，前角刀具不容易產生毛刺（cì）。

　　在設置基本（běn）刀具配置後，工（gōng）件的材料屬性通常決定了最適（shì）合加工該工件（jiàn）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（jù）有較高強度和抗衝擊性的刀（dāo）片型號，而高磨（mó）蝕性工件則需要（yào）使用專為耐（nài）磨性設計（jì）的刀片型號。

　　刀具應用建議

　　對於切（qiē）斷和割槽刀具，有一些特定的設置建議。在安（ān）裝（zhuāng）刀具時，應注意使刀片與工件的軸線真正垂直。這可最大限度地降低刀具上的軸（zhóu）向力（lì），並防止（zhǐ）摩擦刀片（piàn）的側麵。對於刀具位（wèi）置（zhì），切削刃的中心高度應盡可能接近工件中心，偏差應在（zài） +/- 0.1 mm/0.004" 以內，這也是為了防止對刀具（jù）施加過大的壓力，以免刀具壽命縮短。

　　切斷（duàn）和割槽刀具的切削參數與普通車削有所不同。如（rú）果主軸轉（zhuǎn）速恒定，則當切斷刀具到達棒料的中心時，其切削速度會降低至零。放慢的速度會對刀具形成沉重壓（yā）力，並可（kě）能導（dǎo）致工件材料黏附在切削刃上。因此，應在刀具接近零件中心時降低進給率（最多 75%）。此外，可調整切（qiē）削速度以最大限度地減（jiǎn）少振動。切斷和割槽工藝中使用的刀片通常為窄刀片，這往往會導（dǎo）致切削不穩定。因此，盡（jìn）可能將刀片固定到最短的刀杆中，並且在不妨礙工件的前提下將其（qí）安裝在最粗的刀杆中夾緊，這些措施也有助於控製（zhì）振動。確（què）保機床（chuáng）本身的剛度（dù）（這在任何加（jiā）工操作（zuò）中（zhōng）都是必須的）同樣有助於（yú）減少不需要的（de）振動。

　　切屑控製難題

　　切斷（duàn）和割（gē）槽工藝的（de）特點是切削區非常狹窄，這給加工（gōng）期間產生的切屑控製帶來了難題（tí）。特別是在切斷工藝中，刀具在切削時兩（liǎng）側被工件材料包圍，限製了切屑的排出路徑。最後，根據工件材（cái）料的不同，切斷和割槽工藝中產生的薄切屑往往不會折斷。失（shī）控的（de）帶狀（zhuàng）切（qiē）屑可導致（zhì）切屑堵塞、損傷工件並危及操作員的安全。不僅如此，切屑（xiè）控製問題也會妨礙無人值守或（huò）“全（quán）自動化”加工的實施（shī）。

　　許多用於切斷和（hé）割槽的刀具采用（yòng）了專門設計的切削刃槽型，以便彎曲並折斷切屑。如果（guǒ）表麵粗糙度和（hé）其他條件允許，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（shǐ）用冷卻液來衝掉可能堵塞切削區（qū）的切屑（xiè）。然而，傳統的澆（jiāo）注冷卻液通常無法在切斷和割槽應用中產生足以到達切削區的壓力。不僅如此，澆注冷卻液噴（pēn）嘴的位（wèi）置也難以確定（dìng），無法使冷卻（què）液流向最需要的部位。最後，相對較弱的澆（jiāo）注冷卻液流可能在切削區轉化為蒸汽（qì），這實（shí）際上形（xíng）成了一個（gè）隔離層，致使切削過程（chéng）中產（chǎn）生的熱（rè）量無法散發出去。

　　澆（jiāo）注冷卻液的一種替代方案是在（zài）盡可能貼近切（qiē）削刃的情況下高壓噴射冷卻液。如今的機（jī）床冷卻液泵通常可提供 20 bar （290psi） 至 70 bar （1015 psi） 的（de）壓力（lì）。舉例來（lái）說，山高的冷卻液（yè）輸送係統具有廣泛的適用性，其操作（zuò）壓力範圍（wéi）既可低至 5 bar（72 psi）（可能會影響生產（chǎn）率），也可高（gāo）達 70 bar （1015 psi），甚（shèn）至（zhì）達（dá）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（bìng）盡可能靠近切削區。刀（dāo）具製造（zào）商已開發出眾多（duō）高壓冷卻液輸送係統。一種（zhǒng）流行的做法（fǎ）是通過刀片來輸送冷卻液。然而，最有效的（de）冷卻液流可在刀片前刀麵（miàn）切削區和切屑之間產生一個（gè）“楔塊”，從（cóng）而（ér）提升並折斷切屑。顯而易見，當通過刀片輸送冷卻液（yè）時，難以將液流（liú）導向最佳位置，無法產生楔塊。而這不足以使冷（lěng）卻液進入切削區的附近區域，為了形成楔塊，液（yè）流（liú）必須（xū）盡量靠近並導向切削（xuē）刃。

     Jetstream Tooling 飛（fēi）流刀具的冷卻液輸送（sòng）係統可（kě）快速導向高壓冷卻液

　　因（yīn）此，山高開發了一套稱為 Jetstream Tooling? 飛流刀具的（de）冷卻液輸送係統，可通（tōng）過位於刀柄中（zhōng）的（de）導流器來導向高壓冷卻液。導流（liú）器的小孔（kǒng）可產生猛烈（liè）的高速冷卻液流，穿透並潤滑工件和刀具切削刃之間的（de）高摩擦區。最近（jìn），在一項旨在（zài）困難工況下控製（zhì）切屑的創新中，公司將名為 Jetstream Tooling?Duo 的技術應用於 X4切斷和割槽刀杆。這種（zhǒng）方法可從兩個出口輸送冷卻液。除了噴向前刀麵最佳加（jiā）工點的上（shàng）部噴嘴外，全新的（de）Duo技（jì）術采用一個額外的冷卻液噴嘴來衝（chōng）洗（xǐ）間隙麵。切削刃從兩個相（xiàng）反方向（上方和下方）接受高壓（yā）冷卻液，從而最大限度地控製切屑流並冷卻切削區。

　　專業化切削要點

　　對難（nán）加工的（de）工件（jiàn）材料（如鈦合金和不鏽鋼）進行加工時，切屑控製（zhì）尤為關（guān）鍵。這些材料（liào）具有高強度（dù）以及高耐熱和耐磨性，通常用（yòng）於生產航空航天（tiān）、發電（diàn）和醫（yī）藥行業中（zhōng）的高價值零件。但正是這些（xiē）特點，讓這些（xiē）材料成為關鍵應用中絕佳選擇的同（tóng）時，也降低了材料的可加工性。要實現斷（duàn）屑（xiè），切屑應吸收切削期間產生的熱量並被軟（ruǎn）化，但鈦合金（jīn）是一種導熱性（xìng）極（jí）差的材料，會（huì）產生難以折（shé）斷的堅韌（rèn）切屑。

　　具有較大正前角的鋒（fēng）利刀具可以高效切削鈦合金等材料。然而，為了控製切屑和最大限度地提高生產（chǎn）率，通常會需要（yào）使用高壓冷卻液輸送工具。通（tōng）過定點輸送冷卻液流並在刀片前刀麵和切屑之間形成楔塊效應，切屑可折（shé）斷成更（gèng）小、更易（yì）於管理的片段。

　　迎難而上

 
　　切（qiē）斷和（hé）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（tiāo）戰。由於這些工（gōng）藝的切削區較為狹窄，因此必須仔（zǎi）細考慮（lǜ）基本刀具形狀、槽型、刀片材料，以（yǐ）及設（shè）置細節和切削參（cān）數。在任何機加（jiā）工操作中，切屑（xiè）控製（zhì）都是（shì）一個需要考慮的（de）問題，但在狹（xiá）窄的空間中，如果切削作（zuò）業產生的切屑（xiè）較薄且難以折斷，則切屑（xiè）控製就變得更加關鍵。刀具（jù）製造商已開發出了切屑（xiè）控製槽型，可幫（bāng）助解決這一問（wèn）題。另外，暫停進（jìn）給等切（qiē）削策略也可對此有所幫助。控製切（qiē）屑的一種絕佳方法（fǎ）是定點輸送（sòng）高壓冷卻液。無法控製的切屑需要（yào）操（cāo）作（zuò）人員一直在旁（páng）監控（kòng），因此，持續切屑（xiè）控製的主要優勢（shì）便是可以實現（xiàn）全自動化/無（wú）人（rén）值守的加工（gōng）操作。與其他加工（gōng）工藝一樣，冷卻液也能（néng）在切斷和割槽工藝中提供相同的優勢，包括刀具（jù）壽命延（yán）長和/或切削參數（shù）增（zēng）加。總之，借助當今（jīn）切斷和割槽加工的刀具、技術和創新，用戶能夠在這一專業（yè）但重要的加工工藝中最大限度地提高生產率。