刀具设计技巧

　　如同普通车削操作一样，切断和割槽工艺也是使用静止的刀具来切削旋转的工件。首先要考虑的事项是配置刀具系统，以便产生所需的工件形状。因此，切断和割槽刀具系统的设计因工件的尺寸和深度而有所不同。例如，对于在大型工件上进行深割槽和切断加工，以及在小型工件上进行浅割槽和切断加工，刀具制造商将提供直接夹在刀柄中的、采用平装或立装配置的切断和割槽刀片。
　　
　　其中一个例子是山高全新系列的星形立装设计刀片，该刀片具有四个切削刃，因而称为 X4系列。这款刀片的切削宽度介于0.5 mm 至 3 mm（0.02"–0.12"）之间，旨在最大限度地减少切断期间的材料消耗，并能够精确地对小型和中型复杂工件进行割槽和仿形加工。根据切削刃宽度的不同，刀具的最大切深介于 2.6mm 至6.5mm（0.10"至 0.26"）之间，而可切断棒料的最大直径介于 5.2至 13 mm（0.20"至 0.52"）之间。刀片的立装设计可将切削力导向刀柄，从而最大限度地提升刚度、稳定性和生产率。

　　在确定刀片的基本形状后，对切削刃前角的选择成为了切断和割槽成效的关键因素。零度前角刀具可以实现与工件的垂直对齐，并将切削力直接转移到刀柄，从而提高精度、刀具寿命和表面粗糙度。然而，在切断完成后，零度刀具会在所切断的棒料中心留下细小的突起或尖头。如果不想留下突起，则应使用具有较小前角的刀具，以在其通过工件中心时切断突起。此外，在某些工件材料中，前角刀具不容易产生毛刺。

　　在设置基本刀具配置后，工件的材料属性通常决定了最适合加工该工件的刀片型号。难以加工的工件材料或断续切削通常应使用具有较高强度和抗冲击性的刀片型号，而高磨蚀性工件则需要使用专为耐磨性设计的刀片型号。

　　刀具应用建议

　　对于切断和割槽刀具，有一些特定的设置建议。在安装刀具时，应注意使刀片与工件的轴线真正垂直。这可最大限度地降低刀具上的轴向力，并防止摩擦刀片的侧面。对于刀具位置，切削刃的中心高度应尽可能接近工件中心，偏差应在+/-0.1 mm/0.004"以内，这也是为了防止对刀具施加过大的压力，以免刀具寿命缩短。

　　切断和割槽刀具的切削参数与普通车削有所不同。如果主轴转速恒定，则当切断刀具到达棒料的中心时，其切削速度会降低至零。放慢的速度会对刀具形成沉重压力，并可能导致工件材料黏附在切削刃上。因此，应在刀具接近零件中心时降低进给率（最多 75%）。此外，可调整切削速度以最大限度地减少振动。切断和割槽工艺中使用的刀片通常为窄刀片，这往往会导致切削不稳定。因此，尽可能将刀片固定到最短的刀杆中，并且在不妨碍工件的前提下将其安装在最粗的刀杆中夹紧，这些措施也有助于控制振动。确保机床本身的刚度（这在任何加工操作中都是必须的）同样有助于减少不需要的振动。