JC35導讀：切槽是車削加工中的一種重要加工方式，切屑形成和排出的特點使其在幾乎每個方面都與眾不同。創(chuàng)新的刀片設計和涂層可以提高切槽加工的效率和質(zhì)量，但要圓滿完成這種加工，還必須掌握以下一些加工要點。
　　
　　（1）了解溝槽類型
　　
　　了解三種主要的溝槽類型十分重要，它們是：外徑溝槽、內(nèi)徑溝槽和端面溝槽。對于刀具的應用，每種溝槽都有一些特殊要求。一般來說，外徑溝槽zui容易加工，因為重力和冷卻液可以幫助排屑。此外，外徑溝槽加工對于操作者是可見的，可以直接和相對容易地檢查加工質(zhì)量。但是，必須避免工件設計或夾持中的一些潛在障礙。一般來說，當切槽刀具的刀尖保持在略低于中心線的位置時，切削效果。
　　
　　內(nèi)徑切槽與外徑切槽比較類似，不同之處在于冷卻液的應用和排屑更具有挑戰(zhàn)性。對于內(nèi)徑切槽而言，刀尖位置略高于中心線時可獲得*性能。
　　
　　為了成功地加工端面溝槽，刀具必須能在軸向方向移動，且刀具的后刀面半徑必須與被加工半徑相互匹配。端面切槽刀具的刀尖位置略高于中心線時加工效果。
　　
　　（2）加工機床及應用
　　
　　在切槽加工中，機床的設計型式和技術條件也是需要考慮的基本要素。對機床的一些主要性能要求包括：具有足夠大的功率，可保證刀具在正確的速度范圍內(nèi)運行，而不會發(fā)生失速或抖動；具有足夠高的剛性，可完成要求的切削加工，而不會發(fā)生顫振；具有足夠高的冷卻液壓力和流量，以幫助排屑；具有足夠高的精度。此外，為了加工出正確的溝槽形狀和尺寸，對機床進行適當?shù)恼{(diào)試校準也至關重要。
　　
　　（3）了解工件材料特性
　　
　　熟悉工件材料的一些特性（如拉伸強度、加工硬化特點和韌性）對于了解工件對刀具有何影響至關重要。加工不同工件材料時，需要采用切削速度、進給量與刀具特性的不同組合。不同的工件材料可能還需要特定的刀具幾何形狀來控制切屑，或利用特定的涂層來延長刀具壽命。
　　
　　（4）正確選擇刀具
　　
　　正確選擇和使用刀具將決定加工的成本效益。切槽刀具可以兩種方式加工出工件幾何形狀：一是通過一次切入加工出整個槽形；二是通過多次切入分步粗加工出溝槽zui終尺寸。在選擇刀具幾何形狀后，可以考慮采用能提高排屑性能的刀具涂層。
　　
　　Thinbit公司為要求通過一次切入加工出整個槽形的切槽加工提供了一種刀具。這種Design-a-Groove系列刀具有多個切削刃，為了符合特定的加工需求，用戶可以對刀具的弧度、角度、倒角、后刀面和其他幾何形狀進行合理組合。該刀具采用刀片式結構（刀片寬度范圍0.1－6.4mm，尺寸增量0.025mm），刀具磨損后，可以單獨更換刀具的某些部分。這種量身定制刀具幾何形狀的方式可以簡化加工編程，使用戶能夠在相對比較簡易的機床上加工復雜零件。這些刀具還有利于保證溝槽形狀加工精度，縮短加工循環(huán)時間。
　　
　　該公司的Groove'nTurn系列切槽刀具（寬度范圍0.1－3.8mm，尺寸增量0.025mm）是為通過多次切入分步加工出溝槽形狀而設計的。在粗加工后，用戶可以精加工溝槽，并增加一些形狀特征（如半徑和倒角）。
　　
　　（5）成形刀具
　　
　　在大批量加工時，應該考慮采用成形刀具。成形刀具通過一次切入加工出全部或大部分溝槽形狀，可以空出刀具位置和縮短加工循環(huán)時間。市面供應的成形刀具是通過放電加工（EDM）制成的刀塊或一組刀片。非刀片式成形刀具的一個缺點是，如果其中一個刀齒比其他刀齒更快地破損或磨損，就必須更換整個刀具。Thinbit公司提供的一種刀片式溝槽成形刀具使用戶能單獨更換刀具的各個部件。需要考慮的一個重要因素是控制刀具產(chǎn)生的切屑和成形切削所需要的機床功率。
　　
　　（6）選擇單點多功能刀具
　　
　　多功能刀具（如Thinbit公司的Groove‘nTurn刀具）使用戶能在軸向和徑向生成刀具路徑。這樣，該刀具不僅能加工出溝槽，而且還能車削出直徑、插補加工出半徑，以及加工出角度。該刀具還能進行多向車削。也就是說，一旦刀片進入切削，它就可以沿軸向從工件的一端移動到另一端，同時始終保持與工件的接觸。總體而言，采用多功能刀具能將更多時間用于切削工件，而不是用于換刀或空行程移動。由于可以使換刀機械手空位數(shù)量有限的加工中心完成更多的加工操作，多功能刀具還有助于減少整個工件的加工工序。
　　
　　（7）采用正確的加工順序
　　
　　合理規(guī)劃*加工順序需要考慮多種因素，如工件強度在溝槽加工前后的變化，因為先對溝槽進行加工后，工件的強度會降低，可能不足以順利加工出其他一些結構特征。這可能會促使操作者在下一道工序中采用低于*值的進給量和切削速度，以減小顫振，而降低切削參數(shù)可能會導致加工時間延長、刀具壽命縮短和切削性能不穩(wěn)定。
　　
　　在選擇*加工順序時，另一個需要考慮的因素是，下一道工序是否會將毛刺推入已加工好的溝槽中。有時，將溝槽留待zui后加工。與此相反，如果溝槽相對于工件直徑比較寬，可能就需要首先加工溝槽。后續(xù)加工在溝槽內(nèi)產(chǎn)生的毛刺很難清除，并會對零件加工增加額外的工作量。作為一種經(jīng)驗法則，可以考慮在完成了外徑和內(nèi)徑車削后，首先從距離刀具夾頭zui遠的點開始加工，然后加工溝槽和其他結構特征。
　　
　　（8）進給量和切削速度的作用
　　
　　進給量和切削速度在溝槽加工中發(fā)揮著關鍵作用。不正確的進給量和切削速度可能會引起顫振，降低刀具壽命和延長加工循環(huán)時間。影響進給量和切削速度的因素包括工件材料、刀具幾何形狀、冷卻液的類型和濃度、刀片涂層和機床性能。為了糾正因進給量和切削速度不合理而造成的問題，往往需要進行二次加工。對于各種不同的刀具，雖然可以羅列出“*化”進給量和切削速度的許多信息來源，但、*的信息通常來自刀具制造商。許多刀具制造商都雇用了對刀具的性能和局限性非常熟悉的人員，為用戶提供服務。雖然為了獲得*加工效果，還需要對人員提供的建議進行驗證和調(diào)整，但刀具制造商仍然是通過一次加工就獲得滿意結果的*選擇。
　　
　　（9）選擇刀片涂層
　　
　　涂層可以顯著提高硬質(zhì)合金刀片的壽命。由于涂層可以在刀具與切屑之間提供潤滑層，因此還能縮短加工時間、改善工件表面光潔度。目前常用的涂層包括TiAlN、TiN、TiCN等。新的涂層組合和改進牌號正被不斷開發(fā)出來并推向市場。為了獲得*性能，涂層必須與被加工材料相互匹配。
　　
　　（10）切削液
　　
　　切削液的正確應用意味著為切槽刀片與工件接觸的切削點提供充足的切削液。切削液起著雙重作用——為切削區(qū)降溫和幫助排屑。在加工盲孔內(nèi)徑溝槽時，提高切削點處的切削液壓力對于改進排屑非常有效。對于一些難加工材料（如高韌性、高粘性材料）的溝槽加工，高壓冷卻具有明顯優(yōu)勢。
　　
　　水溶性油基冷卻液的濃度對于難加工材料的溝槽加工也至關重要。雖然典型的冷卻液濃度范圍為3%－5%，但為了提高冷卻液的潤滑性，并為刀尖提供保護層，也可以試驗一下提高冷卻液濃度（zui高到30%）的效果。