盤點(diǎn)切槽刀具的10大加工要點(diǎn)

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(diǎn)使其在幾乎每個方面都與眾不同。創(chuàng)新的刀片設(shè)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(diǎn)。

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：外圓溝槽、內(nèi)孔溝槽和端面溝槽。外圓溝槽最容易加工，因?yàn)橹亓�和冷卻液可以幫助排屑。此外，外圓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。但也必須避免工件設(shè)計或夾持中的一些潛在障礙。一般來說，當(dāng)切槽刀具的刀尖保持在略低于中心線的位置時，切削效果最好。

內(nèi)孔切槽與外圓徑切槽比較類似，不同之處在于冷卻液的應(yīng)用和排屑更具有挑戰(zhàn)性。對于內(nèi)孔切槽而言，刀尖位置略高于中心線時可獲得最佳性能。

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最好。

2)加工機(jī)床及應(yīng)用

在切槽加工中，機(jī)床的設(shè)計型式和技術(shù)條件也是需要考慮的基本要素。對機(jī)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(yùn)行，不會失速或抖動;有足夠高的剛性，可完成要求的切削加工，不會顫振;具有足夠高的冷卻液壓力和流量，幫助排屑;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(jī)床進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)試校準(zhǔn)也至關(guān)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(qiáng)度、加工硬化特點(diǎn)和韌性)對于了解工件對刀具有何影響至關(guān)重要。加工不同工件材料時，需要采用切削速度、進(jìn)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最終尺寸。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。

5)成形刀具

在大批量加工時，應(yīng)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。非刀片式成形刀具的一個缺點(diǎn)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。還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(jī)床功率。

6)選擇單點(diǎn)多功能刀具

多功能刀具使用能在軸向和徑向生成刀具路徑。這樣，刀具不僅能加工出溝槽，而且還能車削出直徑、插補(bǔ)加工出半徑，以及加工出角度。刀具還能進(jìn)行多向車削。一旦刀片進(jìn)入切削，它就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。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。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)劃最佳加工順序需要考慮多種因素，如工件強(qiáng)度在溝槽加工前后的變化，因?yàn)橄葘�溝槽進(jìn)行加工后，工件的強(qiáng)度會降低。這可能會促使操作者在下一道工序中采用低于最佳值的進(jìn)給量和切削速度，以減小顫振，而降低切削參數(shù)可能會導(dǎo)致加工時間延長、刀具壽命縮短和切削性能不穩(wěn)定。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。作為一種經(jīng)驗(yàn)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最遠(yuǎn)的點(diǎn)開始加工，然后加工溝槽和其他結(jié)構(gòu)特征。

8)進(jìn)給量和切削速度的作用

進(jìn)給量和切削速度在溝槽加工中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。不正確的進(jìn)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(jìn)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(jī)床性能。為了糾正因進(jìn)給量和切削速度不合理而造成的問題，往往需要進(jìn)行二次加工。對于各種不同的刀具，雖然可以羅列出“最優(yōu)化”進(jìn)給量和切削速度的許多信息來源，但最新、最實(shí)用的信息通常來自刀具制造商。

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。為了獲得最佳性能，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(yīng)用意味著為切槽刀片與工件接觸的切削點(diǎn)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(diǎn)處的切削液壓力對于改進(jìn)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(guān)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(hù)層，也可以試驗(yàn)一下提高冷卻液濃度(最高到30%)的效果。