对于圆柱凹坑型微织构，研究微织构的深度S，微织构的直径Z，微织构的间距J以及微织构距离切削刃的距离R。其中微织构的深度S，微织构的直径Z，微织构的间距J及微织构距离切削刃的距离R采用0.025mm，0.045mm，0.105mm，0.125mm，0.125mm以及0.15mm等6个变化数值。

圆柱凹坑微织构Al2O3-TiC陶瓷刀具的深度从0.025mm到0.15mm范围变化时主切削力有略微的降低。这主要是由于深度加大后，圆柱凹坑的底部产生了应力集中现象，这一现象对刀具的切削性能产生了影响。圆柱凹坑的直径在0.025mm到0.125mm范围变化时，主切削力随圆柱凹坑的直径增大而减小。这主要是因为圆柱凹坑的直径增大导致了切屑与圆柱凹坑微织构刀具前刀面上的接触面积减少，改善了圆柱凹坑微织构的摩擦状况。

当圆柱凹坑微织构的直径超过0.125mm后主切削力反而变大。这是由于微织构直径过大时，圆柱凹坑微织构刀具所承受的挤压应力不均匀分布，且微织构已经对切屑产生了二次切削效应。圆柱凹坑微织构的间距从0.025mm到0.1mm之内变化时主切削力逐步增长且增长变缓，超过0.1mm后剧烈增大。这是由于微织构间距增大后，单位面积上的微织构数量减少，数量过少时使得切屑与圆柱凹坑微织构刀具间发生二次切削效应加剧。

微织构距离切削刃距离在0.025mm到0.105mm之间变化时主切削力逐步增大，其中当微织构距离切削刃距离超过0.085mm时，圆柱凹坑微织构陶瓷刀具的主切削力开始大于无织构陶瓷刀具。因而对于圆柱凹坑微织构Al2O3-TiC陶瓷刀具而言，微织构距离主切削刃的距离不可超过0.085mm。微织构距离主切削刃的距离越近切削效果越好。

切削温度方面，图2-35和图2-36可见圆柱凹坑微织构陶瓷刀具的微织构深度由0.025mm到0.15mm变化时，圆柱凹坑微织构陶瓷刀具前刀面上的切削温度略有下降。这主要是因为微织构的深度增大后，圆柱凹坑微织构Al2O3-TiC陶瓷刀具的前刀面与切屑之间的散热面积增大了，增强了彼此间的热对流，改善了换热效果。

图2-35　主切削力和切削温度随微织构参数变化曲线图

图2-36　圆柱凹坑微织构刀具最小与最大表面切削温度云图对比

圆柱凹坑微织构的直径增大时，在0.05mm到0.1mm范围内时，圆柱凹坑微织构陶瓷刀具前刀面上的平均最大温度略有下降，当超过0.1mm后切削温度急剧上升。圆柱凹坑微织构间的间距增大时，圆柱凹坑微织构Al2O3-TiC陶瓷刀具前刀面上的平均最大温度在0.025mm到0.125mm范围内先升高后降低，此时刀—屑之间的摩擦相当剧烈。因而在设计圆柱凹坑微织构陶瓷刀具时应避开最大值点即0.075mm向较小值或者较大值靠近。(www.daowen.com)

圆柱凹坑微织构刀具上微织构到切削刃的距离在0.025mm到0.125mm间切削温度先降低后升高，在0.1mm时达到最小值。这说明圆柱凹坑微织构陶瓷刀具的微织构到切削刃的距离并不是越近切削温度越低，而是有一个合适的区间范围。此现象说明，不合理的微织构排布方式会使得微织构刀具切削性能恶化。

图2-37与图2-38可见圆柱凹坑微织构刀具前刀面上的切削应力随着凹坑深度与间距的增大先增大后减小，在织构深度为0.075mm时达到最大值。织构直径增大时，刀具前刀面的切削应力为先增大再降低再增大的变化趋势。织构距离切削刃的距离越远，其刀具前刀面的应力分布越集中，趋向于无织构刀具。这是由于微织构刀具在前刀面上受到拉应力作用，而在微织构底部则受到了压应力的作用，随着微织构尺寸的波动，总有一个使得二者能够同时增强。

图2-37　刀具表面最大应力随微织构参数变化

图2-38　圆柱凹坑微织构刀具表面最小与最大切削应力云图对比

仿真切屑形态可以从图2-39看到，织构深度、间距及织构到切削刃的距离对切削形态影响小一些，织构直径的增大，引起了切屑形态的较大变化。

图2-39　圆柱凹坑微织构切削仿真切屑形态差异对比