对于垂直沟槽型微织构，研究微织构的宽度K，微织构的深度S，微织构的间距J以及微织构距离切削刃的距离R。微织构的宽度K，微织构的深度S，微织构的间距J以及微织构距离切削刃的距离R的变化数值都采用0.025mm，0.05mm，0.075mm，0.1mm，0.125mm以及0.15mm这6个数值。

图2-48所示为切削力和切削温度随微织构参数变化曲线图，仿真结果如下：垂直沟槽型微织构Al2O3-TiC陶瓷刀具的深度在0.025mm到0.15mm之内变化时主切削力有先升高后降低的变化趋势，最大值点位于深度为0.075mm时。这主要是由于深度加大后，垂直沟槽型微织构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，且这种影响不同于横向沟槽型微织构。

垂直沟槽型的微织构宽度在0.025mm到0.125mm之内变化时主切削力随垂直沟槽型微织构的宽度增大而减小。这主要是因为垂直沟槽型微织构宽度的增大导致了切屑与垂直沟槽型微织构刀具前刀面上的接触面积减少，改善了垂直沟槽型微织构的摩擦状况。垂直沟槽型微织构的间距在0.025mm到0.125mm之内变化时主切削力逐步增大。这是由于微织构间距增大后单位面积上的微织构数量发生减少的变化，数量变少时使得切屑与垂直沟槽型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0.125mm之内变化时主切削力逐步增大，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，从图2-48可看出垂直沟槽型微织构陶瓷刀具的微织构深度从0.025mm到0.15mm增大时，垂直沟槽型微织构陶瓷刀具前刀面上的切削温度升高。这主要是因为微织构的深度增大后，垂直沟槽型微织构Al2O3-TiC陶瓷刀具的前刀面与切屑之间的摩擦方向变化了，影响了彼此间的热对流，改善了换热效果。垂直沟槽型微织构的宽度增大时，在0.025mm到0.05mm范围内时，垂直沟槽型微织构陶瓷刀具前刀面上的平均最大温度略有增大。垂直沟槽型微织构间的间距增大时，垂直沟槽型微织构Al2O3-TiC陶瓷刀具前刀面上的平均最大温度在0.025mm到0.075mm之内先降低后升高。这说明，在一定的微织构间距下，切削温度很大。此时刀—屑之间的摩擦相当剧烈，因而在设计垂直沟槽型微织构陶瓷刀具时应尽可能使用最小值点，即0.075mm值附近。垂直沟槽型微织构刀具上微织构到切削刃的距离在0.025mm与0.125mm内切削温度不断地上下波动。这说明垂直沟槽型微织构陶瓷刀具的微织构到切削刃的距离并不是越小切削温度越低。

图2-48　切削力和切削温度随微织构参数变化曲线图(www.daowen.com)

由图2-49与图2-50可知，垂直沟槽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。织构宽度增大时，刀具前刀面的切削应力为先降低后增大的变化趋势。宽度为0.1mm时获得极小值。织构到切削刃的距离越远，其刀具前刀面的应力分布越集中，越趋向于无织构刀具。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值使得二者能够更强的同时作用。

图2-49　刀具表面最大应力随微织构参数变化

图2-50　垂直沟槽型微织构刀具表面最小与最大切削应力云图对比

垂直凸起微织构Al2O3-TiC陶瓷刀具仿真切削过程中，在垂直凸起微织构的尺寸参数在0.1mm以内，刀具前刀面的最大应力是随着垂直凸起微织构的增大而减小的。当这一数值超过0.1mm后刀具前刀面最大应力反而增大。这表明，对于垂直凸起微织构，其分布越密且越小距离切削刃越近，则其对刀具自身抵抗应力的能力影响越大。或者其分布密度越大，微织构尺寸越大以及到切削刃的距离过远时，垂直凸起微织构的存在一定会对刀具自身的结构产生影响。这是垂直凸起微织构尺寸参数的两个极端，在极端的垂直凸起微织构尺寸参数下垂直凸起微织构Al2O3-TiC陶瓷刀具很有可能在实际的试验中由于韧性不足而崩刃。