1. Czy konwencjonalne procesy obróbki rowków wpustowych wałów stały się niekwestionowaną normą?

W przypadku rowków wpustowych wałów, zwłaszcza o kształcie zamkniętej pocket, narzędzie nie może wejść z boku.
Dlatego metoda używana do osiągnięcia wymaganej głębokości obróbki ma znaczący wpływ na czas obróbki i liczbę wymaganych narzędzi.
Powszechnie stosuje się następujące trzy metody.

Metoda 1: Frezowanie po rampie frezem palcowym

Frez palcowy wchodzi w obrabiany przedmiot pod kątem i stopniowo skrawa do określonej głębokości.
Następnie przesuwa się bocznie, aby obrabiać wnętrze rowka, a następnie wykonuje frezowanie walcowo czołowe wokół obwodu w celu wykańczania.
Chociaż ta metoda ogranicza liczbę zmian narzędzi, wymaga wystarczającej odległości wejścia, aby osiągnąć głębokość obróbki.
W przypadku głębokich rowków, ścieżka frezowania po rampie staje się dłuższa i może uniemożliwić skrócenie czasu obróbki.

Metoda 2: Powtarzające się płytkie cięcia i ruchy posuwu bocznego

Osiowa głębokość skrawania jest ustawiona na małą wartość, a wnętrze rowka jest obrabiane poprzez powtarzające się cięcia w osi Z i ruchy posuwu bocznego.
Chociaż ułatwia to zmniejszenie obciążenia narzędzia, zwiększa liczbę przejść.
Gdy uwzględnione jest również wykańczanie obwodowe, czas obróbki wymagany dla każdego rowka wpustowego ma tendencję do wydłużania się.

Metoda 3: Wiercenie otworu prowadzącego i obróbka rowka frezem palcowym

Wiertło jest używane do wykonania otworu prowadzącego do wymaganej głębokości obróbki.
Następnie narzędzie jest zmieniane na frez palcowy, który obrabia wnętrze rowka i wykonuje frezowanie walcowo czołowe wokół obwodu w celu wykańczania.
Ta metoda zmniejsza zarówno odległość frezowania po rampie, jak i obciążenie wejściowe freza palcowego, ale stwarza następujące wyzwania.

• Wymagane są zarówno wiertło do otworu prowadzącego, jak i frez palcowy
• Wymagane są zmiany narzędzi
• Wymagane jest więcej gniazd narzędziowych i jednostek narzędzi napędzanych
• Wymagane jest zarządzanie korekcją narzędzia i żywotnością narzędzia dla każdego narzędzia
• Zwiększa się zapas narzędzi i prace przygotowawcze

2. VVFH łączy wiercenie z wykańczaniem obwodowym

VVFH to trzyostrzowy frez palcowy czołowy z krawędziami skrawającymi centralnymi, które umożliwiają wiercenie.
Może wiercić bezpośrednio w kierunku Z w pozycji początkowej obróbki.
Po osiągnięciu określonej głębokości może przesuwać się bocznie, aby obrabiać wnętrze rowka.
Następnie może bezpośrednio przystąpić do frezowania walcowo czołowego wokół obwodu rowka wpustowego w celu wykańczania.

Porównanie metod obróbki

Konwencjonalna metoda frezowania po rampie

Konwencjonalna metoda wiercenia i frezowania palcowego

Obróbka za pomocą VVFH

3. Trzy technologie wspierające stabilną obróbkę VVFH

Wiercenie i obróbka rowków różnią się zarówno kierunkiem obciążenia przykładanego do narzędzia, jak i warunkami, w jakich chip evacuation.
VVFH wykorzystuje technologie, które umożliwiają wykonywanie tych różnych operacji obróbki za pomocą jednego narzędzia.

Cecha 1: Trzy centralne krawędzie skrawające do wiercenia

VVFH posiada trzy centralne krawędzie skrawające.
Podczas wiercenia wszystkie trzy krawędzie skrawające biorą udział w cięciu, rozkładając obciążenie na krawędzie skrawające.
Ponieważ krawędzie skrawające pozostają funkcjonalne w centrum narzędzia, VVFH może wchodzić bezpośrednio w kierunku Z z pozycji początkowej obróbki, a następnie przechodzić do posuwu bocznego.

Cecha 2: 150% objętości flute w porównaniu z konwencjonalną konstrukcją

Podczas wiercenia narzędzie jest otoczone przez obrabiany przedmiot, co sprawia, że przestrzeń dostępna do chip evacuation jest szczególnie ważna.
VVFH wykorzystuje duże pocket na chip i zapewnia
150% objętości flute konwencjonalnej konstrukcji
(źródło: wewnętrzna dokumentacja produktu).
Ta struktura zmniejsza gromadzenie się chip podczas wiercenia i ułatwia płynne przejście do kolejnej obróbki z posuwem bocznym.

Ta duża objętość flute nie tylko korzystnie wpływa na wiercenie, ale także
znacząco przyczynia się do poprawy chip evacuation podczas obróbki pełnego rowka.
W operacjach pełnego rowka, takich jak obróbka rowków wpustowych, cała średnica narzędzia jest zaangażowana w cięcie, jednocześnie wytwarzając dużą objętość chip.
Większa objętość flute utrudnia gromadzenie się chip wewnątrz pocket i zapobiega wzrostowi obciążenia skrawaniem spowodowanemu ponownym skrawaniem chip.
Umożliwia to
konsekwentnie stabilną obróbkę od wiercenia do obróbki rowków.

Cecha 3: Odporność na drgania dzięki geometry o zmiennym skoku

Podczas bocznej obróbki rowków cała średnica narzędzia jest zaangażowana w cięcie, co skutkuje wysokimi obciążeniami skrawającymi i większą tendencją do występowania drgań.
VVFH wykorzystuje konstrukcję o zmiennym skoku.
Jego wydajność chip evacuation i odporność na drgania wspierają ścieżki narzędzia, które przechodzą od wiercenia do posuwu bocznego w obróbce rowków wpustowych i pocket.

4. Wybór odpowiedniego trzonka w celu maksymalizacji wydajności VVFH

W obróbce rowków wpustowych wałów ważne jest nie tylko wybranie odpowiedniej głowicy VVFH, ale także zapewnienie wystarczającej sztywności całego zespołu narzędziowego, w tym trzonka.
Podczas obróbki pełnego rowka i frezowania walcowo czołowego obwodowego, na narzędzie działają obciążenia promieniowe.
Zasadniczo zespół narzędziowy powinien być
jak najkrótszy i jak najgrubszy.

Trzonek VSSD o wysokiej sztywności

VSSD wykorzystuje prosty trzonek o większej średnicy niż gwint połączeniowy głowicy, zwiększając sztywność całego zespołu narzędziowego.
Zmniejsza ugięcie narzędzia w zastosowaniach podlegających wysokim obciążeniom promieniowym, takich jak obróbka pełnego rowka wpustowego i obróbka długich rowków.
W wewnętrznym teście obróbki rowków wykazał
obróbkę bez drgań przy trzykrotnie większej głębokości skrawania niż porównywany frez monolityczny.

Zastosowania, w których VSSD jest skuteczny:

• Obróbka pełnego rowka wpustowego
• Obróbka długich rowków
• Obróbka materiałów o dużym obciążeniu, takich jak stal SCM
• Zastosowania, w których występują drgania lub ugięcie narzędzia
• Zastosowania z niestabilnymi wymiarami podczas wykańczania walcowo czołowego obwodowego

Zintegrowany trzonek z tuleją ER VER

Ten trzonek jest skuteczny w środowiskach, które używają tulei ER po stronie maszyny, w tym tokarek, maszyn wielozadaniowych i tokarek automatycznych typu Swiss.
Jego zintegrowana konstrukcja kompatybilna z tulejami ER skraca wysięg narzędzia.
Pomaga tłumić ugięcia i drgania w środowiskach, w których trudno jest utrzymać sztywność, takich jak jednostki narzędzi napędzanych i kompaktowe maszyny.
Kompatybilny z ER11, ER16, ER20 i ER25.

Wytyczne dotyczące wyboru trzonka

5. Przykłady zastosowań u klientów

Poniższe przykłady zastosowań u klientów demonstrują możliwości VVFH.
Zobacz, jak VVFH zapewnił poprawę w zakresie
integracji procesów, żywotności narzędzia i stabilności obróbki.

6. Używaj różnych warunków do wiercenia, obróbki rowków i wykańczania obwodowego

VVFH może wykonywać wiele operacji obróbki za pomocą jednego narzędzia, ale nie oznacza to, że każda operacja powinna używać tych samych warunków skrawania.
Ważne jest, aby ustawić odpowiednie warunki dla każdej operacji obróbki.

Wiercenie

• Prędkość skrawania podczas wiercenia
• Posuw w osi Z
• Głębokość wiercenia
• Czy wymagane jest wiercenie z wycofaniem
• Doprowadzenie chłodziwo
• Warunki chip evacuation

Obróbka rowków

• Posuw na ząb
• Osiowa głębokość skrawania
• Szerokość rowka
• Długość obróbki
• Warunki chip evacuation
• Drgania lub nietypowy hałas
• Stan uszkodzenia narzędzia

Wykańczanie walcowo czołowe obwodowe

• Naddatek na wykańczanie obwodowe
• Promieniowa głębokość skrawania
• Posuw na ząb
• Szerokość rowka wpustowego
• Wymiary shoulder
• Wymagany corner radius
• Stan obrobionej powierzchni

Podsumowanie: VVFH zmienia konwencjonalne podejście do obróbki rowków wpustowych wałów

Ten artykuł przedstawił wyzwania związane z obróbką rowków wpustowych wałów oraz rozwiązania oferowane przez TungMeister VVFH.
Poniżej podsumowano kluczowe punkty.

1. Obróbka rowków wpustowych wałów stwarza dylemat „liczba narzędzi kontra długość ścieżki narzędzia”:
   frezowanie po rampie, obróbka wiertłem i frezem palcowym oraz powtarzające się płytkie cięcie mają swoje zalety i wady.
2. VVFH łączy wiercenie, obróbkę rowków i wykańczanie obwodowe za pomocą jednego narzędzia:
   trzy centralne krawędzie skrawające umożliwiają bezpośrednie wejście w osi Z, a następnie posuw boczny.
3. Trzy technologie umożliwiają stabilną obróbkę:
   trzy centralne krawędzie skrawające, 150% objętości flute i geometry o zmiennym skoku.
4. Wybór trzonka bezpośrednio wpływa na wydajność:
   wybierz między trzonkiem VSSD o wysokiej sztywności a zintegrowanym trzonkiem z tuleją VER w zależności od zastosowania.
5. Zoptymalizuj warunki skrawania dla każdej operacji obróbki:
   ustaw indywidualne warunki dla wiercenia, obróbki rowków i wykańczania obwodowego.
6. Sprawdzone w zastosowaniach u klientów:
   wyniki obejmują 69% redukcję czasu obróbki, zmniejszenie drgań, mniejszą liczbę narzędzi i mniej zmian narzędzi.
7. Konstrukcja z wymienną głowicą zmniejsza koszty eksploatacji:
   trzonek może być ponownie użyty.

Jeśli chcesz poprawić swój proces obróbki rowków wpustowych wałów, zapraszamy do wypróbowania VVFH.