1. Har konventionella processer för spårkilbearbetning på axlar blivit en självklar norm?

För spårkilar på axlar, särskilt fickformer med stängt ändläge, kan verktyget inte gå in från sidan.
Därför har metoden som används för att nå det erforderliga bearbetningsdjupet stor påverkan på bearbetningstiden och antalet verktyg som krävs.
Följande tre metoder används ofta.

Metod 1: Rampning med en pinnfräs

Pinnfräsen går in i arbetsstycket i en vinkel och skär gradvis ned till det angivna djupet.
Därefter förflyttar den sig lateralt för att bearbeta spårets insida, följt av hörnfräsning runt periferin för finbearbetning.
Även om denna metod begränsar antalet verktygsbyten kräver den tillräcklig instickslängd för att nå bearbetningsdjupet.
För djupa spår blir rampningsbanan längre och kan förhindra att bearbetningstiden minskas.

Metod 2: Upprepade grunda snitt och laterala feed-rörelser

Det axiella skärdjupet ställs in till ett lågt värde och spårets insida bearbetas genom upprepade snitt i Z-axeln och laterala feed-rörelser.
Även om detta gör det enklare att minska belastningen på verktyget ökar det antalet passeringar.
När perifer finbearbetning också ingår tenderar den bearbetningstid som krävs per spårkil att bli längre.

Metod 3: Borra ett styrhål och bearbeta spåret med en pinnfräs

En borr används för att skapa ett styrhål till det erforderliga bearbetningsdjupet.
Därefter byts verktyget till en pinnfräs, som bearbetar spårets insida och utför hörnfräsning runt periferin för finbearbetning.
Denna metod minskar både rampningssträckan och insticksbelastningen på pinnfräsen, men den medför följande utmaningar.

• Både en styrhålsborr och en pinnfräs krävs
• Verktygsbyten krävs
• Fler verktygsfickor och driven-tool-enheter krävs
• Verktygsoffset och hantering av verktygslivslängd krävs för varje verktyg
• Verktygslager och inställningsarbete ökar

2. VVFH kopplar samman drilling med perifer finbearbetning

VVFH är en trespårig fyrskärig pinnfräs med centrumskärande eggar som möjliggör drilling.
Den kan borra direkt i Z-riktningen vid bearbetningens startposition.
Efter att ha nått det angivna djupet kan den förflytta sig lateralt för att bearbeta spårets insida.
Därefter kan den gå vidare direkt till hörnfräsning runt spårkilens periferi för finbearbetning.

Jämförelse av bearbetningsmetoder

Konventionell rampningsmetod

Konventionell metod med borr och pinnfräs

Bearbetning med VVFH

3. Tre teknologier som stödjer stabil VVFH-bearbetning

Drilling och spårbearbetning skiljer sig åt både vad gäller riktningen på den belastning som appliceras på verktyget och de förhållanden under vilka chips evakueras.
VVFH integrerar teknologier som gör det möjligt att utföra dessa olika bearbetningsoperationer med ett enda verktyg.

Funktion 1: Tre centrumskärande eggar för drilling

VVFH har tre centrumskärande eggar.
Vid drilling arbetar alla tre skäreggar i ingrepp, vilket fördelar belastningen över skäreggarna.
Eftersom skäreggarna förblir funktionella i verktygets centrum kan VVFH gå in direkt i Z-riktningen från bearbetningens startposition och därefter övergå till lateral feed.

Funktion 2: 150 % flute-volym jämfört med den konventionella designen

Vid drilling omges verktyget av arbetsstycket, vilket gör det tillgängliga utrymmet för att evakuera genererade chips särskilt viktigt.
VVFH använder stora chip pockets och ger
150 % av flute-volymen jämfört med den konventionella designen
(källa: intern produktdokumentation).
Denna struktur minskar chip-ansamling vid drilling och underlättar en smidig övergång till efterföljande bearbetning med lateral feed.

Den stora flute-volymen gynnar inte bara drilling utan
bidrar även i hög grad till förbättrad chip evacuation vid fullspårsbearbetning.
Vid fullspårsoperationer såsom spårkilbearbetning är hela verktygsdiametern i ingrepp, vilket samtidigt genererar en stor mängd chips.
Större flute-volym gör det svårare för chips att ansamlas i pockets och förhindrar ökningar i skärbelastning som orsakas av att chips skärs om.
Detta möjliggör
konsekvent stabil bearbetning från drilling till spårbearbetning.

Funktion 3: Motstånd mot vibrationer med variabel lead-geometry

Vid lateral spårbearbetning är hela verktygsdiametern i ingrepp, vilket ger höga skärbelastningar och en större tendens till att vibrationer uppstår.
VVFH använder en design med variabel lead.
Dess prestanda för chip evacuation och motstånd mot vibrationer stödjer verktygsbanor som övergår från drilling till lateral feed vid spårkil- och pocket-bearbetning.

4. Välj rätt skaft för att maximera VVFH-prestanda

Vid spårkilbearbetning på axlar är det viktigt att inte bara välja rätt VVFH-huvud utan också att säkerställa tillräcklig styvhet i hela verktygsuppsättningen, inklusive skaftet.
Vid fullspårsbearbetning och perifer shoulder-fräsning appliceras radiella belastningar på verktyget.
Som grundprincip bör verktygsuppsättningen vara
så kort och så tjock som möjligt.

VSSD skaft med hög styvhet

VSSD använder ett rakt skaft som har större diameter än gängan för huvudanslutningen, vilket ökar styvheten i hela verktygsuppsättningen.
Det minskar verktygsavböjning i applikationer med höga radiella belastningar, såsom fullspårs spårkilbearbetning och bearbetning av långa spår.
I ett internt test för spårbearbetning visade det
vibrationsfri bearbetning med upp till tre gånger skärdjupet jämfört med den solida pinnfräs som användes som referens.

Applikationer där VSSD är effektivt:

• Fullspårs spårkilbearbetning
• Bearbetning av långa spår
• Högbelastningsbearbetning av material såsom SCM-stål
• Applikationer där vibrationer eller verktygsavböjning uppstår
• Applikationer med instabila mått vid perifer shoulder-finbearbetning

VER integrerad ER-spännhylsskaft

Detta skaft är effektivt i miljöer som använder ER-spännhylsor på maskinsidan, inklusive svarvar, multitasking-maskiner och schweiziska automatsvarvar.
Dess integrerade ER-spännhylskompatibla design förkortar verktygsutsticket.
Det hjälper till att dämpa avböjning och vibrationer i miljöer där styvhet är svår att upprätthålla, såsom driven-tool-enheter och kompakta maskiner.
Kompatibel med ER11, ER16, ER20 och ER25.

Riktlinjer för val av skaft

5. Exempel på kund-application

Följande exempel på kund-application visar VVFH:s kapacitet.
Se hur VVFH gav förbättringar inom
processintegration, verktygslivslängd och bearbetningsstabilitet.

6. Använd olika förhållanden för drilling, spårbearbetning och perifer finbearbetning

VVFH kan utföra flera bearbetningsoperationer med ett enda verktyg, men det innebär inte att varje operation ska använda samma skärförhållanden.
Det är viktigt att ställa in lämpliga förhållanden för varje bearbetningsoperation.

Drilling

• cutting speed vid drilling
• Z-axelns feed
• Borrdjup
• Om peck feeding krävs
• coolant-tillförsel
• Förhållanden för chip evacuation

Spårbearbetning

• Feed per tooth
• Axiellt skärdjup
• Spårbredd
• Bearbetningslängd
• Förhållanden för chip evacuation
• Vibrationer eller onormalt ljud
• Verktygsskadegrad

Perifer shoulder-finbearbetning

• Bearbetningsmån för perifer finbearbetning
• Radiellt skärdjup
• Feed per tooth
• Spårkilbredd
• shoulder-mått
• Krav på corner radius
• Tillstånd på den bearbetade ytan

Sammanfattning: VVFH förändrar den konventionella metoden för spårkilbearbetning på axlar

Den här artikeln presenterade utmaningarna med spårkilbearbetning på axlar och de lösningar som TungMeister VVFH erbjuder.
Huvudpunkterna sammanfattas nedan.

1. Spårkilbearbetning på axlar innebär ett dilemma mellan “antal verktyg och verktygsbanans längd”:
   rampning, bearbetning med borr och pinnfräs samt upprepade grunda snitt har alla för- och nackdelar.
2. VVFH kopplar samman drilling, slot milling och perifer finbearbetning med ett enda verktyg:
   tre centrumskärande eggar möjliggör direkt instick i Z-axeln följt av lateral feed.
3. Tre teknologier möjliggör stabil bearbetning:
   tre centrumskärande eggar, 150 % flute-volym och variabel lead-geometry.
4. Val av skaft påverkar prestandan direkt:
   välj mellan VSSD skaft med hög styvhet och VER integrerad spännhylsskaft beroende på application.
5. Optimera skärförhållanden för varje bearbetningsoperation:
   ställ in individuella förhållanden för drilling, slot milling och perifer finbearbetning.
6. Verifierat i kund-application:
   resultaten inkluderar 69 % kortare bearbetningstid, minskade vibrationer, färre verktyg och färre verktygsbyten.
7. Utbytbar huvuddesign minskar driftkostnaderna:
   skaftet kan återanvändas.

Om du vill förbättra din process för spårkilbearbetning på axlar inbjuder vi dig att prova VVFH.