1. 傳統的軸鍵槽加工流程是否已成為不容置疑的常態？

對於軸鍵槽，特別是封閉式 pocket 形狀，刀具無法從側面進入。
因此，達到所需加工深度的方法對加工時間和所需刀具數量有重大影響。
通常使用以下三種方法。

方法 1：使用立銑刀進行斜向加工

立銑刀以一定角度進入工件，並逐漸切削至指定深度。
然後橫向移動以加工槽內部，接著在周邊進行方肩銑削以完成精加工。
雖然這種方法限制了換刀次數，但需要足夠的切入距離才能達到加工深度。
對於深槽，斜向加工路徑會變長，可能阻礙加工時間的縮短。

方法 2：重複淺切削和橫向進給運動

軸向切深 ap 設置為較小值，通過重複的 Z 軸切削和橫向進給運動來加工槽內部。
雖然這更容易減輕刀具負荷，但增加了加工次數。
當同時包含周邊精加工時，每個鍵槽所需的加工時間往往會變長。

方法 3：鑽引孔並使用立銑刀加工槽

使用鑽頭建立達到所需加工深度的引孔。
然後將刀具更換為立銑刀，加工槽內部並在周邊進行方肩銑削以完成精加工。
這種方法減少了斜向加工距離和立銑刀的切入負荷，但會產生以下挑戰。

• 同時需要引孔鑽頭和立銑刀
• 需要換刀
• 需要更多的刀位和動力刀座單元
• 每把刀具都需要進行刀偏和刀具壽命管理
• 刀具庫存和設置工作增加

2. VVFH 連接鑽削與周邊精加工

VVFH 是一款具有中心切削刃的三刃平頭立銑刀，可實現鑽削。
它可以在加工起始位置直接沿 Z 方向鑽削。
達到指定深度後，它可以橫向移動以加工槽內部。
然後可以直接在鍵槽周邊進行方肩銑削以完成精加工。

加工方法比較

傳統斜向加工法

傳統鑽頭與立銑刀法

使用 VVFH 加工

3. 支持穩定 VVFH 加工的三項技術

鑽削和槽加工在施加於刀具的負荷方向以及 chip evacuation 條件方面都有所不同。
VVFH 結合了多項技術，使這些不同的加工操作能夠使用單一刀具完成。

特點 1：用於鑽削的三個中心切削刃

VVFH 具有三個中心切削刃。
在鑽削過程中，所有三個切削刃都參與切削，將負荷分散到各個切削刃上。
由於切削刃在刀具中心保持功能，VVFH 可以從加工起始位置直接沿 Z 方向切入，然後過渡到橫向進給。

特點 2：排屑槽容積比傳統設計增加 150%

在鑽削過程中，刀具被工件包圍，使得排出產生的切屑所需的空間尤為重要。
VVFH 使用大型 pocket 並提供
傳統設計 150% 的排屑槽容積
(來源：內部產品文件)。
這種結構減少了鑽削過程中的切屑堆積，並有利於平穩過渡到隨後的橫向進給加工。

這種巨大的排屑槽容積不僅有利於鑽削，而且
對改善全槽銑削期間的 chip evacuation 貢獻巨大。
在鍵槽加工等全槽作業中，整個刀具直徑都參與切削，同時產生大量切屑。
更大的排屑槽容積使切屑更難在 pocket 內堆積，並防止因切屑二次切削而導致的切削負荷增加。
這實現了
從鑽削到槽加工始終穩定的加工。

特點 3：採用不等螺旋角 geometry 的抗振性

在橫向槽加工過程中，整個刀具直徑都參與切削，導致切削負荷高，且更容易發生振動。
VVFH 採用不等螺旋角設計。
其 chip evacuation 性能和抗振性支持在鍵槽和 pocket 加工中從鑽削過渡到橫向進給的刀具路徑。

4. 選擇正確的刀桿以最大化 VVFH 性能

在軸鍵槽加工中，不僅要選擇合適的 VVFH 刀頭，還要確保包括刀桿在內的整個刀具組件具有足夠的剛性，這一點非常重要。
在全槽加工和周邊方肩銑削過程中，徑向負荷會施加在刀具上。
作為基本原則，刀具組件應
盡可能短且厚。

VSSD 高剛性刀桿

VSSD 使用直徑大於刀頭連接螺紋的直柄，增加了整個刀具組件的剛性。
它減少了在承受高徑向負荷的應用中的刀具偏擺，例如全槽鍵槽加工和長槽加工。
在內部槽加工測試中，它展示了
在切深 ap 高達用於比較的整體立銑刀三倍時，仍能實現無顫振加工。

VSSD 有效的應用：

• 全槽鍵槽加工
• 長槽加工
• SCM 鋼等材料的高負荷加工
• 出現顫振或刀具偏擺的應用
• 周邊方肩精加工期間尺寸不穩定的應用

VER 一體式 ER 筒夾刀桿

這種刀桿在利用機器端 ER 筒夾的環境中非常有效，包括車床、複合加工機和瑞士型自動車床。
其一體式 ER 筒夾兼容設計縮短了刀具懸伸。
它有助於在難以保持剛性的環境中抑制偏擺和顫振，例如動力刀座單元和小型機器。
兼容 ER11、ER16、ER20 和 ER25。

刀桿選擇指南

5. 客戶應用案例

以下客戶應用案例展示了 VVFH 的能力。
了解 VVFH 如何在以下方面帶來改進
流程整合、刀具壽命和加工穩定性。

6. 為鑽削、槽加工和周邊精加工使用不同的條件

VVFH 可以使用單把刀具執行多種加工操作，但這並不意味著每種操作都應使用相同的切削條件。
為每種加工操作設置合適的條件非常重要。

鑽削

• 鑽削期間的切削速度
• Z 軸進給量
• 鑽削深度
• 是否需要啄鑽進給
• 冷卻方式供應
• chip evacuation 條件

槽銑削

• 每齒進給量
• 軸向切深 ap
• 槽寬
• 加工長度
• chip evacuation 條件
• 顫振或異常噪音
• 刀具損壞狀況

周邊方肩精加工

• 周邊精加工餘量
• 徑向切深
• 每齒進給量
• 鍵槽寬度
• 方肩尺寸
• 所需的 corner radius
• 加工表面狀況

總結：VVFH 改變了傳統的軸鍵槽加工方法

本文介紹了軸鍵槽加工的挑戰以及 TungMeister VVFH 提供的解決方案。
關鍵點總結如下。

1. 軸鍵槽加工面臨“刀具數量與刀具路徑長度”的兩難困境：
   斜向加工、鑽頭與立銑刀加工以及重複淺切削各有優缺點。
2. VVFH 使用單把刀具連接鑽削、槽加工和周邊精加工：
   三個中心切削刃可實現直接 Z 軸切入，隨後進行橫向進給。
3. 三項技術實現穩定加工：
   三個中心切削刃、150% 排屑槽容積和不等螺旋角 geometry。
4. 刀桿選擇直接影響性能：
   根據應用在 VSSD 高剛性刀桿和 VER 一體式筒夾刀桿之間進行選擇。
5. 優化每種加工操作的切削條件：
   為鑽削、槽加工和周邊精加工設置單獨的條件。
6. 在客戶應用中得到證實：
   結果包括加工時間減少 69%、顫振減少、刀具數量減少以及換刀次數減少。
7. 可換頭設計降低運行成本：
   刀桿可以重複使用。

如果您正在尋求改進軸鍵槽加工流程，我們誠邀您嘗試 VVFH。