图1  一家刀具供货商开发了一种长度为18in的沟槽切削加工用刀具，其径向跳动误差仅0.004 in。这种刀具可使齿轮箱沟槽的铣削进给速度提高10倍，并可深入到以往难以达到的孔深

高品质的沟槽切削加工用刀具，可以帮助加工车间将效率最大化。

生产标准产品的制造商与合同车间相比，其中有一大优势就是他们可以根据可预测的加工需要，对其工艺不断地进行升级。这正是SEW Eurodrive公司（德国公司）的Melvin Story先生所做的事情。

Story先生是Lyman总部的一名工程技术人员，该公司是从事动力传动和运动控制应用系统直角式齿轮箱业务的南加利福尼亚州供货商。SEW Eurodrive公司的美国总部有一个面积为25万ft2的（1ft=0.3048m）工厂，主要负责加工和组装各种产品型号的齿轮箱体和齿轮组。

然而，对标准产品系列的预测并不会减少某些齿轮箱元件加工所面临的挑战。例如齿轮箱箱体的铸件需要进行端面加工、镗孔和钻孔操作，为了保证齿轮箱单元的较长使用寿命和高工作性能，其加工精度误差往往需要保持在微米级的水平上。在每个齿轮箱体的铸件上，可以看到有两个不同尺寸的加工孔径，为了能够在孔径内加工止动环槽，采用精密的铣削加工工艺是十分必要的。对大部分零件而言，铣沟槽扩孔不是复杂的事。穿过铸件壁体钻孔，很容易实现，适用于相对较短的刀具。因为较短的刀具要比较长的刀具具有更高的刚性，可允许强力切削，从而可使加工周期时间减少到最低限度。正如Story先生（图1）所指出的那样，孔径越小，止动环槽的加工越困难，这主要是因为刀具很难达到需要加工的位置上。

这一盲孔位于铸件的后壁上，刀具只能通过对面顶端的开口处接近加工部位。加工沟槽的铣刀必须要有足够的长度，它不但要能够延伸到铸件内，而且还要不干涉夹具。对于重约300lb（1lb=0.454kg）的最大铸件来说，其加工所需的刀具长度至少要有18in（1in=25.4mm）。

图2  这样的沟槽铣削刀具就可以加工两个不同尺寸的孔径，因此不需要更换刀具，从而减少了整体加工时间

SEW Eurodrive公司以前在这种大型铸件上加工内径沟槽所使用的刀具，限制了Makino a99e 50号锥度卧式加工中心的生产能力，实际上，许多这类铸件都是用这种机床加工的。为了确保沟槽的加工精度，采用较低的插补进给速度是必要的，因为刀具缺乏刚性。在高速进给的情况下，刀具易于弯曲，因此在110mm的内径中加工120mm直径的沟槽时，需要将进给速度限制在20mm/min。

当这些铣刀的镶刀片进行分度的时候，也延长了主轴的停工时间。Story先生发现，要想在机床上对这种刀具的镶刀片进行精确的分度是不可能的。这不是机床操作员的过错，主要在于刀具的变数实在太多了，因此，为了确保镶刀片的正确定位，Wayne Ballenger先生刀具管理员采用对刀仪对这些镶刀片进行分度和测量。

根据过去使用Horn公司刀具在小沟槽和内径加工操作中取得的成功经验，Story先生决定求助于Horn公司，也许他们能够为大型铸件的沟槽铣削加工提供一个解决方案。尽管Horn公司常常只涉及小工件的加工，但在过去几年中，该公司已经开发了很多用于大孔径和大型沟槽加工的刀具。

从小工件加工开始

几年前，由Ballenger先生引荐Story先生采用Horn公司的刀具。他们首先将这些刀具应用于小沟槽的加工，并源源不断地得到了Horn公司的Brian Hogg先生和Colony Tool工具公司销售人员Johnny Golden先生的帮助。在这些应用领域中早期使用的大部分刀具，都采用Horn Mini Milling（迷你铣削）系列直径小于1in的沟槽铣削和倒角用刀具。同时也使用像图2中看到的那种小型组合式刀具，在这种条件下，只要采用一种沟槽铣削刀具就可以加工两个不同尺寸的孔径，因此不需要更换刀具，从而减少了整体加工时间。总之，每个应用领域都经过仔细的检查，而且铣刀的直径和刀刃数量根据这一操作要求经过进一步优化，从而最大程度地减少了加工周期并降低了刀具的磨损量。

图3  制造商与供货商之间所建立的良好关系常常会带来良好的效果。在这里，SEW Eurodrive公司的刀具专家Wayne Ballenger先生，在Horn公司销售代表Brian Hogg先生（中）和Colony Tool工具公司Johnny Golden先生的注视下，正在测量一套组合式刀具

Horn公司为加工大型铸件而开发的刀具，其优点与那些小直径刀具加工的优点差不多。尽管该刀具的直径有3.5in，长度达到了18in，但其配有3个镶刀片的刀具实测径向跳动误差只有0.004in。高加工精度，再加上刀具更好的刚性，使其进给速度从20mm/min增加到了200mm/min。这一进给速度使加工周期时间从4min减少到了1min。Story先生还补充说，刀具的使用寿命也延长了很多。

此外，Story先生很有信心地让操作员在机床上进行镶刀片的分度操作，不需要再在对刀仪上测量。他说，这样的重复精度正是他梦寐以求的。

Horn公司的刀具被使用在每一个铸件较大孔径中的沟槽加工。那些较短的刀具，其直径相对比较大，允许使用10个镶刀片。以前刀具的直径较小，只安装3个镶刀片。那些刀具运行时的插补进给速度为190mm/min。在铣削加工那些沟槽时，Horn公司的刀具允许牧野公司的机床以888mm/min的速度运行。

建立良好合作关系

Story先生说，他可以从生产铣刀和钻头的各家刀具公司获得报价。然而，加工沟槽刀具的情况却不一样，他将坚持使用Horn公司提供的刀具。多年来，在Hogg先生和Golden先生的协助下，其刀具的质量是无懈可击的。他说，与其刀具销售代表和刀具分销商建立起来的密切关系和信任，帮助SEW Eurodrive公司更快地掌握了新刀具的使用方法，从而使该公司更快地提高了效率和效益。