1. Największym wyzwaniem w Frezowaniu walcowo-czołowym są „drgania” — co ujawniają dane terenowe

Jakie wyzwanie najbardziej trapi dziś większość zakładów w Frezowaniu walcowo-czołowym?

Odpowiedź jest wyraźnie widoczna w ankiecie przeprowadzonej przez Tungaloy podczas seminarium na temat Frezowania walcowo czołowego w 2023 roku.

1 na 4 respondentów wskazało „tłumienie drgań” jako swoje największe wyzwanie. Zajmuje ono zdecydowanie 1. miejsce, wyprzedzając „żywotność narzędzia/koszt” (2. miejsce) i „wydajność obróbki” (3. miejsce).

Ta ankieta dotyczyła Frezowania walcowo czołowego, ale sytuacja jest jeszcze trudniejsza w Frezowaniu rowków. Frezowanie rowków ma czynniki strukturalne, które sprawiają, że drgania są bardziej prawdopodobne niż w Frezowaniu walcowo czołowym.

• Duża liczba zaangażowanych Flute — Maksymalna liczba jednocześnie skrawających krawędzi oznacza, że opór skrawania znacznie przekracza ten w Frezowaniu walcowo czołowym
• Trudne odprowadzanie Chip — Chip mają tendencję do gromadzenia się na dnie rowka, co grozi ponownym skrawaniem, nagrzewaniem i uszkodzeniem
• Wzmocnienie drgań — Pełne zaangażowanie obwodu + długi wysięg sprawiają, że wibracje są jeszcze bardziej prawdopodobne
• Ryzyko złamania — W głębokich rowkach (1×D lub więcej) ugięcie narzędzia wzrasta, prowadząc bezpośrednio do złamania

Tymczasem wiele zakładów domyślnie używa „zwykłego, uniwersalnego freza walcowo-czołowego 4-Flute”. Według danych sprzedażowych Tungaloy (2022–2025), frezy walcowo-czołowe 4-Flute stanowią 84% użycia frezów walcowo-czołowych pod względem liczby Flute. Chociaż wybierane są niemal wyłącznie ze względu na swoją wszechstronność, frezy walcowo-czołowe 4-Flute nie są specjalnie zaprojektowane do tłumienia drgań.

Jak można tłumić drgania, jednocześnie osiągając zarówno wydajność, jak i stabilność w Frezowaniu rowków? Odpowiedzią jest Combination Edge.

2. Klucz do rozwiązania: Czym jest Combination Edge?

Struktura Combination Edge

Combination Edge, zastosowana w głowicach FinishMeister i VEE-C, to opatentowana Geometry krawędzi z falistymi i prostymi krawędziami skrawającymi ułożonymi naprzemiennie.

Ta struktura pełni dwie odrębne role:

• Faliste krawędzie skrawające — Rozkładają długość krawędzi styku, aby zmniejszyć opór skrawania. Tłumią drgania
• Proste krawędzie skrawające — Wygładzają powierzchnię pozostawioną przez faliste krawędzie, eliminując chropowatą teksturę typową dla frezów do obróbki zgrubnej. Zapewniają jakość wykończenia powierzchni

Innymi słowy, jedno narzędzie jednocześnie osiąga „zmniejszony opór w obróbce zgrubnej” i „zapewnioną jakość wykończenia powierzchni”.

Czym różni się od innych typów krawędzi

Combination Edge — 2 linie produktów

Tungaloy oferuje Combination Edge w 2 seriach produktów. Wybierz optymalną linię w oparciu o warunki obróbki, koszt i wymagania Application.

	Produkt	Typ	Średnica narzędzia	Cechy i Application
	VEE-C	Głowica wymienna (TungMeister)	φ10–φ25	Wymiana głowicy zmniejsza koszty eksploatacji. Kompatybilny z trzonkami o wysokiej sztywności dla maszyn o niskiej sztywności
	FinishMeister	Pełnowęglikowy	φ6–φ20	Dostępne od małych średnic. Sprawdzony w maszynach wielozadaniowych i zastosowaniach z długim wysięgiem. Opublikowane studium przypadku w Kondo Iron Works

Oba dzielą tę samą filozofię projektowania Combination Edge (naprzemienne faliste + proste krawędzie). Chociaż dane i studia przypadków w tym artykule koncentrują się głównie na VEE-C, Combination Edge zapewnia równie skuteczne wyniki z FinishMeister.

3. Porównanie zmierzonych danych — dlaczego wyróżnia się w Frezowaniu rowków, Frezowaniu walcowo czołowym i wykańczaniu

Od tego momentu weryfikujemy wydajność Combination Edge w trzech osiach — Frezowaniu rowków, Frezowaniu walcowo czołowym i wykańczaniu — wykorzystując dane z obszernych testów skrawania przeprowadzonych wewnętrznie w Tungaloy.

Przegląd testów

① Frezowanie rowków — Przytłaczająca wydajność w głębokich rowkach

W Frezowaniu rowków krawędź skrawająca styka się z obrabianym przedmiotem na całym obwodzie, co skutkuje wysokim oporem skrawania i ryzykiem drgań/złamania znacznie przekraczającym Frezowanie walcowo czołowe. To wymagające środowisko jest dokładnie tym, gdzie faliste krawędzie skrawające Combination Edge zapewniają największy efekt rozkładu oporu skrawania.

Dlaczego jest mocny w głębokich rowkach? — Faliste krawędzie skrawające rozkładają długość styku na Flute, łagodząc gwałtowny wzrost oporu skrawania wynikający z pełnego zaangażowania obwodu. To tłumi drgania, umożliwiając kontynuowanie obróbki bez złamania nawet na głębokościach, których uniwersalny 4-Flute nie jest w stanie wytrzymać.

② Frezowanie walcowo czołowe — Mniej drgań oznacza, że można mocniej naciskać

Jak wspomniano w Sekcji 1, największym wyzwaniem w Frezowaniu walcowo czołowym jest „tłumienie drgań” (25%). Combination Edge zapewnia zarówno tłumienie drgań, jak i wysoką wydajność również w Frezowaniu walcowo czołowym.

Trzy kluczowe wnioski z tych danych:

Punkt 1: Przy ap≤6mm, w pełni równa wydajność frezom do obróbki zgrubnej

W zakresie ap=4–6mm — najczęściej używanej głębokości skrawania w rzeczywistym Frezowaniu walcowo czołowym — Combination Edge osiąga niemal identyczny wskaźnik usuwania Chip jak frezy do obróbki zgrubnej. W porównaniu z uniwersalnym 4-Flute, do 300% (3×). W tym zakresie, Combination = Obróbka zgrubna pod względem wydajności.

Punkt 2: Nawet przy głębokich cięciach ap=10–20mm, 2–2.5× w porównaniu z uniwersalnym 4-Flute

Nawet w głębokim Frezowaniu walcowo czołowym przy ap=20mm, Combination Edge osiąga 248% w porównaniu z uniwersalnym 4-Flute. Chociaż nie dorównuje frezom do obróbki zgrubnej, utrzymuje drugą najwyższą wydajność. Co więcej, ponieważ frezy do obróbki zgrubnej nie mogą zapewnić jakości wykończenia omówionej poniżej, Combination Edge często wygrywa pod względem całkowitej wydajności procesu, gdy uwzględnia się wykańczanie.

Punkt 3: Mniej drgań oznacza, że można „mocniej naciskać na warunki”

Faliste krawędzie skrawające Combination Edge również rozkładają długość krawędzi styku w Frezowaniu walcowo czołowym, zmniejszając opór skrawania. To tłumi drgania, ułatwiając zwiększenie Vc i fz. Poza różnicami w wydajności pokazanymi w danych, jest to duża zaleta z perspektywy „czy faktycznie można zwiększyć warunki w zakładzie produkcyjnym?”

W rzeczywistości, w Studium przypadku 3 (SS400, BT40), przy wymianie freza do obróbki zgrubnej na VEE-C, warunki zostały zwiększone — Vc: 100→120 m/min, fz: 0.12→0.15 mm/ząb — co zaowocowało 1.5× wydajnością i 1.7× żywotnością narzędzia. „Nie drga, więc można mocniej naciskać” — tego doświadczają użytkownicy w zakładzie produkcyjnym.

③ Wykańczanie — Sprawdzona jakość powierzchni równa uniwersalnemu 4-Flute

„Rozumiem, że jest odporny na drgania i wydajny w obróbce zgrubnej. Ale czy Combination Edge naprawdę może zapewnić dobre wykończenie?” — To najczęściej zadawane pytanie.

Krótka odpowiedź brzmi: Combination Edge osiąga jakość wykończenia powierzchni niemal równą uniwersalnemu 4-Flute. Zobacz dane dotyczące ugięcia ścianki i chropowatości powierzchni Ra zmierzone w testach seminaryjnych.

Porównanie ugięcia ścianki [mm]

Porównanie chropowatości powierzchni Ra [μm]

Oto kluczowe wnioski z danych:

① Różnice w ugięciu i Ra w porównaniu z uniwersalnym 4-Flute są minimalne

Maksymalna różnica ugięcia wynosi 0,004mm, a maksymalna różnica Ra wynosi 0,049μm. Obie nie są znaczącymi różnicami dla praktycznych celów obróbki. Przy Posuwie 2 000 mm/min, Combination Edge faktycznie przewyższył 4-Flute (niższe wartości) zarówno pod względem ugięcia, jak i Ra.

② Zupełnie inny poziom wykończenia w porównaniu z frezami do obróbki zgrubnej

Frezy do obróbki zgrubnej składają się w całości z falistych krawędzi skrawających, pozostawiając nieregularności powierzchni, które wymagają oddzielnej operacji wykańczającej. Proste krawędzie skrawające Combination Edge wygładzają powierzchnię, osiągając jakość wykończenia, która jest całkowicie inna niż w przypadku frezów do obróbki zgrubnej. Jest to bezpośredni powód, dla którego możliwe jest „obróbka zgrubna i wykańczająca jednym narzędziem”.

③ Nie może dorównać dedykowanemu narzędziu wykańczającemu 7-Flute, ale Application jest inna

Do precyzyjnego wykańczania wymagającego Ra w zakresie 0,2μm, optymalne jest narzędzie wielo-Flute 7-Flute. Jednakże, dla typowych tolerancji wykańczania (około Ra 0,5μm), Combination Edge jest w pełni zdolny. Co więcej, ponieważ Combination Edge może przejść bezpośrednio od obróbki zgrubnej do wykańczającej, eliminuje się zmiany narzędzi i ustawienia.

Podsumowanie Sekcji 3 — Wszechstronność obejmująca Frezowanie rowków, Frezowanie walcowo czołowe i wykańczanie

Combination Edge nie jest „narzędziem tylko do Frezowania rowków”. Przytłaczająca wydajność w Frezowaniu rowków, wysoka wydajność z tłumieniem drgań w Frezowaniu walcowo czołowym oraz jakość wykończenia powierzchni równa uniwersalnemu 4-Flute — jest to jedyna Geometry krawędzi, która zapewnia wysoką wydajność we wszystkich trzech osiach.

4. Rzeczywista wydajność: Studia przypadków obróbki u użytkowników (5 historii sukcesu + opublikowany przypadek)

Poza wewnętrznymi danymi testowymi, wszystkie 5 ocen terenowych użytkowników zakończyło się oceną „sukces”. Przedstawiamy studia przypadków zarówno VEE-C (głowica wymienna), jak i FinishMeister (pełnowęglikowy).

Przegląd studiów przypadków

Studia przypadków FinishMeister

Studia przypadków VEE-C

Opublikowane studium przypadku: Kondo Iron Works × FinishMeister Combination Edge

Powyższe 5 przypadków opiera się na wewnętrznych raportach z testów, ale istnieje również oficjalnie opublikowana historia sukcesu.

Kondo Iron Works Co., Ltd. (Inuyama City, prefektura Aichi) specjalizuje się w obróbce elementów obrabiarek i maszyn budowlanych. Firma wprowadziła pełnowęglikowy frez walcowo-czołowy Combination Edge FinishMeister φ12 na maszynie wielozadaniowej, osiągając znaczące wyniki.

Wyniki:

• Skrócony czas obróbki — Tłumienie drgań Combination Edge umożliwiło obróbkę z dużą głębokością skrawania. Mniejsza liczba przejść skróciła czas cyklu
• Konsolidacja narzędzi — Zdolność do obróbki zgrubnej plus jakość wykończenia w jednym narzędziu. Obróbka zgrubna i wykańczająca skonsolidowane w jednym narzędziu

VEE-C to produkt, który wykorzystuje tę samą krawędź Combination Edge, sprawdzoną w Kondo Iron Works, w formacie z wymienną głowicą. Monolityczny FinishMeister i VEE-C z wymienną głowicą — wybierz spośród 2 linii w zależności od zastosowania i ekonomiki.

Podsumowanie — Tłumienie drgań i przejście do następnego cięcia

Ten artykuł przedstawia możliwości krawędzi Combination Edge firmy Tungaloy poprzez jej strukturę, dane i studia przypadków. Oto kluczowe punkty:

1. Największym wyzwaniem w frezowaniu czołowym są „drgania” — 25% respondentów z warsztatów produkcyjnych uznało je za problem nr 1 w rzeczywistym badaniu
2. Krawędź Combination Edge to jedyna w swoim rodzaju geometria — faliste krawędzie tłumią drgania, proste krawędzie wygładzają powierzchnię
3. Sprawdzona w 874 warunkach testowych — do 5,5-krotnej wydajności w frezowaniu rowków, do 3-krotnej w frezowaniu bocznym. Wykończenie powierzchni równe ogólnemu frezowi 4-ostrzowemu
4. Wszystkie 5 studiów przypadku użytkowników oceniono jako „sukces” — do 3-krotnej wydajności, do 15-krotnej żywotności narzędzia
5. Sprawdzona na maszynach BT30, BT40 i wielozadaniowych — stabilna obróbka nawet na maszynach o niskiej sztywności z długim wysięgiem
6. Obróbka zgrubna i wykończeniowa jednym narzędziem — konsolidacja narzędzi skraca czas ustawiania i koszty
7. 2-liniowa gama produktów obejmuje każde zastosowanie — VEE-C (wymienna głowica) i FinishMeister (monolityczny)

Jeśli zajmujesz się poprawą wydajności frezowania rowków, przeciwdziałaniem drganiom lub konsolidacją narzędzi, wypróbuj krawędź Combination Edge.