Ainda está a realizar Face milling com uma Solid EndMill?

Ainda está a realizar Face milling com uma Solid EndMill?


A fresa de facear não cabe devido a interferências, por isso utiliza a aresta inferior. A superfície de maquinagem é demasiado estreita, por isso realiza Face milling com uma fresa de topo. A maquinagem plana em tornos de tipo suíço é igualmente deixada para a aresta inferior. Será a aresta inferior de uma fresa de topo realmente a escolha certa para o seu Face milling? Marcas de Cutter, má qualidade de superfície, riscos que aparecem após a galvanização — estes problemas resultam do facto de as arestas inferiores das fresas de topo não estarem otimizadas para Face milling. A cabeça de fresa de topo intercambiável TungMeister VFM Head da Tungaloy apresenta um design concebido especificamente para Face milling com uma wiper edge e sharp 6-flute cutting edges. Disponível em φ12 a φ25 — 4 tamanhos e cobrindo todos os 6 grupos de materiais ISO, redefine o Face milling com fresas de topo. Este artigo fornece uma análise minuciosa das características técnicas da VFM, juntamente com 3 estudos de caso de maquinagem de utilizadores.

1. Face Milling com uma Fresa de Topo — Tornou-se o seu “Padrão”?

Para Face milling e acabamento de superfícies inferiores, a ferramenta ideal é uma fresa de facear (face milling cutter). No entanto, no chão de fábrica real, não terá a utilização da aresta inferior de uma fresa de topo para Face milling passado a ser o “padrão”?

Por trás disto residem três restrições típicas.

Restrição 1: A interferência impede o encaixe da fresa de Face milling

 

A interferência de paredes circundantes, grampos e fixações torna regularmente impossível, do ponto de vista físico, a utilização de uma fresa de Face milling. Nestas situações, utilizar a aresta inferior de uma fresa de topo sólida de pequeno diâmetro para Face milling é a solução comum.

Restrição 2: A superfície de maquinagem é demasiado estreita, tornando o diâmetro da ferramenta excessivo — fresa de topo utilizada como substituta

Restrição 3: Restrições de diâmetro da haste em tornos de tipo suíço e convencionais

Ao realizar maquinagem plana (fresagem de chavetas) em componentes de barra redonda utilizando tornos de tipo suíço ou convencionais, o diâmetro da haste que pode ser montado na unidade do fuso de fresagem é limitado. Adicionalmente, a baixa rigidez do fuso de fresagem torna difícil aumentar as condições de corte, resultando numa qualidade de superfície instável.

O Problema Comum — Limitações das Arestas Inferiores das Fresas de Topo Sólidas

As arestas inferiores das fresas de topo sólidas são a solução imediata em todos estes cenários. No entanto, as fresas de topo sólidas são inerentemente concebidas principalmente para corte periférico (fresagem de ombros, ranhuragem) e não estão otimizadas para o acabamento de superfícies inferiores. Como resultado, os seguintes problemas ocorrem repetidamente.

  • Marcas de Cutter — Pequenas diferenças de degrau e variações na precisão do raio nas arestas inferiores transferem-se diretamente para a superfície maquinada, deixando marcas de cutter visíveis a olho nu
  • Má qualidade da superfície inferior — Sem uma wiper edge, as fresas de topo têm dificuldade em alcançar uma rugosidade de superfície fina. Sem acabamento brilhante. Os requisitos de qualidade de acabamento não podem ser satisfeitos
  • Impacto nos processos a jusante — Os riscos na superfície maquinada tornam-se visíveis após a galvanização, exigindo processos adicionais como retificação ou acabamento manual

O Face milling com a aresta inferior de uma fresa de topo tornou-se o “padrão” — a VFM Head da TungMeister foi criada para mudar esse padrão.

2. Para Além dos Limites das Arestas Inferiores — A Opção VFM Head

Conceito de Design da VFM

“Não há outra escolha senão realizar Face milling com uma fresa de topo” — a cabeça dedicada a Face milling VFM da série de fresas de topo de cabeça intercambiável TungMeister da Tungaloy inverte este pressuposto. Alcança uma qualidade de superfície que o Face milling de aresta inferior nunca poderia oferecer, através da combinação de uma wiper edge e arestas de corte afiadas.


 

A VFM incorpora 4 características técnicas especificamente concebidas para o acabamento em Face milling.

  • Equipada com wiper edge — Uma wiper edge na face inferior suaviza as irregularidades da superfície. A qualidade de superfície superior às fresas de topo sólidas está publicada nas especificações do catálogo
  • Arestas de corte afiadas × 6 flutes — 6 flutes em todos os tamanhos. Combina as elevadas taxas de Feed do design multi-flute com a baixa resistência ao corte das arestas afiadas, melhorando simultaneamente a qualidade da superfície e a eficiência
  • Baixo ângulo de hélice de 10° × comprimento curto da aresta de corte 0,3×D — Um ângulo de hélice de 10° reduz a força de corte axial. Combinado com um comprimento de aresta de corte reduzido para 0,3× o diâmetro da ferramenta, isto proporciona uma geometria de aresta otimizada especificamente para Face milling
  • Equipada com Corner radius (R0,2–R0,4) — Previne a quebra da aresta enquanto suprime rebarbas na superfície maquinada

PONTO

Uma Cabeça de Fresa de Topo Dedicada ao “Acabamento de Superfícies Inferiores”

Face milling com a aresta inferior de uma fresa de topo — este é um design fundamentalmente diferente desse “padrão”. O conceito de uma “wiper edge” de uma fresa de facear reduzido ao tamanho de uma fresa de topo — essa é a essência da VFM.

φ10 a φ25 — Gama de 5 Tamanhos

A VFM está disponível em 5 tamanhos para se adaptar a diferentes larguras de superfície de maquinagem e ambientes de máquina. Todos os tamanhos utilizam a classe AH715 (revestimento mais recente, excelente resistência ao desgaste e à soldadura).

Referência Diâmetro da Ferramenta Flutes Máx. Profundidade de Corte Raio de Canto Rosca de Conexão
VFM100L03.6R02I06S05 φ10 6 3,6 mm R0,2 S05
VFM120L03.6R02I06S05 φ12 6 3,6 mm R0,2 S05
VFM160L04.8R04I06S06 φ16 6 4,8 mm R0,4 S06
VFM200L06.0R04I06S08 φ20 6 6,0 mm R0,4 S08
VFM250L07.5R04I06S10 φ25 6 7,5 mm R0,4 S10


 

ISO P/M/K/N/S/H — Todos os Grupos de Materiais de Peça Cobertos

Um dos principais pontos fortes da VFM é a sua ampla cobertura de materiais de peça. Desde aço carbono a aço inoxidável, ferro fundido, ligas de alumínio e até ligas de titânio, ligas resistentes ao calor e Hardened steel — as condições de corte padrão estão estabelecidas para todos os 6 grupos ISO.

ISO Material da Peça Vc (m/min) fz φ12 (mm/z)
P Aço carbono, liga de aço (S45C, SCM440, etc.) 60–180 0,08–0,13
M Aço inoxidável (SUS304, SUS316, etc.) 40–100 0,08–0,13
K Ferro fundido (FC250, FCD450, etc.) 80–200 0,08–0,13
N Ligas de alumínio 100–700 0,08–0,13
S Ligas de titânio, ligas resistentes ao calor (Ti-6Al-4V, Inconel 718, etc.) 20–80 0,08–0,13
H Hardened steel (SKD11, SKH51, etc., até 60HRC) 20–80 0,08–0,13

Não há necessidade de se perguntar “Posso usá-la neste material?” — essa é outra grande vantagem da VFM.

3 Casos de Utilização Onde a VFM se Destaca

Eis como a VFM aborda as três restrições que forçam as oficinas a depender de fresas de topo.

Restrição Abordagem Convencional Solução VFM
O Cutter de grande diâmetro não cabe devido a interferências Substituição pela aresta inferior de uma fresa de topo sólida → aparecem marcas de cutter Qualidade de superfície de nível de fresa de facear em pequenos diâmetros φ12–φ25. A wiper edge suaviza a superfície maquinada, melhorando drasticamente o acabamento enquanto evita interferências
Superfície de maquinagem demasiado estreita para o diâmetro excessivo da ferramenta Continuar a utilizar uma fresa de Face milling sobredimensionada ou comprometer com a aresta inferior Selecione o diâmetro correto para corresponder à largura da superfície de maquinagem. O design de 6 flutes equipado com wiper garante uma excelente qualidade de superfície mesmo em pequenos diâmetros. A configuração também é simplificada
Restrições de diâmetro da haste em tornos de tipo suíço / convencionais Comprometer com uma ferramenta sólida de pequeno diâmetro, qualidade de superfície instável Utilize um diâmetro de ferramenta maior em relação ao diâmetro da haste (ex.: cabeça φ12 numa haste φ8). A haste VER (pinça ER) minimiza a saliência para uma maquinagem estável mesmo em fusos de fresagem de baixa rigidez

PONTO

Combinação de Haste VER — Ideal para Tornos de Tipo Suíço e Convencionais

Com a haste VER (adaptador de pinça ER) da TungMeister, a ferramenta pode ser montada diretamente no suporte de pinça ER da máquina. Ao minimizar a saliência, consegue-se uma maquinagem estável com vibração suprimida, mesmo em unidades de fuso de fresagem de baixa rigidez. A excelente qualidade de superfície da wiper edge também pode reduzir ou eliminar processos a jusante (retificação, etc.) em superfícies de maquinagem plana.



 

Dados de Rugosidade de Superfície — Ra que Supera as Fresas de Topo Sólidas

Quão superior é a qualidade de superfície da VFM? Vamos verificar com os dados medidos publicados no catálogo.


Material da Peça SUS303
Máquina M/C Vertical (BT30)
Cabeça VFM200L06.0R04I06S08 AH715 (φ20)
Condições de Corte Vc=100 m/min, fz=0,05 mm/z, ap=1 mm, ae=12 mm
Comprimento do Balanço 30 mm (húmido)

Sob estas condições de teste, a VFM registou uma rugosidade de superfície Ra que supera tanto as fresas de topo sólidas da concorrência como os produtos equipados com wiper da concorrência. É particularmente notável que estes resultados tenham sido alcançados mesmo num ambiente BT30 de baixa rigidez.

Dados Principais

Rugosidade de Superfície que Supera as Fresas de Topo Sólidas mesmo em BT30

A wiper edge da VFM proporciona uma qualidade de superfície estável mesmo num ambiente BT30 de baixa rigidez. A verdadeira força da VFM brilha precisamente em ambientes com rigidez limitada — tornos de tipo suíço, centros de maquinagem compactos e configurações semelhantes.

3. Desempenho Apoiado por Dados — Comparação Quantitativa da Qualidade de Superfície, Eficiência e Vida Útil da Ferramenta

A partir daqui, verificamos quantitativamente o desempenho da VFM em três eixos — “qualidade de superfície”, “eficiência” e “vida útil da ferramenta” — com base em 3 estudos de caso de maquinagem de utilizadores e dados de catálogo.

Comparação Cruzada de Todos os 3 Casos

Todos os 3 casos de adoção receberam classificações de “vitória“. Apesar dos diferentes materiais de peça e ambientes de máquina, a VFM superou significativamente as ferramentas existentes tanto na qualidade de superfície como na eficiência.

Comparação Caso 1: Hastelloy-X Caso 2: SUS440C Caso 3: SS
Material da Peça Hastelloy-X (forjado) SUS440C SS400
Máquina MC Horizontal / BT50 MC Vertical / BT30 MC Vertical / BT40
Ferramenta Existente Fresa de topo sólida φ12 Fresa de topo sólida φ12 Fresa de topo sólida φ10
Ganho de Eficiência +50% +50% +67%
Qualidade de Superfície Boa (superfície brilhante) Muito boa Boa
Vida Útil da Ferramenta — (tempo de teste expirado) +50% (240 pcs/cabeça) — (demonstração)
Resultado Vitória Vitória Vitória

Aqui estão as principais conclusões destes dados.

Ponto 1: Qualidade de superfície classificada como “boa” ou superior em todos os casos — problemas de marcas de cutter e riscos fundamentalmente resolvidos

No Caso 1, as marcas de cutter causadas pela aresta inferior da fresa de topo sólida desapareceram e a superfície maquinada ganhou um acabamento brilhante. O Caso 2 recebeu uma classificação de “muito boa”. No Caso 3, o problema dos riscos que se tornavam visíveis após a galvanização foi eliminado. Todos os resultados foram alcançados através da wiper edge que suaviza a superfície maquinada.

Ponto 2: Melhoria de eficiência de 50–67% — não apenas qualidade de superfície, mas também ganhos de produtividade

A VFM não só melhora a qualidade da superfície, como também supera as ferramentas existentes na taxa de Feed e na taxa de remoção de Chip. A capacidade de elevado Feed de 6 flutes, combinada com a baixa resistência ao corte das arestas afiadas, permite a melhoria simultânea da qualidade da superfície e da eficiência.

Ponto 3: Comprovado de BT30 a BT50 — ampla gama de ambientes de máquina

Desde a máquina BT30 de menor rigidez até à BT50, foram alcançados resultados estáveis independentemente do ambiente da máquina. A eficácia da VFM mantém-se mesmo em máquinas de baixa rigidez.

Dados de Catálogo — 1,5× Eficiência, 1,4× Vida Útil da Ferramenta

Para além dos estudos de caso de utilizadores, as capacidades da VFM são apoiadas por dados de catálogo.

Caso de Catálogo Material Melhoria Resultado
Caso A (φ20) SUS303 Comparação de rugosidade de superfície Ra que supera os produtos sólidos da concorrência
Caso B (φ16) A5052 Comparação de eficiência 1,5× eficiência (qualidade de superfície mantida)
Caso C (AH715) FCD400 Comparação de vida útil da ferramenta 1,4× vida útil da ferramenta (qualidade de superfície também melhorada)

Resumo da Secção 3

Superando as Ferramentas Existentes em Qualidade de Superfície, Eficiência e Vida Útil da Ferramenta

A VFM supera as ferramentas existentes num ou mais aspetos da qualidade de superfície, eficiência e vida útil da ferramenta. Melhorar a qualidade da superfície enquanto se aumenta também a eficiência — não é um compromisso, mas um resultado tornado possível por um design dedicado ao conceito de wiper edge.

4. Estudos de Caso de Maquinagem de Utilizadores

O que aconteceu quando as oficinas que realizavam Face milling com arestas inferiores de fresas de topo mudaram para a VFM? Resultados positivos em todos os 3 casos. Desde ligas resistentes ao calor a aço inoxidável e aço geral, a VFM foi adotada numa vasta gama de materiais de peça.

Caso 1 Acabamento de Superfície Inferior em Hastelloy-X — Adotada para Superfície Brilhante

Detalhes da Usinagem

  • Peça: Caixa — superfície de vedação de saída (acabamento de superfície inferior)
  • Material da peça: Hastelloy-X (forjado)
  • Máquina: MC Horizontal / BT50

Desafios

  • Uma fresa de topo da concorrência — originalmente não adequada para acabamento de superfícies inferiores — estava a ser utilizada como medida temporária
  • Retrabalho frequente no acabamento de superfícies inferiores. A aparência visual era um problema maior do que os valores de rugosidade de superfície

Comparação de Condições de Corte

Existente (Fresa de Topo da Concorrência) VFM (AH715)
Diâmetro da ferramenta φ12 (6 flutes) φ12 (6 flutes)
Velocidade de corte 20 m/min 30 m/min
Avanço por dente 0,05 mm/z 0,1 mm/z
Profundidade de corte 2 mm 1 mm
Taxa de Feed 159 mm/min 477 mm/min
Taxa de remoção de Chip 3,82 cm³/min 5,73 cm³/min (+50%)
Qualidade de superfície Igual à anterior Boa (brilhante)

PONTO

Adotada para Superfície Brilhante — Retrabalho Eliminado

A VFM produziu um acabamento brilhante na superfície maquinada, com a aparência visual a melhorar muito para além dos valores de rugosidade de superfície isolados. O retrabalho do acabamento da superfície inferior foi eliminado e a adoção foi confirmada. A avaliação positiva da VFM já adotada para outras características expandiu-se também para o acabamento de superfícies inferiores.

Caso 2 Acabamento de Face Milling em SUS440C — Adotada após o Desaparecimento das Marcas de Cutter


Detalhes da Usinagem

  • Peça: Bloco
  • Material da peça: SUS440C
  • Máquina: MC Vertical / BT30
  • Operação: Face milling (acabamento)

Desafios

  • O Face milling era realizado utilizando a aresta inferior de uma fresa de topo sólida (4 flutes)
  • Apareciam marcas de cutter, causando problemas de fiabilidade no processo de maquinagem

Comparação de Condições de Corte

Existente (Fresa de Topo da Concorrência) VFM (AH715)
Diâm. ferr. / Flutes φ12 / 4 flutes φ12 / 6 flutes
Velocidade de corte 34 m/min (mesmas condições)
Avanço por dente 0,06 mm/z (mesmas condições)
Taxa de Feed 216 mm/min 325 mm/min (+50%)
Taxa de remoção de Chip 2,6 cm³/min 3,9 cm³/min (+50%)
Peças por cabeça 160 pcs 240 pcs (+50%)
Qualidade de superfície Má (marcas de cutter presentes) Muito boa (marcas de cutter eliminadas)

PONTO

Marcas de Cutter Eliminadas + 50% de Ganho de Eficiência + 50% de Ganho de Vida Útil da Ferramenta

A mudança de uma fresa de topo sólida de 4 flutes para o design de 6 flutes da VFM aumentou a taxa de Feed em 50% com o mesmo fz (efeito do aumento do número de flutes). Adicionalmente, as marcas de cutter foram completamente eliminadas e as peças por cabeça aumentaram 50%. Qualidade de superfície, eficiência e vida útil da ferramenta — as três foram entregues, levando à adoção mesmo num ambiente BT30 de baixa rigidez.

Caso 3 Face Milling em SS400 — Resolvido o Problema de Riscos Pós-Galvanização


Detalhes da Usinagem

  • Peça: Componente de máquina (Face milling → processo de galvanização)
  • Material da peça: SS400
  • Máquina: MC Vertical / BT40
  • Operação: Face milling (acabamento)

Desafios

  • Face milling com uma fresa de topo sólida da concorrência (φ10, 4 flutes)
  • As peças passam por galvanização após a maquinagem; os riscos na superfície maquinada tornavam-se visíveis após a galvanização

Comparação de Condições de Corte

Existente (Fresa de Topo da Concorrência) VFM (AH715)
Diâm. ferr. / Flutes φ10 / 4 flutes φ12 / 6 flutes
Velocidade de corte 150 m/min (mesmas condições)
Avanço por dente 0,06 mm/z 0,08 mm/z
Taxa de Feed 1.146 mm/min 1.910 mm/min (+67%)
Taxa de remoção de Chip 0,34 cm³/min 0,57 cm³/min (+67%)
Qualidade de superfície Má (riscos visíveis após galvanização) Boa

PONTO

Problema de Riscos Pós-Galvanização Resolvido — Qualidade a Jusante Melhorada

A wiper edge da VFM produz uma superfície maquinada suave que impacta diretamente a qualidade dos processos a jusante, como a galvanização e o revestimento. Com os riscos já não visíveis, o risco de retrabalho e reclamações de qualidade nos processos a jusante é também reduzido. Isto contribui para uma “melhoria total do processo” que se estende para além da própria operação de maquinagem.

Resumo — Transforme o seu Face milling com a VFM

“Ainda está a realizar Face milling com uma fresa de topo?” — Este artigo apresentou as características técnicas, dados e estudos de caso da TungMeister VFM Head como resposta a esta questão. Aqui estão os pontos-chave.

  1. Face milling com uma fresa de topo — há um problema com este “padrão” — Muitas oficinas não têm outra escolha senão depender de fresas de topo devido a restrições de interferência, larguras de superfície estreitas e limitações de diâmetro da haste
  2. A VFM é uma cabeça concebida exclusivamente para Face milling — Wiper edge + arestas de corte afiadas + 6 flutes × baixo ângulo de hélice × curto comprimento da aresta de corte. Uma abordagem fundamentalmente diferente das arestas inferiores das fresas de topo de uso geral
  3. Qualidade de superfície que supera as fresas de topo sólidas — publicada nas especificações do catálogo — Na comparação de Ra em SUS303, a VFM superou tanto os produtos sólidos como os equipados com wiper da concorrência
  4. Classificações de “vitória” em todos os 3 estudos de caso de utilizadores — Melhoria de eficiência de 50–67%, qualidade de superfície classificada como “boa” a “muito boa” em todos os casos. Marcas de cutter eliminadas, superfícies brilhantes, problemas de riscos pós-galvanização resolvidos
  5. Comprovado de BT30 a BT50 — Maquinagem estável em máquinas de baixa rigidez e tornos de tipo suíço. A haste VER minimiza a saliência
  6. Todos os materiais de peça ISO P/M/K/N/S/H cobertos — Comprovado em Hastelloy-X, SUS440C, SS, A5052, FCD400 e mais
  7. O sistema de cabeça intercambiável reduz os custos operacionais — Em vez de substituir toda a ferramenta sólida, apenas a cabeça é trocada. A haste é reutilizada
  8. Gama de 4 tamanhos de φ12 a φ25 — Selecione o diâmetro correto para corresponder à largura da superfície de maquinagem

Não precisa de continuar a realizar Face milling com a aresta inferior de uma fresa de topo. Se marcas de cutter, má qualidade de superfície ou problemas de aparência pós-galvanização lhe soam familiares, experimente a VFM Head.