Extrem harte Materialien, exotische Formen: Fräswerkzeuge werden oft stark belastet und ihre Lebensdauer teilweise verkürzt. Boost-Milling ist eine Schruppstrategie, die für einen schnelleren Materialabtrag und gleichzeitig eine höhere Lebensdauer des Werkzeugs sorgt. Was genau ist Boost-Milling und wie lassen sich damit Einsparungen erzielen?
Vom klassischen Fräsen zu Boost-Milling
Beim klassischen Fräsen führt die Bearbeitung eines Werkstücks durch das Fräswerkzeug aufgrund komplexer Geometrien zu einem nicht konstanten Materialabtrag. Dieser variable Abtrag führt zu einer Überbeanspruchung des Werkzeugs. Durch Boost-Milling ist das Fräsen “sanfter”, sowohl für das Werkzeug als auch für die Maschine.
Beispiel einer Fräsbahn ohne Boost-Milling: Die roten Bereiche sind überlastet
Durchgänge beim traditionellen Fräsen
Durch die Verringerung der seitlichen Zustellung kann theoretisch die Belastung reduziert werden. Durch Verringerung der seitlichen Zustellung von 50% auf 10% wird die Belastung um 40% reduziert. Dennoch sind selbst bei dieser Konfiguration die auf der Abbildung rot markierten Bereiche einer zu hohen Belastung ausgesetzt.
Die Verringerung der seitlichen Zustellung von 50% auf 10% reduziert die Belastung um 40%.
Das Problem eines nicht konstanten Winkels zwischen Werkzeug und Material
Klassische Fräsbahnen weisen 2 weitere Nachteile auf:
- Der Umschlingwinkel ist mit über 90° zu optimistisch;
- Dieser Winkel variiert zu stark;
So kann der Winkel durch Verringerung der seitlichen Zustellung von 50 auf 10 % reduziert werden, er bleibt jedoch in einigen Bereichen variabel. Die Lösung besteht also darin, eine Fräsbahn zu finden, die diesen Winkel beibehält.
Das Prinzip Boost-Milling
Mit Boost-Milling kann über die gesamte Fräsbahn ein gleichmässiger Umschlingwinkel beibehalten werden. Wie ist das möglich? Durch komplexe Fräsbahnen ist es möglich, ein gleichmässiges Zerspanvolumen zu erreichen.
Mit Boost-Milling die volle Länge des Werkzeugs nutzen
Beim klassischen Fräsen ist die radiale Zustellung mit mehr als 50% des Fräserdurchmessers sehr hoch und die Tiefenzustellung niedrig. Das Prinzip des Boost-Millings ist es, diese Zustellung zu verringen und gleichzeitig die Tiefenzustellung zu erhöhen. Diese Vorgehensweise hat darüber hinaus den Vorteil, das Werkzeug auf seiner vollen Schnittlänge zu nutzen, was zu einem gleichmässigeren Verschleiss führt.
Mit Boost-Milling einen konstanten Winkel halten
Die grosse Stärke von Boost-Milling besteht darin, die Fräsbahn so zu ändern, dass dabei ein konstanter Winkel beibehalten wird. Dadurch können Schnittgeschwindigkeiten stark erhöht werden.
Wärmeableitung und konstanter Druck
Durch konstanten Druck auf das Werkzeug wird nicht nur der Vorschub insgesamt sondern auch die Tiefenzustellung erhöht. Die Vorschubgeschwindigkeit kann so im Vergleich zum klassischen Fräsen um das 10-fache erhöht werden.
Ausserdem ist die Wärmeabfuhr mit Boost-Milling einfacher.
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Welche Vorteile bietet Boost-Milling?
Indem Sie sich für Boost-Milling entscheiden, erhalten Sie eine Reihe von Vorteilen, die sich langfristig positiv auf Ihre Produktivität auswirken können.
Reduzierung der Fräszeit
Obwohl die Fräsbahnen beim Boost-Milling länger sind, verringert eine hohe Tiefenzustellung in Kombination mit einer hohen Vorschubgeschwindigkeit deutlich die “Spanzeit”. So
kann mit Boost-Milling eine Zeitersparnis von 30 bis 70 % erzielt werden.
3h30 beim klassischen Fräsen entsprechen beispielsweise 1h30 Fräsen bei einem Schruppzyklus mit Boost-Milling.
Längere Lebensdauer der Fräswerkzeuge
Mit Boost-Milling wird die Belastung gleichmässig auf das Werkzeug verteilt. Somit wird das Risiko eines Werkzeugschadens verringert und dessen Lebensdauer erhöht. Ausserdem können Fräsvorgänge so beschleunigt werden.
Mit Boost-Milling hält ein Werkzeug 5 bis 10 Mal länger
Erhaltung der Maschinen
Die Überlastung gehört genauso wie Vibrationen zu den schwierigen Bedingungen, denen eine Fräsmaschine regelmässig ausgesetzt ist. Die Ursache dafür ist in der Regel die übermässige Beanspruchung der Werkzeuge. Indem Boost-Milling die Überlastung reduziert, sinkt die Belastung der Maschinen erheblich.
Boost-Milling verlängert die Lebensdauer von Maschinen und reduziert die Wartungskosten
Konstantes Zerspanvolumen
Beim Boost-Milling ist die Beanspruchung der Werkzeuge gleichmässig verteilt, denn das Zerspanvolumen bleibt konstant. Somit bleibt auch die erzeugte Spanmenge während des gesamten Fräszyklus gleich.
Wann ist Boost-Milling zu empfehlen?
Boost-Milling ist besonders bei der Bearbeitung von harten Materialien, bei der Bearbeitung von sehr feinen Wandungen und bei besonders grossem Materialabtrag eine empfehlenswerte Schruppstrategie.
Bearbeitung von harten Materialien
Boost-Milling ist besonders nützlich für die Bearbeitung von harten oder exotischen Materialien. Diese Materialen sind schwer zu fräsen und sie reduzieren die Lebensdauer der Werkzeuge erheblich. Ausserdem führt die Überlastung des Werkzeugs und die dadurch verursachte Wärmeentwicklung zu einer Reduzierung der Fräsgeschwindigkeit.
Feinwandige Teile
Boost-Milling eignet sich besonders für die Bearbeitung von feinwandigen Teilen. Dank der sanften Schrupptechnik ist es möglich, so nah wie möglich an dünnen Wänden zu arbeiten, ohne diese zu zerbrechen oder zu verformen.
Boost-Milling ist ein zusätzliches Modul von TopSolid’Cam, das sich an Zerspaner richtet, die die Lebensdauer ihrer Werkzeuge erhöhen und Bearbeitungszeit einsparen möchten. Ihr Unternehmen bearbeitet grosse und komplexe Formen aus Titan? Dann ist Boost-Milling genau das Richtige für Sie!