Schnittgeschwindigkeit berechnen

So funktioniert der Rechner

Die Drehzahl folgt aus Schnittgeschwindigkeit und Durchmesser: n = vc × 1.000 ÷ (π × d), mit vc in m/min, d in mm und n in 1/min. Beim Fräsen ist d der Fräserdurchmesser, beim Bohren der Bohrerdurchmesser und beim Drehen der Werkstückdurchmesser.

Die Vorschubgeschwindigkeit beim Fräsen ist vf = n × z × fz in mm/min, das Zeitspanvolumen Q = ae × ap × vf ÷ 1.000 in cm³/min. Beim Bohren und Drehen gilt vf = n × f, und beim Drehen ist Q = vc × ap × f in cm³/min.

Rechenbeispiele

Ein VHM-Schaftfräser mit 12 mm und 3 Schneiden in Aluminium bei vc = 350 m/min, der Mitte des Bereichs von 244 bis 457 m/min: n = 350 × 1.000 ÷ (π × 12) = 9.284 1/min. Mit dem Tabellenwert fz = 0,102 mm ergibt das vf = 2.841 mm/min, und bei ae = 6 mm und ap = 12 mm ein Zeitspanvolumen von 204,5 cm³/min.

Drehen einer Welle mit 50 mm bei vc = 60 m/min, f = 0,2 mm und ap = 2 mm: n = 382 1/min, vf = 76,4 mm/min und Q = 60 × 2 × 0,2 = 24 cm³/min.

Wenn die Maschine nicht schneller kann

Kleine VHM-Fräser in Aluminium verlangen oft mehr Drehzahl, als die Spindel hat. Ein Fräser mit 6 mm bei 350 m/min braucht 18.568 1/min. Auf einer Maschine mit 10.000 1/min begrenzt der Rechner die Drehzahl, warnt Sie und rechnet den Vorschub mit 10.000 1/min: Das Werkzeug läuft dann mit 188 m/min, und 3 Schneiden mit fz = 0,051 mm ergeben 1.530 mm/min.

So bleibt der Vorschub pro Zahn gleich und das Werkzeug wird nicht überlastet.

Spanausdünnung bei kleinem Arbeitseingriff

Ist der Arbeitseingriff ae kleiner als der halbe Fräserdurchmesser, wird der Span dünner als fz. Der angepasste Vorschub pro Zahn ist fz × d ÷ (2 × √(d × ae − ae²)). Ein Fräser mit 12 mm bei ae = 1,2 mm (10 %) hat den Faktor 12 ÷ (2 × √(14,4 − 1,44)) = 12 ÷ 7,2 = 1,67.

Aktivieren Sie die Spanausdünnung nur bei kleinem radialem Eingriff, etwa beim Schlichten oder trochoidalen Fräsen, und prüfen Sie den Wert gegen das Maximum des Werkzeugherstellers.

Woher die Startwerte stammen

Die Bereiche für Hartmetall stammen aus den General Machining Guidelines von Harvey Tool, die für HSS aus der Schnittgeschwindigkeitstabelle von LibreTexts (Manufacturing Processes 4-5), HSS in Kunststoff aus dem Leitfaden Feeds and Speeds der University of Pennsylvania. Die Vorschübe pro Zahn für 1/8, 1/4 und 1/2 Zoll stammen aus demselben Leitfaden und sind in mm umgerechnet; für Grauguss nennt er keine.

Das sind allgemeine Startwerte aus veröffentlichten Tabellen in SFM, umgerechnet in m/min. Maßgeblich sind die Schnittdaten des Werkzeugherstellers für Ihr Werkzeug, die Beschichtung, die Auskraglänge und die Maschine.

Quellen

Harvey Tool, General Machining Guidelines und Milling Formulas. LibreTexts, Manufacturing Processes 4-5, Unit 2: Speeds, Feeds, and Tapping, Tabelle 1. University of Pennsylvania MEAM, Feeds and Speeds (Vorschub pro Zahn für VHM- und HSS-Fräser). Sandvik Coromant, Formeln und Definitionen zum Fräsen und Drehen (n, vf, Q, maximale Spandicke).

Die Ergebnisse sind Startwerte; Standzeit und Oberfläche hängen auch von Steifigkeit, Auskraglänge, Kühlung, Beschichtung und Maschine ab. Verwenden Sie die Schnittdaten des Werkzeugherstellers für das konkrete Werkzeug und halten Sie die Schutzvorschriften Ihres Betriebs ein.

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