Rechnerwerk
Bau & Handwerk

Schnittdaten beim Drehen berechnen

Tragen Sie Werkstückdurchmesser, Schnittgeschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe ein. Der Rechner liefert die Einstellwerte für die Drehmaschine und die Bearbeitungszeit.

Werkstück und Schnittwerte
Richtwert aus dem Katalog des Wendeplattenherstellers.
Grobe Richtwerte: Aluminium 700, Baustahl 2000, Edelstahl 2500.
Ergebnis

Von der Schnittgeschwindigkeit zur Drehzahl

Werkzeughersteller geben für jede Kombination aus Schneidstoff und Werkstoff eine Schnittgeschwindigkeit in Metern pro Minute an. Die Drehmaschine wird aber über die Drehzahl eingestellt. Weil die Umfangsgeschwindigkeit vom Durchmesser abhängt, braucht ein dünnes Werkstück eine viel höhere Drehzahl als ein dickes, um dieselbe Schnittgeschwindigkeit zu erreichen.

Der Rechner wandelt die Schnittgeschwindigkeit mit dem Werkstückdurchmesser in die Drehzahl um. Multipliziert mit dem Vorschub je Umdrehung ergibt sich die Vorschubgeschwindigkeit und daraus die Hauptzeit für die eingegebene Drehlänge. Aus Schnitttiefe, Vorschub und Schnittgeschwindigkeit folgt das Zeitspanvolumen, also wie viel Werkstoff pro Minute abgetragen wird.

Mit der spezifischen Schnittkraft schätzt der Rechner außerdem die Schnittleistung an der Spindel ab. So sehen Sie, ob die Maschine für den gewählten Schnitt stark genug ist. Die theoretische Rautiefe aus Vorschub und Eckenradius zeigt, welche Oberflächengüte beim Schlichten erreichbar ist.

n=1000⋅vcπ×D; vf=f×n; th=Lvf; Q=vc×ap×f; Pc=ap⋅f⋅kc⋅vc60.000; Rt=f28×r εn = \frac{1000 \cdot \text{vc}}{\pi \times D};\ \text{vf} = f \times n;\ \text{th} = \frac{L}{\text{vf}};\ Q = \text{vc} \times \text{ap} \times f;\ \text{Pc} = \frac{\text{ap} \cdot f \cdot \text{kc} \cdot \text{vc}}{60.000};\ \text{Rt} = \frac{f^{2}}{8 \times r\,\varepsilon}

Beispiel: Werkstück 50 mm, Schnittgeschwindigkeit 200 m/min, Vorschub 0,2 mm/U, Schnitttiefe 2 mm, Drehlänge 100 mm, kc 2.000 N/mm², Eckenradius 0,8 mm: Drehzahl 1.273 1/min, Vorschubgeschwindigkeit 254,6 mm/min, Hauptzeit 0,39 min, Zeitspanvolumen 80 cm³/min, Schnittleistung 2,67 kW, theoretische Rautiefe 6,25 µm.

Schruppen, Schlichten und Maschinengrenzen

Beim Schruppen geht es um möglichst viel Abtrag. Wählen Sie eine große Schnitttiefe und einen hohen Vorschub im Rahmen dessen, was Platte und Maschine aushalten. Beim Schlichten zählt die Oberfläche: kleiner Vorschub, geringe Schnitttiefe und ein passender Eckenradius. Die Rautiefe wächst mit dem Quadrat des Vorschubs, halber Vorschub ergibt also nur ein Viertel der Rautiefe.

Die errechnete Schnittleistung ist die Leistung an der Schneide. Der Motor muss wegen der Verluste im Antrieb etwas mehr liefern; rechnen Sie mit einem Wirkungsgrad von etwa 70 bis 85 Prozent. Die spezifische Schnittkraft hängt vom Werkstoff, von der Spanungsdicke und von der Schneidengeometrie ab. Der eingetragene Wert ist ein grober Richtwert, genauere Werte finden Sie in Tabellenbüchern.

Konventionelle Drehmaschinen haben feste Drehzahlstufen. Nehmen Sie die nächstniedrigere Stufe, damit die Schnittgeschwindigkeit nicht überschritten wird. Beim Plandrehen ändert sich der Durchmesser ständig; CNC-Maschinen gleichen das mit konstanter Schnittgeschwindigkeit aus, begrenzen aber die Höchstdrehzahl zur Mitte hin.

Für das Fräsen nutzen Sie den Schnittdaten-Rechner Fräsen, für Bohrungen den Bohrer-Drehzahl-Rechner. Alle Werte hier sind Ausgangswerte für die Praxis. Die Empfehlungen des Werkzeugherstellers für Sorte, Geometrie und Werkstoff gehen vor, und die Sicherheitsregeln an der Maschine gelten unabhängig vom Rechenergebnis.

Tipps und typische Fehler

Sauber drehen.

  • Katalog: vc nachschlagen.
  • Stufe: Nächstniedrige.
  • Schlichten: Kleiner Vorschub.
  • Leistung: Reserve lassen.

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Häufige Fragen

Wie berechne ich die Drehzahl beim Drehen?

Schnittgeschwindigkeit mal 1.000 geteilt durch π mal Werkstückdurchmesser.

Was ist die Hauptzeit?

Die reine Schnittzeit, in der das Werkzeug im Eingriff ist.

Welche Rautiefe erreiche ich?

Theoretisch Vorschub zum Quadrat geteilt durch acht mal Eckenradius.

Welche Schnittgeschwindigkeit für Baustahl?

Mit Hartmetall oft 150 bis 250 m/min, laut Herstellerkatalog.

Was bedeutet konstante Schnittgeschwindigkeit an der CNC?

Die Drehzahl wird beim Plandrehen dem Durchmesser angepasst.

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Rechtlicher Hinweis: Die Mengen und Werte sind Richtwerte für die Planung und keine Statik-, Brandschutz-, Elektro- oder Energieberatung. Tragende Bauteile sowie Elektro-, Gas- und Heizungsarbeiten gehören in die Hand von Fachplanern und zugelassenen Fachbetrieben. Herstellerangaben und geltende Vorschriften gehen vor.

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