Schnittgeschwindigkeit beim Fräsen berechnen

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Schnittdatenrechner

Bedeutung der Schnittgeschwindigkeit

Fräsgeschwindigkeit Frässpindel

Optimale Schnittgeschwindigkeit

Die Schnittgeschwindigkeit ist jene Geschwindigkeit, mit der die Werkzeugschneide am Werkstück den Span abhebt.Sie ist jedoch nicht zu verwechseln mit der Vorschubgeschwindigkeit oder der Werkzeugdrehzahl.

Wichtig wird Sie vor allem, wenn kürzeste Bearbeitungszeiten und hohe Teileausbringung gefordert sind. Im Hobby-Bereich stellen wir die Geschwindigkeit der Werkzeugschneide über die Geschwindigkeit des Vorschubs und die Drehzahl der Spindel richtig ein, um ein gutes Fräsbild zu erhalten und die Standzeit des Werkzeugs zu verlängern.

Folgen falscher Schnittgeschwindigkeiten

Die Schnittgeschwindigkeit wird durch Werkstoffparameter wie Zugfestigkeit, Härtezustand und Zähigkeit beeinflusst. Zu hohe Geschwindigkeiten lassen zum einen das Werkzeug schneller verschleißen. Zum anderen führt es dazu, dass der Werkstoff des Werkstücks versagt. Zum Beispiel führt eine zu hohe Schnittgeschwindigkeit beim Bearbeiten von Kunststoffen zum Schmelzen des Werkstücks und setzt den Fräser zu. In der Regel führt eine zu niedrige Schnittgeschwindigkeit zu Aufbauschneiden und schlechter Spanabfuhr, bei Holz führt zu niedrige Schnittgeschwindigkeit auch zum Verbrennen des Materials (schwarze Schnittkanten, da der Fräser nicht schneidet sondern nur reibt). Hier gibt’s auch mehr Informationen zum Fräsen von Holz.

So berechnest Du die Schnittgeschwindigkeit

Um die erwähnten Nachteile der falschen Schnittgeschwindgikeit zu vermeiden, gibt es Formeln und Erfahrungswerte nach welcher du sie überschlägig und schnell berechnen kannst.

Die Drehzahl für das Fräsen wird mit Hilfe der folgenden Formel berechnet:
n  = vc / (d x pi)
n = Drehzahl des Fräsers in U/min
vc = Schnittgeschwindigkeit in mm/min
d = Fräserdurchmesser in mm
pi = Kreiszahl (3,14)

Ergänzung für alle, die keine Einheiten umrechnen wollen:
n [U/min] = (vc [m/min] *1000) / (3.14 * Ød1 [mm])

Als Faustwerte für die Schnittgeschwindigkeit vc dienen folgende Werte (Vorsicht, Einheiten müssen umgerechnet werden):

  • Stahl: 40 – 120 m/min
  • Aluminium: 100 – 500 m/min
  • Kupfer, Messing und Bronze: 100 – 200 m/min
  • Kunststoffe: 50 – 150 m/min
  • Holz: Bis zu 3000 m/min

Die Werte gelten für Frästiefen t < 2 – 3 * Schneiden-Durchmesser. Sie gelten für das Fräsen der angegebenen Materialien. Je nach Oberflächenbehandlung und Gefügestruktur können andere Werte möglich sein. Außerdem sind je nach Fräsertyp und Schneidwerkstoff eine andere Schnittgeschwindigkeit notwendig sein. Bei VHM Fräsern sind z.B. in der Regel höhere Schnittgeschwindigkeiten möglich als bei HSS Fräsern.
[Quelle der Faustwerte http://www.gis-tec.com/]

Berechnen der Vorschubgeschwindigkeit

Die Vorschubgeschwindigkeit des Fräsers wird über folgende Formel berechnet:
vf = n * z * fz
vf = Vorschubgeschwindigkeit in mm/min
n = Fräserdrehzahl in U/min
z = Anzahl der Schneiden am Fräser
fz = Zahnvorschub in mm/Zahn (Bei Aluminium üblicherweise 0,1 mm/Zahn)

Weitere Tipps für ein gutes Fräsergebnis:

  • Erwärmung von Werkstück und Werkzeug durch Kühlmittelzufuhr kompensieren
  • Verschlissenes Werkzeug austauschen
  • Kürzest mögliche Spannzange/Fräser/Bohrer für maximale Werkzeugstabilität verwenden
  • Spanabfuhr berücksichtigen und kontrollieren.

Weitere Tools zum berechnen der Schnittwerte:

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