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Schnittwerte
Metallbearbeitung & CNC.

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4 Themen

Schnittwerte

Bewegung, Belastung und Wärme im Griff behalten.

vcSchnittgeschwindigkeitm/minnDrehzahl1/minfVorschubpro Umdrehung (f) oder Zahn (fz); pro Minute: vf💧Kühlung & SchmierungWärme und Reibung

19 Schnittgeschwindigkeit

Kurz erklärt

Die Schnittgeschwindigkeit vc beschreibt die Relativgeschwindigkeit an der Schneide, meist in m/min.

Die Schnittgeschwindigkeit ist die Relativgeschwindigkeit zwischen Schneide und Werkstück an der Eingriffsstelle. Sie beeinflusst Wärme, Verschleiß und Bearbeitungszeit stark.

Wofür brauche ich das?Sie beeinflusst Standzeit, Wärme, Spanbildung und Oberfläche.
PraxisbeispielAus Werkstoff, Werkzeug und Durchmesser wird eine passende Drehzahl abgeleitet.
Typischer FehlerWerte ungeprüft von einem anderen Werkstoff oder Schneidstoff zu übernehmen.

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vc = π · d · n / 1000

d in mm, n in 1/min. Herstellerwerte sind Startwerte und müssen zur realen Situation passen.

  • Werkstoff und Schneidstoff bestimmen den empfohlenen Ausgangsbereich.
  • Beim Drehen ändert sich die Drehzahl für gleiche Schnittgeschwindigkeit mit dem Durchmesser.
  • Herstellerwerte sind Startwerte und müssen zu Maschine, Spannung und Kühlsituation passen.
Mini-Beispiel & Fachbegriffe

Mini-Beispiel: Bei v_c = 100 m/min und d = 10 mm ergibt sich rechnerisch n ≈ 3183 1/min.

  • Schnittgeschwindigkeit: Geschwindigkeit der Schneide relativ zur Werkstückoberfläche; meist v_c in m/min.
  • Eingriffsstelle: Bereich, in dem die Schneide Material abträgt.
  • Schneidenverschleiß: Fortschreitende Veränderung der Schneide durch mechanische und thermische Belastung.
  • Standzeit: Nutzbare Einsatzdauer eines Werkzeugs bis zu einem festgelegten Verschleißkriterium.
Sicherheit & wichtige Grenzen

Drehzahl- und Werkzeuggrenzen von Maschine, Spannmittel und Werkzeug beachten. Änderungen kontrolliert durchführen und bei ungewöhnlichen Geräuschen oder Schwingungen stoppen.

Sicherheitsbereich öffnen →
Vertiefung & Praxis

Die Schnittgeschwindigkeit beschreibt die Relativgeschwindigkeit an der Schneide und wird meist in m/min angegeben. Beim Drehen hängt sie von Werkstückdurchmesser und Drehzahl ab; beim Fräsen vom Werkzeugdurchmesser und der Spindeldrehzahl. Sie beeinflusst Wärme, Verschleiß und Bearbeitungszeit.

Tabellenwerte sind Startwerte für eine bestimmte Kombination aus Werkstoff, Schneidstoff, Verfahren und Kühlung. Maschinenleistung, Steifigkeit, Auskraglänge und unterbrochener Schnitt können eine Anpassung erfordern. Änderungen werden gezielt und nachvollziehbar vorgenommen.

Größenordnungen zur Orientierung – keine Einstellwerte, maßgebend sind Herstellerangabe und freigegebene Tabelle: Mit HSS liegt vc bei Stahl meist bei etwa 20–50 m/min (beim Bohren in Baustahl eher 20–30 m/min), bei nichtrostendem Stahl darunter. Mit Hartmetall sind es bei Stahl meist etwa 100–300 m/min. Aluminiumlegierungen vertragen deutlich mehr, mit Hartmetall oft mehrere hundert m/min. Weicht dein Wert um ein Vielfaches davon ab, prüfe zuerst Einheit und Eingabe.

Schritt für Schritt
  1. Werkstoff, Schneidstoff und Bearbeitungsart bestimmen.
  2. Geeigneten Startwert aus freigegebener Tabelle wählen.
  3. Mit Durchmesser die erforderliche Drehzahl berechnen.
  4. Span, Geräusch, Oberfläche und Werkzeugverschleiß beobachten.
Lerncheck

Prüfe dich selbst, bevor du zum nächsten Thema wechselst:

  • Erkläre den Zweck des Themas in eigenen Worten.
  • Nenne die wichtigsten Bezugsgrößen, Einstellungen oder Merkmale.
  • Beschreibe einen sicheren und nachvollziehbaren Prüfweg.
  • Ordne einen typischen Fehler einer möglichen Ursache zu.
Frage, Antwort & Zusatzbegriffe

Kontrollfrage: Warum ist eine hohe Schnittgeschwindigkeit nicht automatisch produktiver?

Antwort: Steigt sie über den geeigneten Bereich, können Temperatur und Verschleiß stark zunehmen. Häufige Werkzeugwechsel und Ausschuss vernichten den Zeitgewinn.

20 Drehzahl

Kurz erklärt

Drehzahl n ist die Anzahl der Umdrehungen pro Minute.

Die Drehzahl gibt die Umdrehungen pro Minute an. Sie wird aus Schnittgeschwindigkeit und wirksamem Durchmesser berechnet und durch Werkzeug sowie Maschine begrenzt.

Wofür brauche ich das?Sie setzt Schnittgeschwindigkeit und Durchmesser in eine Maschinenvorgabe um.
PraxisbeispielEin kleineres Werkzeug benötigt für dieselbe vc immer eine höhere Drehzahl.
Typischer FehlerMaximaldrehzahl von Maschine, Werkzeug, Halter oder Werkstück zu überschreiten.

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n = (vc · 1000) / (π · d)

Die berechnete Drehzahl wird auf einen sicheren, verfügbaren Wert angepasst.

  • Wirksamen Durchmesser verwenden: Beim Fräsen meist Werkzeugdurchmesser, beim Drehen Werkstückdurchmesser.
  • Maximaldrehzahl von Maschine, Spannmittel und Werkzeugaufnahme prüfen.
  • Drehzahl ist nicht direkt mit Schnittgeschwindigkeit gleichzusetzen.
Mini-Beispiel & Fachbegriffe

Mini-Beispiel: Halbiert sich der Durchmesser bei gleicher Schnittgeschwindigkeit, muss die Drehzahl rechnerisch verdoppelt werden.

Sicherheit & wichtige Grenzen

Drehzahl- und Werkzeuggrenzen von Maschine, Spannmittel und Werkzeug beachten. Änderungen kontrolliert durchführen und bei ungewöhnlichen Geräuschen oder Schwingungen stoppen.

Sicherheitsbereich öffnen →
Vertiefung & Praxis

Die Drehzahl gibt Umdrehungen pro Minute an. Sie wird aus Schnittgeschwindigkeit und wirksamem Durchmesser berechnet. Bei kleinerem Durchmesser ist für dieselbe Schnittgeschwindigkeit eine höhere Drehzahl nötig; Maschinengrenzen und zulässige Werkzeugdrehzahlen bleiben jedoch verbindlich.

Beim Drehen verändert sich der wirksame Durchmesser während des Plandrehens. Eine konstante Schnittgeschwindigkeitsregelung kann die Drehzahl automatisch erhöhen, benötigt aber eine sichere Drehzahlbegrenzung. Unwuchtige oder schwere Spannmittel begrenzen zusätzlich.

Schritt für Schritt
  1. Schnittgeschwindigkeit und wirksamen Durchmesser festlegen.
  2. n = (1000 · vc) / (π · d) berechnen.
  3. Ergebnis auf Maschinen-, Werkzeug- und Spannmittelgrenzen prüfen.
  4. Sichere Drehzahl eingeben und beim Anlauf beobachten.
Lerncheck

Prüfe dich selbst, bevor du zum nächsten Thema wechselst:

  • Erkläre den Zweck des Themas in eigenen Worten.
  • Nenne die wichtigsten Bezugsgrößen, Einstellungen oder Merkmale.
  • Beschreibe einen sicheren und nachvollziehbaren Prüfweg.
  • Ordne einen typischen Fehler einer möglichen Ursache zu.
Frage, Antwort & Zusatzbegriffe

Kontrollfrage: Warum braucht konstante Schnittgeschwindigkeit beim Drehen eine Drehzahlbegrenzung?

Antwort: Zum Zentrum wird der wirksame Durchmesser sehr klein. Ohne Begrenzung würde die Steuerung eine unzulässig hohe Drehzahl anfordern.

21 Vorschub

Kurz erklärt

Vorschub beschreibt, wie weit sich Werkzeug und Werkstück während der Bearbeitung gegeneinander bewegen.

Der Vorschub beschreibt, wie weit sich Werkzeug oder Werkstück während der Bearbeitung bewegt. Je nach Verfahren wird er pro Umdrehung, pro Zahn oder pro Minute angegeben.

Wofür brauche ich das?Er beeinflusst Spanungsdicke, Bearbeitungszeit und Oberfläche.
PraxisbeispielBeim Fräsen wird aus Vorschub pro Zahn, Zähnezahl und Drehzahl der Bahn-Vorschub berechnet.
Typischer Fehlermm/min, mm/U und mm/Zahn zu verwechseln.

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vf = fz · z · n

Beim Fräsen: Vorschubgeschwindigkeit = Vorschub pro Zahn × Zähnezahl × Drehzahl.

  • Einheit beachten: mm/U, mm/Zahn und mm/min sind nicht austauschbar.
  • Zu kleiner Vorschub kann Reiben statt Schneiden verursachen; zu großer Vorschub überlastet Schneide und Maschine.
  • Beim Fräsen gilt v_f = f_z · z · n (z = Zahl der wirksamen Schneiden).
Mini-Beispiel & Fachbegriffe

Mini-Beispiel: Mit f_z = 0,05 mm/Zahn, vier Schneiden und 2000 1/min ergibt sich v_f = 400 mm/min.

Sicherheit & wichtige Grenzen

Drehzahl- und Werkzeuggrenzen von Maschine, Spannmittel und Werkzeug beachten. Änderungen kontrolliert durchführen und bei ungewöhnlichen Geräuschen oder Schwingungen stoppen.

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Vertiefung & Praxis

Der Vorschub beschreibt die Bewegung der Schneide entlang der Bearbeitungsbahn. Beim Drehen wird häufig mm/U verwendet, beim Fräsen Zahnvorschub und daraus der Vorschub in mm/min. Beim Drehen gilt vf = f · n (f in mm/U, n in 1/min → vf in mm/min). Beispiel: f = 0,2 mm/U, n = 1000 1/min → vf = 200 mm/min. Er beeinflusst Spanungsdicke, Kraft, Oberfläche und Bearbeitungszeit.

Zu kleiner Vorschub kann zum Reiben statt Schneiden führen; zu großer Vorschub kann Schneide, Maschine oder Werkstück überlasten. Beim Fräsen müssen Schneidenzahl, Drehzahl und Zahnvorschub zusammen betrachtet werden: vf = fz · z · n.

Schritt für Schritt
  1. Verfahren, Werkzeug und gewünschte Bearbeitungsqualität bestimmen.
  2. Empfohlenen Vorschub pro Umdrehung oder Zahn wählen.
  3. Mit der Drehzahl (beim Fräsen zusätzlich mit der Schneidenzahl) die Vorschubgeschwindigkeit berechnen.
  4. Ergebnis beobachten und nur begründet innerhalb der Freigabe anpassen.
Lerncheck

Prüfe dich selbst, bevor du zum nächsten Thema wechselst:

  • Erkläre den Zweck des Themas in eigenen Worten.
  • Nenne die wichtigsten Bezugsgrößen, Einstellungen oder Merkmale.
  • Beschreibe einen sicheren und nachvollziehbaren Prüfweg.
  • Ordne einen typischen Fehler einer möglichen Ursache zu.
Frage, Antwort & Zusatzbegriffe

Kontrollfrage: Warum ist „langsamer fahren“ nicht immer schonender für das Werkzeug?

Antwort: Bei zu kleiner Spanungsdicke schneidet die Schneide nicht sauber, sondern reibt. Das erzeugt Wärme, Verschleiß und schlechte Oberfläche.

22 Kühlung und Schmierung

Kurz erklärt

Kühlschmierstoffe können kühlen, schmieren und Späne abführen.

Kühlschmierstoffe können Wärme abführen, Reibung senken, Späne transportieren und Oberflächen verbessern. Nicht jedes Verfahren oder jeder Werkstoff benötigt dieselbe Strategie.

Wofür brauche ich das?Für Standzeit, Prozesssicherheit und Oberfläche – abhängig von Verfahren und Werkzeug.
PraxisbeispielBeim Bohren unterstützt ein geeigneter KSS die Spanabfuhr.
Typischer FehlerZu wenig, falsch gerichteten oder ungeeigneten KSS einzusetzen.

Mehr Details

Manche Werkzeuge oder Werkstoffe werden bewusst trocken oder mit Minimalmengenschmierung bearbeitet. Hersteller- und Betriebsangaben entscheiden.

  • Kühlen und Schmieren sind unterschiedliche Wirkungen, auch wenn ein Medium beides leisten kann.
  • Zufuhr gezielt und zuverlässig an die Wirkstelle bringen.
  • Konzentration, Zustand, Hautschutz und betriebliche Vorgaben beachten.
Mini-Beispiel & Fachbegriffe

Mini-Beispiel: Beim Bohren unterstützt Kühlschmierstoff die Spanabfuhr aus der Nut. Eine unterbrochene Zufuhr kann zu Aufschweißen und Werkzeugbruch führen.

  • Kühlschmierstoff: Medium zum Kühlen, Schmieren und Unterstützen der Spanabfuhr. Achtung: KSS kann Haut und Atemwege belasten – Hautschutz nach Plan, Nebel und Aerosol absaugen.
  • Kühlung: Abführen von Prozesswärme.
  • Schmierung: Verringern von Reibung zwischen Kontaktflächen.
  • Emulsion: Gemisch aus nicht vollständig mischbaren Flüssigkeiten, häufig Wasser und Öl.
  • Trockenbearbeitung: Zerspanung ohne flüssigen Kühlschmierstoff.
  • Minimalmengenschmierung: Gezielte Zufuhr einer sehr kleinen Schmierstoffmenge.
Sicherheit & wichtige Grenzen

KSS nur nach Betriebsanweisung verwenden: Hautschutzplan einhalten, Nebel und Aerosol absaugen, ausgetretenen KSS sofort binden (Rutschgefahr), bei Schneidöl auf Brandgefahr achten. Auffälligen Geruch oder Hautreizungen melden.

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Vertiefung & Praxis

Kühlschmierstoffe können Wärme abführen, Reibung verringern, Späne transportieren und Korrosion begrenzen. Die Wirkung hängt von Verfahren, Werkstoff, Werkzeug und einer ausreichend gerichteten Zufuhr ab. Manche Bearbeitungen werden bewusst trocken oder mit Minimalmengenschmierung durchgeführt.

Kühlschmierstoff ist ein Betriebsstoff, der überwacht und gepflegt werden muss. Konzentration, Verschmutzung und mikrobieller Zustand beeinflussen Prozess und Gesundheit. Hautkontakt und Aerosole werden nach betrieblicher Vorgabe minimiert; notwendige Schutzmaßnahmen gelten immer.

Schritt für Schritt
  1. Bearbeitung und Herstellerempfehlung zur Kühlung prüfen.
  2. Geeigneten Kühlschmierstoff und Zufuhrpunkt festlegen.
  3. Konzentration, Füllstand und Zustand nach Betriebsplan kontrollieren.
  4. Werkzeug, Oberfläche und Späne beobachten sowie Auffälligkeiten melden.
Lerncheck

Prüfe dich selbst, bevor du zum nächsten Thema wechselst:

  • Erkläre den Zweck des Themas in eigenen Worten.
  • Nenne die wichtigsten Bezugsgrößen, Einstellungen oder Merkmale.
  • Beschreibe einen sicheren und nachvollziehbaren Prüfweg.
  • Ordne einen typischen Fehler einer möglichen Ursache zu.
Frage, Antwort & Zusatzbegriffe

Kontrollfrage: Warum ist mehr Kühlschmierstoff nicht automatisch besser?

Antwort: Entscheidend sind Eignung, Konzentration und gezielte Zufuhr. Falsches Medium oder unkontrollierter Einsatz kann Prozess, Gesundheit und Umwelt belasten.

  • Kühlschmierstoff: Betriebsstoff zum Kühlen und/oder Schmieren einer Bearbeitung.
  • Emulsion: Gemisch fein verteilter Flüssigkeiten, häufig Öl in Wasser.
  • Minimalmengenschmierung: Gezielte Zufuhr einer sehr kleinen Schmierstoffmenge.
  • Aerosol: Fein verteilte Flüssigkeits- oder Feststoffteilchen in Luft.
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