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Schnittgeschwindigkeit berechnen (Rechner + Formeln)

schnittgeschwindigkeit-berechnenDefinition

Die Schnittgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der eine Werkzeugschneide in Schnittrichtung durch das zu bearbeitenden Werkstück oder Werkstoff geführt wird und dabei einen Span abnimmt. Diese Geschwindigkeit wird i.d.R. in Meter pro Minute (m/min) angegeben. Beim Schleifen und einigen anderen Holzbearbeitungen gibt es jedoch Ausnahmen. Hier wird die Einheit Meter pro Sekunde (m/s) verwendet.

Hinweis
Die Wahl der Schnittgeschwindigkeit hängt im Wesentlichen von folgenden Faktoren ab:
  • Festigkeit (Werkstoff/Werkstück)
  • Oberflächengüte
  • Maßgenauigkeit
  • Zähigkeit
  • Härte des eingesetzten Werkzeugmesseres
  • Eventuell: Bohrungstiefe

Beispiel: die Schnittgeschwindigkeit eines HSS Bohrers sollte ja nach Werkstoff eine andere Schnittgeschwindigkeit haben. Wenn bei einem Baustahl S235 (mit einer geringen Zugfestigkeit) ein Loch gebohrt werden muss, dann haben wir je nach Werkstofffestigkeit und Bohrungstiefe eine andere Schnittgeschwindigkeit. Bei einem weichen Werkstoff und einer niedrigen Bohrungstiefe haben wir laut Tabellenbuch eine Schnittgeschwindigkeit  von 40 m/min. Bei einem hartem Werkstoff und einer geringen Bohrungstiefe sollte man die Schnittgeschwindigkeit von 25m/min nutzen. Alles was dazwischen liegt bekommt die Schnittgeschwindigkeit von 32,5 m/min (Mittelwert der beiden oben angegebenen Werte)

Wie kann man die Schnittgeschwindigkeit berechnen?

Um die Schnittgeschwindigkeit bei drehender Schnittbewegung (z.b. Bohren, Drehen oder Fräsen) zu berechnen gilt folgende Formel:

v_{c}=\pi \cdot d\cdot n\cdot {\frac {1\ {\mathrm {m}}}{1\,000\ {\mathrm {mm}}}}

KürzelBedeutungHinweise
v_{c}SchnittgeschwindigkeitAngaben in m/min (V = velocity und c = cutting)
\!\ dWerkstück- bzw. WerkzeugdurchmesserAngaben in mm
\!\ nDrehzahlAngaben in 1/min
\!\ LWerkstücklängeAngaben in mm

Der folgende Rechner basiert auf die oben angegebene Formel

Um die Schnittgeschwindigkeit bei linearer Schnittbewegung (z. B. Feilen, Hobeln, Sägen) zu berechnen gilt folgende Formel:

v_{c}=2\cdot L\cdot n\cdot {\frac {1\ {\mathrm {m}}}{1\,000\ {\mathrm {mm}}}}

Bedeutung der Kürzel: siehe Tabelle oben.

Um die Schnittgeschwindigkeit beim Schleifen zu berechnen gilt folgende Formel:

v_{c}=\pi \cdot d\cdot n\cdot {\frac {1\ {\mathrm {m}}\cdot 1\ {\mathrm {min}}}{1\,000\ {\mathrm {mm}}\cdot 60\ {\mathrm {s}}}}

Bedeutung der Kürzel: siehe Tabelle oben.

Hast du gewusst?
In der Industrie versucht man ständig das Optimum herrauszukitzeln. Das sogenannte High Speed Cutting (HSC) ( deutsch: Hochgeschwindigkeitszerspanung (HGZ)) wird in der Metallbearbeitung bei CNC-Fräsmaschinen eingesetzt.Dabei ist die Schnittgeschwindigkeit und die Vorschubgeschwindigkeit um ein vielfaches höher, als bei den oben angegeben Werten. Schon im Jahr 1931 hat Carl J. Salomon dafür ein Patent angemeldet um in extrem hohen Geschwindigkeiten zu Fräsen oder zu Schneiden.

Fazit

Um die genaue Schnittgeschwindigkeit für eine Maschine zu ermitteln ist also nicht sehr schwer. Um Verletzungsrisiken zu senken und die optimale Bearbeitung zu gewährleisten, sollte man die exakte Schnittgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit einstellen. Das trifft sowohl beim Bohren, Sägen, als auch beim Fräsen von Matell- und Holzwerkstoffen zu.

Bei den ganzen Formeln, sollte man aber eins nicht vergessen: der gesunde Menschenverstand. Wenn du ein Loch in ein Tannenholz bohren möchtest oder du musst ein Loch in ein Eichenholz bohren: hier solltest du ganz automatisch überlegen und eine andere Schnittgeschwindigkeit wählen. Bei Maschinen wie zum beispiel Fräsmaschinen machen solche Berechnungen jedoch durchaus Sinn.

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