Schnittgeschwindigkeit ist nicht die Drehzahl
Die Schnittgeschwindigkeit, als Vc oder SFM geschrieben, ist die Geschwindigkeit, mit der die Schneide durch das Material läuft. Sie ist eine Eigenschaft von Werkstoff und Werkzeug, nicht der Maschine. Die Drehzahl stellst du an der Maschine ein, und sie hängt vom Durchmesser ab: ein 6-mm-Fräser muss viel schneller drehen als ein 50-mm-Fräser, um dieselbe Geschwindigkeit an der Schneide zu erreichen.
Die Formel
n = Vc × 1000 ÷ (π × D)
mit Vc in Metern pro Minute und D als Durchmesser in Millimetern. In Zoll gilt n = SFM × 12 ÷ (π × D) mit D in Zoll, oft verkürzt auf 3,82 × SFM ÷ D.
Ein Hartmetallfräser mit 10 mm in Baustahl bei 120 m/min will 120 × 1000 ÷ (π × 10) = 3.820 min⁻¹. Derselbe 10-mm-Fräser in Aluminium bei 400 m/min will 12.700 min⁻¹, mehr als viele Fräsmaschinen können.
Welchen Durchmesser du nimmst
An Fräsmaschine und Bohrmaschine ist D der Werkzeugdurchmesser. An der Drehmaschine ist D der Durchmesser des Werkstücks an der Schnittstelle, deshalb muss die Drehzahl für eine konstante Schnittgeschwindigkeit steigen, wenn ein Planschnitt zur Mitte läuft. Maschinen mit konstanter Schnittgeschwindigkeit machen das selbst.
Vorschub
Geschwindigkeit allein schneidet nichts; das Werkzeug muss auch vorrücken. Für einen Fräser gilt:
Vorschub = Drehzahl × Vorschub pro Zahn × Zähnezahl
Der Fräser mit 3.820 min⁻¹, vier Schneiden und 0,05 mm pro Zahn ergibt 3.820 × 0,05 × 4 = 764 mm/min. Beim Bohren und Drehen ist der Vorschub pro Umdrehung, also Vorschub = Drehzahl × Vorschub pro Umdrehung.
Typische Schnittgeschwindigkeiten
Nimm sie als Startwert; die Angabe des Werkzeugherstellers für die genaue Sorte und Beschichtung schlägt jede allgemeine Tabelle.
- Baustahl: 20 bis 30 m/min mit HSS, 100 bis 200 m/min mit Hartmetall.
- Edelstahl: langsamer, oft 15 bis 25 m/min mit HSS und 60 bis 120 m/min mit Hartmetall.
- Aluminium: 70 bis 120 m/min mit HSS, 200 bis 500 m/min oder mehr mit Hartmetall.
- Messing: ähnlich wie Aluminium, und es schneidet trocken sauber.
- Grauguss: 15 bis 25 m/min mit HSS, 60 bis 150 m/min mit Hartmetall.
- Hartholz: die Geschwindigkeiten liegen weit höher, deshalb laufen Fräser in der Oberfräse mit 10.000 min⁻¹ und mehr, und deshalb müssen große Durchmesser gebremst werden.
Den Schnitt lesen
Zu schnell, und die Schneide verschleißt oder verbrennt, die Späne kommen blau heraus. Zu langsam bei zu kleinem Vorschub, und das Werkzeug reibt statt zu schneiden, was es ebenfalls zerstört. Späne, die als feste Spiralen in der richtigen Farbe abgehen, und ein Werkzeug, das nach dem Stopp noch anfassbar ist, heißen: die Zahlen passen.
Werkzeuge
Der Schnittgeschwindigkeits-Rechner rechnet zwischen Schnittgeschwindigkeit, Durchmesser und Drehzahl um und gibt den Vorschub. Der Drehmoment-Rechner verbindet die Spindelleistung mit dem Drehmoment am Schnitt, und die Gewindetabelle gibt den Kernlochbohrer, wenn nach dem Schnitt ein Gewinde kommt.