Schnittdaten-Rechner mit Material-Datenbank
Werkstoff und Werkzeug wählen – der Rechner liefert Schnittgeschwindigkeit, Zahnvorschub, Drehzahl, Vorschub, Zeitspanvolumen und Leistung, inklusive Spanausdünnungs-Ausgleich.
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Ergebnis
Formel: n = vc · 1000 / (π · d) · vf = fz · z · n · hm = fz · (2·ae/d) / φs · kc = kc1.1 / hm^mc · P = Q · kc / (60000 · η)
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Schnittdaten sind der Unterschied zwischen einem sauberen Teil und einem abgebrochenen Fräser. Statt Tabellenwerte zusammenzusuchen, wählst du hier Werkstoff und Werkzeug – der Rechner nimmt die passende Schnittgeschwindigkeit und den Zahnvorschub aus einer Datenbank mit 19 Werkstoffen und rechnet daraus Drehzahl, Vorschub, Zeitspanvolumen und benötigte Spindelleistung aus. Genau die Funktion, die spezialisierte Programme wie HSMAdvisor oder FSWizard kostenpflichtig anbieten.
Eingebaut ist der Spanausdünnungs-Ausgleich: Fräst du mit kleiner radialer Zustellung – etwa beim Trochoidal- oder Adaptiv-Fräsen – wird der Span dünner als der eingestellte Zahnvorschub. Ohne Korrektur reibt die Schneide, statt zu schneiden, und das Werkzeug stirbt an Hitze. Der Rechner hebt fz automatisch so weit an, dass die mittlere Spanungsdicke wieder im sinnvollen Bereich liegt (begrenzt auf das 2,5-fache).
Richtwerte-Tabelle: Schnittgeschwindigkeit und Zahnvorschub
| Werkstoff | Gruppe | vc HSS | vc VHM | vc VHM besch. | fz bei Ø10 | kc1.1 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Aluminium Knetlegierung (6061, 7075, AlMg) | N · NE-Metall | 60–120 | 200–400 | 300–600 | 0,18 mm | 700 |
| Aluminium-Guss (AlSi, siliziumhaltig) | N · NE-Metall | 50–90 | 150–300 | 200–400 | 0,15 mm | 800 |
| Baustahl S235 / S355 (St37, St52) | P · Stahl | 20–35 | 80–140 | 120–200 | 0,1 mm | 1780 |
| Vergütungsstahl C45 (1.0503) | P · Stahl | 18–30 | 70–120 | 100–180 | 0,09 mm | 2000 |
| Legierter Stahl 42CrMo4 (1.7225) | P · Stahl | 15–25 | 60–110 | 90–160 | 0,08 mm | 2100 |
| Werkzeugstahl gehärtet (48–56 HRC) | P · Stahl | 5–10 | 30–60 | 50–120 | 0,05 mm | 2800 |
| Edelstahl 1.4301 / V2A (X5CrNi18-10) | M · Edelstahl | 12–20 | 50–90 | 80–140 | 0,08 mm | 2350 |
| Edelstahl 1.4571 / V4A (X6CrNiMoTi17-12-2) | M · Edelstahl | 10–18 | 45–80 | 70–120 | 0,07 mm | 2450 |
| Grauguss GG25 (EN-GJL-250) | K · Guss | 20–35 | 80–140 | 120–200 | 0,12 mm | 1160 |
| Sphäroguss GGG40 (EN-GJS-400) | K · Guss | 18–30 | 70–120 | 100–180 | 0,11 mm | 1400 |
| Messing CuZn39Pb (kurzspanend) | N · NE-Metall | 60–120 | 150–300 | 200–400 | 0,15 mm | 780 |
| Kupfer (Cu-ETP, weich) | N · NE-Metall | 50–90 | 130–250 | 150–300 | 0,14 mm | 1000 |
| Titan Ti6Al4V (3.7165) | S · Superlegierung | 8–15 | 30–60 | 40–80 | 0,06 mm | 1400 |
| Nickelbasis Inconel 718 | S · Superlegierung | 4–8 | 15–35 | 25–50 | 0,05 mm | 2800 |
| Kunststoff POM / PA / PE / PP | O · Sonstige | 150–400 | 300–800 | 300–800 | 0,25 mm | 250 |
| Acrylglas PMMA / Polycarbonat | O · Sonstige | 150–350 | 250–600 | 250–600 | 0,2 mm | 300 |
| Holz, MDF & Multiplex | O · Sonstige | 200–600 | 300–900 | 300–900 | 0,35 mm | 60 |
| GFK / FR4 (Leiterplatte, Epoxid-Glas) | O · Sonstige | 50–120 | 100–250 | 150–350 | 0,1 mm | 600 |
| CFK (kohlenstofffaserverstärkt) | O · Sonstige | 30–80 | 100–250 | 150–350 | 0,08 mm | 800 |
Schnittgeschwindigkeit vc in m/min, Zahnvorschub fz in mm/Zahn (skaliert mit dem Durchmesser), spezifische Schnittkraft kc1.1 in N/mm². Richtwerte für den Einstieg – die konkreten Werte deines Werkzeugherstellers haben immer Vorrang.
So funktioniert's
- Werkstoff aus der Liste wählen – er bestimmt Schnittgeschwindigkeit, Zahnvorschub und Schnittkraft.
- Werkzeugmaterial wählen: HSS, unbeschichtetes oder beschichtetes Vollhartmetall oder Wendeplattenfräser.
- Fräserdurchmesser und Zähnezahl eintragen (steht auf dem Werkzeug oder im Katalog).
- Radiale Zustellung ae und axiale Zustellung ap für deinen Schnitt angeben.
- Drehzahl n und Vorschub vf ins CAM oder direkt in die Steuerung übernehmen – und die Spindelleistung mit deiner Maschine abgleichen.
Häufige Fragen
Woher stammen die Richtwerte?
Es sind übliche Praxis-Startwerte aus Zerspanungstabellen und Herstellerkatalogen, bewusst konservativ in der Mitte des jeweiligen Bereichs. Sie ersetzen keine Herstellerangabe: Steht im Datenblatt deines Fräsers ein Wert, hat dieser immer Vorrang.
Was ist Spanausdünnung und warum ist der Ausgleich wichtig?
Bei radialer Zustellung unter dem halben Durchmesser ist die mittlere Spanungsdicke deutlich kleiner als der Zahnvorschub – die Schneide schabt, statt zu schneiden, und erzeugt Reibungswärme. Der Ausgleich erhöht fz so, dass die Spandicke wieder stimmt. Nebeneffekt: Der Vorschub steigt teils auf das Doppelte, die Bearbeitung wird also schneller und schonender zugleich.
Wie tief und wie breit darf ich zustellen?
Als Startpunkt gilt für Vollhartmetall in Stahl: ap bis 1×d bei ae von etwa 10 % des Durchmessers (adaptiv), oder ap von 0,5×d bei ae bis 50 %. In Aluminium ist deutlich mehr möglich. Entscheidend sind Maschinensteifigkeit und Werkzeugauskraglänge – bei langer Auskragung beides reduzieren.
Warum wird die Leistung mit 80 % Wirkungsgrad gerechnet?
Zwischen Motor und Schneide gehen über Riemen, Lager und Getriebe Verluste verloren; 80 % ist ein üblicher Mittelwert für Fräsmaschinen. Möchtest du mit einem anderen Wert rechnen, nutze den separaten Rechner für die Spindelleistung.
Die berechnete Drehzahl ist höher als meine Spindel kann – was nun?
Dann fährst du mit der maximal möglichen Drehzahl und reduzierst den Vorschub im gleichen Verhältnis, damit der Zahnvorschub erhalten bleibt. Die Schnittgeschwindigkeit sinkt dabei – das kostet Standzeit, ist aber unkritisch. Umgekehrt gilt: Vorschub niemals unabhängig von der Drehzahl senken, sonst reibt die Schneide.
Gelten die Werte auch für Gleichlauf- und Gegenlauffräsen?
Ja, die Schnittdaten selbst sind identisch. In der Praxis fräst man auf CNC-Maschinen mit spielfreier Spindel fast immer im Gleichlauf: bessere Oberfläche, weniger Reibung und längere Standzeit. Gegenlauf ist nur bei Maschinen mit Spiel in der Vorschubachse oder bei harter Gusshaut sinnvoll.
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