Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe: Ihr Leitfaden

Die Höhe der Schnittparameter hat einen erheblichen Einfluss auf Schnittkraft, Leistung, Werkzeugverschleiß, Bearbeitungsqualität und Kosten. Bei der Wahl der Schnittparameter geht es darum, die Bearbeitungsqualität und die Werkzeugstandzeit zu gewährleisten und gleichzeitig die Leistung der Werkzeugmaschine und des Schneidwerkzeugs zu maximieren, um die höchste Zerspanungseffizienz und die niedrigsten Bearbeitungskosten zu erreichen.

Auswahl der Schnitttiefe

Die Schnitttiefe wird in der Regel in Abhängigkeit von der Art der Bearbeitung und dem verbleibenden Material gewählt. Bei der Schruppbearbeitung sollte eine größere Schnitttiefe verwendet werden, um überschüssiges Material zu entfernen und die Anzahl der Vorschübe zu minimieren, während genügend Material für die Halbfertig- und Fertigbearbeitung übrig bleibt.

In Situationen, in denen das verbleibende Material zu groß ist, die Steifigkeit des Prozesssystems nicht ausreicht, die Stärke des Werkzeugs unzureichend ist oder das verbleibende Material ungleichmäßig ist, sollten mehrere Vorschubdurchgänge durchgeführt werden. In solchen Fällen sollte der erste Vorschub eine größere Schnitttiefe haben, die 2/3 bis 3/4 des gesamten Restmaterials aufnimmt.

Die Schnitttiefe sollte in den nachfolgenden Vorschüben allmählich abnehmen, um eine geringere Oberflächenrauhigkeit und eine höhere Bearbeitungspräzision beim Schlichten zu erreichen. Beim Schneiden von Werkstoffen wie Guss, Schmiedestücken oder rostfreiem Stahl mit einer harten Oberflächenschicht oder starker Kaltverfestigung sollte die Schnitttiefe über die harte Schicht hinausgehen, um ein Schneiden auf dieser zu vermeiden.

Auf Werkzeugmaschinen mittlerer Leistung kann die Schnitttiefe bei der Schruppbearbeitung 8-10 mm erreichen, bei der Halbfertigbearbeitung liegt sie zwischen 0,5-2 mm und bei der Fertigbearbeitung zwischen 0,1-0,4 mm.

Wahl der Vorschubgeschwindigkeit

Bei einer festen Schnitttiefe führt eine größere Vorschubgeschwindigkeit zu einer größeren Schnittkraft und einer raueren Bearbeitungsoberfläche. Daher wird die Vorschubgeschwindigkeit bei der Schruppbearbeitung in erster Linie durch die Schnittkraft begrenzt. Angesichts der Steifigkeit und Festigkeit des Werkzeugs, des Werkstücks und des Vorschubmechanismus der Werkzeugmaschine kann eine größere Vorschubgeschwindigkeit gewählt werden, typischerweise f=0,4-1mm/r.

Bei der Semi-Finish- und Finish-Bearbeitung wird der Vorschub wegen der geringeren Schnitttiefe und der daraus resultierenden geringeren Schnittkraft hauptsächlich durch die Oberflächenrauheit begrenzt. Wenn das Werkzeug eine vernünftige Übergangskante und eine hohe Schnittgeschwindigkeitkann eine geringere Vorschubgeschwindigkeit gewählt werden.

Die Vorschubgeschwindigkeit sollte jedoch nicht zu gering sein, da dies nicht nur die Produktivität, sondern auch die Qualität der Bearbeitung beeinträchtigt, da bei einem zu dünnen Schnitt keine richtige Spanbildung möglich ist. Üblicherweise wird f=0,15-0,3mm/r gewählt.

Wahl der Schnittgeschwindigkeit

Die Wahl der Schnittgeschwindigkeit hängt vom Werkzeugmaterial, dem Werkstückmaterial und den Bearbeitungsbedingungen ab. Für Werkzeugmaterialien mit hoher Hitzebeständigkeit, wie z. B. Hartmetall, kann eine höhere Schnittgeschwindigkeit gewählt werden.

Für Werkzeugmaterialien mit geringerer Hitzebeständigkeit, wie z. B. Schnellarbeitsstahl, sollte eine relativ niedrige Schnittgeschwindigkeit verwendet werden. Wenn das Werkstückmaterial eine hohe Härte und Festigkeit aufweist, wird eine niedrigere Schnittgeschwindigkeit verwendet; ansonsten wird eine höhere Schnittgeschwindigkeit gewählt. Bei der Schruppbearbeitung wird aufgrund der begrenzten Werkzeugstandzeit und der begrenzten Leistung der Werkzeugmaschine in der Regel eine relativ niedrige Schnittgeschwindigkeit verwendet.

Im Gegensatz dazu wird bei der Fertigbearbeitung, die hauptsächlich durch die Werkzeugstandzeit begrenzt wird, im Allgemeinen eine relativ höhere Schnittgeschwindigkeit verwendet. Zusätzlich sollten bei der Wahl der Schnittgeschwindigkeit die folgenden Punkte berücksichtigt werden:

1) Vermeiden Sie Bereiche, in denen sich bei der Fertigbearbeitung Späne ansammeln können.

2) Reduzieren Sie die Schnittgeschwindigkeit während des intermittierenden Schneidens angemessen, um die Stoß- und Wärmebelastung zu verringern.

3) Vermeiden Sie die kritische Geschwindigkeit der selbsterregten Vibration, wenn die Wahrscheinlichkeit von Vibrationen besteht.

4) Reduzieren Sie die Schnittgeschwindigkeit bei der Bearbeitung von großen Teilen, langen, schlanken Teilen und dünnwandigen Teilen entsprechend.