Schnittgeschwindigkeit

Was bedeutet Schnittgeschwindigkeit?

Die Schnittgeschwindigkeit (Formelzeichen vc) beschreibt die Relativgeschwindigkeit zwischen Werkzeugschneide und Werkstück während der spanenden Bearbeitung. Sie ist eine zentrale Größe in der Zerspanung und wird in Meter pro Minute (m/min) gemessen. Die Schnittgeschwindigkeit bestimmt zusammen mit Vorschub und Schnitttiefe die Zerspanleistung und beeinflusst direkt die Standzeit des Werkzeugs, die Oberflächengüte und die Prozesssicherheit.

Bei rotierenden Verfahren wie Drehen oder Fräsen ergibt sich die Schnittgeschwindigkeit aus der Drehzahl und dem Durchmesser. Bei linearen Verfahren wie Hobeln entspricht sie der Bewegungsgeschwindigkeit des Werkzeugs.

Wie wird die Schnittgeschwindigkeit berechnet?

Für rotierende Bearbeitungsverfahren gilt die Formel: vc = π × d × n / 1000. Dabei ist vc die Schnittgeschwindigkeit in m/min, d der Werkstück- oder Werkzeugdurchmesser in mm, n die Drehzahl in Umdrehungen pro Minute (min⁻¹) und π die Kreiszahl (3,14).

Rechenbeispiel: Ein Fräser mit 80 mm Durchmesser dreht mit 1200 min⁻¹. Die Schnittgeschwindigkeit beträgt: vc = 3,14 × 80 × 1200 / 1000 = 301 m/min.

Die optimale Schnittgeschwindigkeit hängt vom Werkstoff, Werkzeugmaterial und der gewünschten Standzeit ab. Werkzeughersteller geben Richtwerte in Tabellen an.

Praxisbeispiel aus der Industrie

Ein Drehautomatenbetrieb bearbeitet Wellen aus Vergütungsstahl (42CrMo4). Mit Hartmetallwendeschneidplatten liegt die empfohlene Schnittgeschwindigkeit bei 180 bis 220 m/min. Bei einem Wellendurchmesser von 50 mm errechnet sich die Drehzahl: n = vc × 1000 / (π × d) = 200 × 1000 / (3,14 × 50) = 1273 min⁻¹.

Erhöht der Betrieb die Schnittgeschwindigkeit auf 250 m/min, sinkt die Werkzeugstandzeit von 45 auf 20 Minuten. Die Produktivität steigt, aber häufigere Werkzeugwechsel erhöhen die Nebenzeiten. Die Wahl der Schnittgeschwindigkeit ist daher eine wirtschaftliche Optimierungsaufgabe.

Abgrenzung zu verwandten Begriffen

Die Schnittgeschwindigkeit beschreibt die Geschwindigkeit an der Schneide. Der Vorschub gibt an, wie weit das Werkzeug pro Umdrehung oder Zeiteinheit in das Material eindringt. Die Schnitttiefe definiert, wie tief die Schneide in das Werkstück eingreift. Alle drei Größen zusammen bestimmen das Zeitspanvolumen.

Die Drehzahl ist eine Maschinengröße in Umdrehungen pro Minute. Die Schnittgeschwindigkeit ist die daraus resultierende Prozessgröße am Wirkort und für die Zerspanung entscheidend.