Schlüsselfaktoren für Schnittgeschwindigkeit, -tiefe & Vorschub an CNC-Drehmaschinen

CNC-Drehmaschinen können mit Mehrplatz-Revolver oder angetriebenem Revolver ausgestattet sein. Breites Leistungsspektrum: Zylindrische, schräge, bogenförmige Flächen, diverse Gewinde, Nuten, Schnecken. Lineare & Kreisinterpolation, diverse Kompensationsfunktionen – in Serienfertigung komplexer Teile wirtschaftlich hocheffektiv. Bei der NC-Programmierung müssen die Schnittwerte für jeden Vorgang festgelegt werden. Dabei alle beeinflussenden Faktoren berücksichtigen, richtige Schnittbedingungen wählen, Parameter vernünftig bestimmen → effektive Qualitäts- und Ausbringungssteigerung.

Allgemein beeinflussende Bedingungen:

• Steifigkeit von Maschine, Werkzeug, Werkzeughalter, Werkstück
• Schnittgeschwindigkeit, Schnitttiefe, Vorschub
• Werkstückgenauigkeit & Oberflächenrauheit
• Gewünschte Standzeit & maximale Produktivität
• Kühlschmierstoffart & Kühlverfahren
• Werkstoffhärte & Wärmebehandlungszustand
• Stückzahl
• Maschinenlebensdauer

Unter diesen sind Schnittgeschwindigkeit, Schnitttiefe und Vorschub die Hauptfaktoren.

1. Faktoren, die die Schnittgeschwindigkeit beeinflussen

Programmierer legt Schnittwerte pro Vorgang fest. Bei Parameterwahl alle Einflussfaktoren bedenken, richtige Bedingungen wählen – vernünftige Schnittgeschwindigkeit wirkt direkt auf Schneideffizienz. Zu niedrig → längere Bearbeitungszeit, Werkzeug nutzt Potenzial nicht. Zu hoch → Zeitersparnis, aber hohe Hitze → Standzeitverlust. Zusammenfassung der bestimmenden Faktoren:

(1) Werkzeugwerkstoff

Unterschiedliche Maximalgeschwindigkeiten. HSS: < 50 m/min. Hartmetall: > 100 m/min. Keramik: bis 1000 m/min.

(2) Werkstückwerkstoff

Härte beeinflusst Geschwindigkeit. Gleiches Werkzeug: harte Werkstoffe → niedrigere Vc, weiche → höhere Vc.

(3) Werkzeugstandzeit

Lange gewünschte Standzeit → niedrigere Vc. Kurze Standzeit akzeptabel → höhere Vc.

(4) Schnitttiefe & Vorschub

Große Tiefe/Vorschub → hoher Schnittwiderstand, mehr Wärme → Vc reduzieren.

(5) Werkzeuggeometrie

Form, Winkel, Schärfe der Schneide beeinflussen Vc-Wahl.

(6) Kühlschmierstoff

Steife, präzise Maschinen erlauben höhere Vc; andernfalls Vc reduzieren.

Unter den genannten Faktoren hat der Werkzeugwerkstoff den stärksten Einfluss.

2. Faktoren, die die Schnitttiefe beeinflussen

Hauptbeschränkung: Maschinensteifigkeit. Wenn Steifigkeit es zulässt, Schnitttiefe so groß wie möglich. Ohne Genauigkeitseinschränkung kann ap = Bearbeitungszugabe gewählt werden – reduziert Anzahl der Schnitte.

Spindeldrehzahl nach zulässiger Schnittgeschwindigkeit (Maschine/Werkzeug) wählen – per Berechnung oder Tabellen.

3. Faktoren, die den Vorschub beeinflussen

Vorschub f (mm/U) oder Vf (mm/min) nach Teilegenauigkeit, Rauheit, Werkzeug- & Werkstückwerkstoff wählen. Maximalvorschub begrenzt durch Maschinensteifigkeit, Vorschubantrieb, CNC-Steuerung.

Bei Schnittwertwahl: Programmierer wählt Werte passend zu Maschinencharakteristik und optimaler Werkzeugstandzeit (Herstellerangaben, Standzeitkennlinien). Auch Analogiemethode (Erfahrung) möglich. Unabhängig von Methode: Werkzeugstandzeit muss mindestens ein Teil oder eine Schicht (min. halbe Schicht) abdecken.