Schnittdaten-Rechner (Zerspanung)

Berechnen Sie Spindeldrehzahl, Vorschub und Zerspanungsdaten für Fräs- und Drehprozesse

Prozesskonfiguration

Berechnete Schnittdaten

Spindeldrehzahl (n)
3.820 U/min
Formel: n = (vc * 1000) / (π * d)
Vorschubgeschwindigkeit (vf)
764 mm/min
Formel: vf = n * fz * z
⚠️ Hinweis: Die errechneten Werte sind theoretische Richtwerte. Je nach Werkzeugbeschichtung, Maschinensteifigkeit und Kühlung müssen die Werte angepasst werden.

Schnittdaten berechnen: Drehzahl, Vorschub und Schnittgeschwindigkeit

Die Schnittgeschwindigkeit vc ist die Größe, die der Werkzeughersteller für eine Werkstoff-Schneidstoff-Paarung vorgibt. Sie beschreibt, wie schnell sich die Schneide relativ zum Werkstoff bewegt, und ist damit werkzeugbezogen. Die Maschine braucht aber eine Drehzahl n — und die hängt zusätzlich vom Durchmesser ab. Genau diese Umrechnung ist der Kern jeder Schnittdatenberechnung.

Die Grundformeln

vc = π · d · n / 1000 → n = vc · 1000 / (π · d) vf = n · z · fz v_c in m/min · d in mm · n in 1/min · v_f = Vorschubgeschwindigkeit in mm/min z = Zähnezahl des Fräsers · f_z = Vorschub je Zahn in mm

Beim Drehen ist d der Werkstückdurchmesser, beim Fräsen und Bohren der Werkzeugdurchmesser. Der Faktor 1000 rechnet Millimeter in Meter um — er ist die häufigste Fehlerquelle, wenn man die Formel aus dem Kopf aufschreibt.

Rechenbeispiel: Fräsen in Baustahl

Gegeben: Vollhartmetall-Schaftfräser Ø 12 mm mit z = 4 Schneiden, empfohlene Schnittgeschwindigkeit vc = 120 m/min, Vorschub je Zahn fz = 0,05 mm

Drehzahl: n = 120 · 1000 / (π · 12) ≈ 3183 1/min

Vorschubgeschwindigkeit: vf = 3183 · 4 · 0,05 ≈ 637 mm/min

Kann die Maschine diese Drehzahl nicht liefern, wird nicht der Vorschub beibehalten, sondern proportional mitgesenkt — sonst steigt der Vorschub je Zahn und die Schneide bricht.

Warum der Durchmesser alles verschiebt

Weil die Drehzahl umgekehrt proportional zum Durchmesser ist, braucht ein Fräser mit 6 mm bei gleicher Schnittgeschwindigkeit die doppelte Drehzahl eines 12-mm-Fräsers. Beim Plandrehen bis zur Mitte geht die Schnittgeschwindigkeit sogar gegen null, wenn die Drehzahl konstant bleibt — deshalb bieten CNC-Drehmaschinen die Konstant-Schnittgeschwindigkeit an, bei der die Spindel zur Mitte hin hochdreht.

Häufige Fragen

Welche Schnittgeschwindigkeit für Stahl, Aluminium und Edelstahl?

Grobe Anhaltswerte für Hartmetall: Baustahl 100 bis 200 m/min, Aluminium 300 bis 1000 m/min, austenitischer Edelstahl 60 bis 120 m/min. Maßgeblich sind aber immer die Daten des Werkzeugherstellers, denn Beschichtung, Kühlung und Eingriffsverhältnisse verschieben diese Bereiche erheblich.

Was ist der Unterschied zwischen Vorschub je Zahn und Vorschubgeschwindigkeit?

Der Vorschub je Zahn fz ist die Spanungsdicke, die eine einzelne Schneide abnimmt — eine werkzeugbezogene Größe. Die Vorschubgeschwindigkeit vf ist das, was die Maschine als Tischvorschub fährt. Sie ergibt sich erst aus fz, der Zähnezahl und der Drehzahl.

Warum brechen Werkzeuge trotz korrekter Schnittdaten?

Meist stimmen die Eingriffsverhältnisse nicht: Bei zu kleiner radialer Zustellung schmiert die Schneide, statt zu schneiden, und härtet den Werkstoff auf. Beim Vollnutfräsen kommt hinzu, dass die Späne nicht abtransportiert werden können. Für solche Fälle muss die Schnittgeschwindigkeit reduziert oder die Strategie geändert werden.

Was sagt die Zerspanleistung aus?

Sie zeigt, ob die Spindel den geplanten Schnitt überhaupt leisten kann. Sie steigt mit Zeitspanvolumen und spezifischer Schnittkraft des Werkstoffs. Vor allem an kleineren Fräsmaschinen ist sie oft die eigentliche Grenze — nicht das Werkzeug.

Welche Drehzahl für einen 10-mm-Fräser in Stahl?

Bei einem VHM-Fräser und vc = 120 m/min ergibt n = 1000 · vc / (π · d) = 1000 · 120 / (π · 10) ≈ 3820 1/min. Bei HSS und vc = 30 m/min wären es rund 955 1/min. Der Vorschub folgt daraus über vf = n · z · fz; mit vier Schneiden und fz = 0,04 mm sind das etwa 610 mm/min.

Wie berechnet man die Schnittgeschwindigkeit?

vc = π · d · n / 1000, mit d in mm, n in 1/min und vc in m/min. Beim Fräsen und Bohren ist d der Werkzeugdurchmesser, beim Drehen der momentane Werkstückdurchmesser — deshalb sinkt beim Plandrehen zur Mitte hin die Schnittgeschwindigkeit, wenn die Drehzahl konstant bleibt. Genau dagegen arbeitet die Konstant-Schnittgeschwindigkeit (G96) der Drehmaschine.

Was ist das Zeitspanvolumen und wozu braucht man es?

Q gibt an, wie viel Werkstoff je Minute abgetragen wird: beim Fräsen Q = ae · ap · vf / 1000 in cm³/min. Es ist die Größe, aus der die Zerspanleistung folgt (P = Q · kc) und an der man erkennt, ob die Maschine überhaupt genug Spindelleistung hat. Zwei Schnittdatensätze mit gleichem Q sind gleich produktiv, belasten das Werkzeug aber sehr unterschiedlich.