Lernfeld 2 · Prüfung Teil 1

Schnittgeschwindigkeit, Drehzahl und Vorschub

Schnittgeschwindigkeit, Drehzahl und Vorschub beim Bohren, Drehen und Kernbohren berechnen, mit Formeln, Einheiten und Prüfungstipps.

28 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

Beim Bohren, Drehen und Sägen trennt eine Schneide Späne vom Werkstück ab. Wie schnell die Schneide dabei am Werkstoff entlangläuft, beschreibt die Schnittgeschwindigkeit $v_{c}$ . Sie hängt vom Werkstoff des Werkstücks und vom Schneidstoff ab und steht in Tabellen. Daraus berechnest du die Drehzahl, die du an der Maschine einstellst.

Die Schnittgeschwindigkeit ist der Umfang mal Drehzahl. Großer Durchmesser bedeutet bei gleicher Schnittgeschwindigkeit kleine Drehzahl. Deshalb läuft eine große Kernbohrkrone viel langsamer als ein kleiner Spiralbohrer. Beim Bohren dreht sich das Werkzeug, beim Drehen das Werkstück; die Formel ist dieselbe.

Der Vorschub $f$ gibt an, wie weit das Werkzeug je Umdrehung vorrückt. Mal Drehzahl ergibt das die Vorschubgeschwindigkeit, mit der du die Bearbeitungszeit für eine Bohrtiefe berechnest. Zu hohe Schnittgeschwindigkeit erkennst du an blau anlaufenden Spänen und schnell stumpfen Schneiden; dann Drehzahl senken und kühlen.

Das solltest du dir merken

Die Schnittgeschwindigkeit kommt aus der Tabelle, die Drehzahl rechnest du daraus aus.
Je größer der Durchmesser, desto kleiner die Drehzahl.
Vorschub ist der Weg je Umdrehung, Vorschubgeschwindigkeit der Weg je Minute.
Blaue Späne und stumpfe Schneiden deuten auf zu hohe Schnittgeschwindigkeit oder fehlende Kühlung.

Formeln

Schnittgeschwindigkeit: $v_{c} = π \cdot d \cdot n$; $v_{c}$ in m/min, $d$ Durchmesser in m, $n$ Drehzahl in 1/min
Drehzahl: $n = \frac{v _{c}}{π \cdot d}$; $n$ in 1/min, $v_{c}$ in m/min, $d$ in m
Vorschubgeschwindigkeit: $v_{f} = f \cdot n$; $v_{f}$ in mm/min, $f$ Vorschub in mm je Umdrehung, $n$ in 1/min
Bearbeitungszeit: $t = \frac{L}{f \cdot n}$; $t$ in min, $L$ Vorschubweg in mm (Bohrtiefe plus Anlauf und Überlauf), $f$ in mm, $n$ in 1/min

Typische Fehler in der Prüfung

Durchmesser in mm eingesetzt, während die Schnittgeschwindigkeit in m/min steht; das Ergebnis ist um den Faktor 1000 falsch.
Umfangsgeschwindigkeit in m/s verlangt, aber in m/min angegeben; durch 60 teilen nicht vergessen.
Bei der Bearbeitungszeit den Anlauf- oder Überlaufweg vergessen, wenn er angegeben ist.

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Zufallszahlen

Eine Bohrung von $l = 52 mm$ Tiefe wird mit einem Vorschub von $f = 0, 25 mm$ je Umdrehung bei $n = 1000 min^{- 1}$ gebohrt. An- und Überlauf betragen zusammen $3 mm$ . Berechnen Sie die Hauptnutzungszeit in Sekunden. Runden Sie auf eine Nachkommastelle.

Tipps aus der Werkstatt

Drehzahl n = vc / (π · d). Den Durchmesser in Meter einsetzen, wenn vc in m/min steht. Harter Werkstoff bedeutet kleinere Schnittgeschwindigkeit und damit kleinere Drehzahl.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

28 Aufgaben zu „Schnittgeschwindigkeit, Drehzahl und Vorschub“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Anlagenmechaniker/-in SHK (2016), Lernfeld 2 (Bauelemente mit Maschinen fertigen). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.