Lernfeld 2 · Prüfung Teil 1

Schnittgeschwindigkeit, Drehzahl und Vorschub

Schnittgeschwindigkeit, Drehzahl, Vorschub und Hauptnutzungszeit beim Bohren berechnen, mit Einheiten, Richtwerten und Prüfungstipps.

15 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

Die Schnittgeschwindigkeit $v_{c}$ gibt an, wie schnell sich die Schneidenecke des Werkzeugs am Werkstoff entlang bewegt. Beim Bohren ist das die Umfangsgeschwindigkeit am Außendurchmesser des Bohrers. Den Richtwert entnimmst du dem Tabellenbuch oder den Herstellerangaben; er hängt vom Werkstoff des Werkstücks, vom Schneidstoff, von der Kühlung und vom Bearbeitungsverfahren ab. Weiche Werkstoffe wie Aluminium vertragen deutlich höhere Schnittgeschwindigkeiten als Stahl, hochfeste und nichtrostende Stähle verlangen kleinere.

Aus der Schnittgeschwindigkeit rechnest du die Drehzahl, die du an der Maschine einstellst. Großer Durchmesser bedeutet bei gleicher Schnittgeschwindigkeit eine kleine Drehzahl. Hat die Säulenbohrmaschine nur feste Drehzahlstufen, wählst du die nächstkleinere Stufe, damit die Schneide geschont wird. Zu hohe Drehzahl erkennst du an blau anlaufenden Spänen, quietschenden Geräuschen und schnell ausglühenden Schneidenecken.

Der Vorschub $f$ ist der Weg, um den der Bohrer je Umdrehung vorrückt. Er wächst mit dem Bohrerdurchmesser, weil ein dicker Bohrer stabiler ist. Vorschub mal Drehzahl ergibt die Vorschubgeschwindigkeit. Mit ihr berechnest du die Hauptnutzungszeit; dabei zählt nicht nur die Werkstückdicke, sondern auch der Anschnitt der Bohrerspitze sowie An- und Überlauf. Die Spitzenlänge liegt bei 118° Spitzenwinkel bei etwa einem Drittel des Durchmessers.

Das solltest du dir merken

Die Schnittgeschwindigkeit kommt aus der Tabelle, die Drehzahl rechnest du aus.
Je größer der Durchmesser, desto kleiner die Drehzahl.
Bei festen Drehzahlstufen die nächstkleinere Stufe wählen.
Der Vorschub je Umdrehung wächst mit dem Bohrerdurchmesser.
Zum Vorschubweg gehören Bohrerspitze, Anlauf und Überlauf.

Formeln

Schnittgeschwindigkeit: $v_{c} = π \cdot d \cdot n$; $v_{c}$ in m/min, $d$ Bohrerdurchmesser in m, $n$ Drehzahl in $min^{- 1}$
Drehzahl: $n = \frac{v _{c}}{π \cdot d}$; $n$ in $min^{- 1}$ , $v_{c}$ 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 $min^{- 1}$
Hauptnutzungszeit beim Bohren: $t_{h} = \frac{L}{f \cdot n}$; $t_{h}$ in min, $L$ Vorschubweg in mm (Bohrtiefe plus Spitzenlänge, Anlauf und Überlauf), $f$ in mm, $n$ in $min^{- 1}$

Typische Fehler in der Prüfung

Den Durchmesser in mm eingesetzt, während die Schnittgeschwindigkeit in m/min steht; das Ergebnis ist um den Faktor 1000 falsch.
Bei Drehzahlstufen auf die nächstgrößere Stufe aufgerundet und die Schneide überlastet.
Bei der Hauptnutzungszeit nur die Werkstückdicke als Weg genommen und die Bohrerspitze vergessen.

Tipps aus der Werkstatt

Drehzahl n = vc · 1000 / (π · d), vc in m/min, d in mm. Die 1000 rechnet Meter in Millimeter um. Überschlag: Bei vc = 30 m/min und d = 10 mm kommen knapp 1 000 1/min heraus. An der Maschine stellst du die nächstkleinere Stufe ein.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

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

Jetzt üben

Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Industriemechaniker, Lernfeld 2 (Fertigen von Bauelementen mit Maschinen). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.