🌀 Drehmaschinen-Rechner

Drehen auf der Drehmaschine ist die Kunst, Drehzahl, Vorschub und Schnitttiefe aufeinander abzustimmen. Ausgangspunkt ist die Schnittgeschwindigkeit – die Umfangsgeschwindigkeit, mit der das Werkzeug auf das Werkstück trifft, üblicherweise in Metern pro Minute oder SFM. Die zugehörige Spindeldrehzahl berechnet sich als n = Schnittgeschwindigkeit × 1.000 / (π × Durchmesser in mm). Ein Teil mit kleinem Durchmesser muss schnell drehen, um die Schnittgeschwindigkeit zu halten; ein großes Schwungrad dreht langsam.

Diese Rechnung gehört beim Einrichten jeder Drehaufgabe dazu: Für unlegierten Baustahl mit Hartmetall liegt die Schnittgeschwindigkeit bei 180–250 m/min, eine 50-mm-Welle dreht also mit rund 1.150–1.600 U/min. Dasselbe Material bei 200 mm Durchmesser dreht nur mit 290–400 U/min. Über die Drehzahl hinaus liefert der Rechner Vorschub, Spanvolumen und Bearbeitungszeit für eine gegebene Schnittlänge – damit kalkulieren Sie ein Angebot, bevor die Maschine läuft. Wer das Werkstückgewicht für die Aufspannung braucht, nutzt den Metallgewichtsrechner.

Die Kernformel ergibt sich aus der Geometrie der Drehfläche: Eine Umdrehung führt das Werkzeug um den Umfang πd weiter; die Drehzahl, die eine Ziel-Schnittgeschwindigkeit V erreicht, ist also n = 1.000·V/(πd). Der Vorschub ist der Weg, den der Support pro Umdrehung zurücklegt; mit Vorschub in mm/U und bekannter Drehzahl ergibt sich der Schnittvorschub in mm/min aus Vorschub × Drehzahl. Die Bearbeitungszeit ist dann Schnittlänge geteilt durch den Vorschub.

Eine nützliche Zusatzgröße ist die Bearbeitungszeit: Für einen 200-mm-Schnitt an der Baustahlwelle bei 1.300 U/min mit 0,2 mm/U Vorschub ergibt sich ein Vorschub von 260 mm/min und eine Schnittzeit von etwa 46 Sekunden. Der Vergleich der Bearbeitungszeiten über Werkzeuge und Vorschübe entscheidet in vielen Betrieben zwischen HSS und Hartmetall für eine Losgröße.

1. Wählen Sie den Werkstückwerkstoff, um den Schnittgeschwindigkeitsbereich zu setzen.
2. Geben Sie den Werkstückdurchmesser in mm ein.
3. Wählen Sie den Werkzeugwerkstoff (HSS oder Hartmetall).
4. Tragen Sie den Vorschub in mm/U und die Schnittlänge ein.
5. Klicken Sie auf Berechnen für Drehzahl, Vorschub und Bearbeitungszeit.

Warum braucht ein kleinerer Durchmesser eine höhere Drehzahl?

Die Schnittgeschwindigkeit ist πd × n. Damit die Schnittgeschwindigkeit bei schrumpfendem Durchmesser konstant bleibt, muss die Spindel schneller drehen. Deshalb dreht ein 5-mm-Stift mit mehreren tausend Umdrehungen, während ein 300-mm-Flansch unter 200 U/min bleibt.

Was ist der Unterschied zwischen HSS- und Hartmetall-Schnittgeschwindigkeiten?

Hartmetall ist deutlich härter und behält seine Schneide bei hohen Temperaturen; es läuft je nach Werkstoff mit etwa der 3- bis 8-fachen Umfangsgeschwindigkeit von Schnellarbeitsstahl. Die Tabelle zeigt beide Werte, sodass Sie Standzeit und Taktzeit vor der Werkzeugwahl vergleichen können.

Wie wähle ich den Vorschub pro Umdrehung?

Für das Schruppen verwenden Sie 0,2–0,5 mm/U, für das Schlichten 0,05–0,15 mm/U. Kleine Durchmesser und feine Oberflächen brauchen die leichteren Vorschübe. Der Vorschub wirkt mit dem Eckenradius zusammen – ein zu schwerer Vorschub für den Radius erzeugt ein gewindeähnliches Finish.

Was passiert, wenn die Spindel zu schnell dreht?

Die Werkzeugschneide überhitzt, erweicht und verschleißt schnell; bei Stahl kann sich das Werkstück blau verfärben, und Rattern kann auftreten. Überhöhte Drehzahl ist die häufigste Ursache kurzer Standzeiten auf kleinen Drehmaschinen.

Wie rechne ich SFM in m/min um?

1 SFM = 0,3048 m/min. Wenn Ihr Handbuch SFM angibt, multiplizieren Sie mit 0,3048 für den Rechner – oder teilen Sie die Ergebnisdrehzahl durch 3,281, um die Drehzahl bei äquivalenter Schnittgeschwindigkeit zu erhalten.

Funktioniert der Rechner auch fürs Plandrehen?

Plandrehen nutzt dieselbe Formel am Schneiddurchmesser; je weiter das Werkzeug zur Mitte wandert, desto kleiner wird der Durchmesser, und die ideale Drehzahl müsste stetig steigen. In der Praxis regeln Drehmaschinen mit konstanter Schnittgeschwindigkeit das automatisch; auf konventionellen Maschinen wählen Sie die Drehzahl für den Außendurchmesser und akzeptieren zur Mitte hin eine geringere Schnittgeschwindigkeit.

Starten Sie immer am konservativen Ende des Schnittgeschwindigkeitsbereichs, bis Sie die Späne sehen und den Schnitt hören. Hartmetall mit Kühlmittel erlaubt den oberen Bereich; unterbrochene Schnitte und zunderbehaftete Schmiedeteile verlangen 30–50 % weniger. Ein zu schwerer Vorschub für den Eckenradius hinterlässt eine raue Oberfläche – halten Sie den Vorschub für feine Flächen unter etwa der Hälfte des Werkzeugeckenradius. Bei dünnwandigen Rohren reduzieren Sie Drehzahl und Vorschub, um Rattern zu vermeiden – es klingt wie eine Glocke, bevor es die Oberfläche ruiniert.