Geschwindigkeiten und Vorschübe beim Fräsen von rostfreiem Stahl: Eine ausführliche Anleitung

Edelstahl ist ein weit verbreitetes Material in CNC-Fräsen Projekte, von einfachen Küchengeräten bis hin zu Hochleistungs-Industrieteilen. Eines der wichtigsten Merkmale, das die endgültige Qualität dieser Teile beeinflusst, ist Fräsen von rostfreiem Stahl: Geschwindigkeiten und Vorschübe. Der Vorschub definiert, wie schnell sich das Schneidwerkzeug dreht (U/min), während sich der Vorschub auf Millimeter Werkstückmaterial bezieht, das das Werkzeug in einer Minute zurücklegt. 

Die Verwendung von optimaler Geschwindigkeit und Vorschub ist entscheidend, um die gewünschten Bearbeitungsspezifikationen und die Haltbarkeit des Beschichtungswerkzeugs zu erreichen. Darüber hinaus sind Größe und Form des Schneidewerkzeug wirken sich auch auf diese Variablen aus.

Lesen Sie weiter. In diesem Artikel erfahren Sie alles über Geschwindigkeiten und Vorschübe beim Fräsen von Edelstahl, einschließlich einer Tabelle und der Faktoren, die Sie für optimale Werte berücksichtigen müssen.

Vorschubgeschwindigkeit und Geschwindigkeit beim CNC-Fräsen definiert 

Vorschubkonzept 

Das Vorschubgeschwindigkeit in der CNC charakterisiert, wie schnell das Werkzeug das Material abträgt. Es wird typischerweise ausgedrückt in Millimeter pro Minute oder Zoll pro Minute. Es geht also um die Länge des Materials, die der Fräser in einer Minute bei konstanter Schnitttiefe durchläuft. Daher werden Vorschübe auch als „Vorschub pro Zahn”, wie viel Arbeitslänge ein Zahn während Fräsarbeiten. Es handelt sich um einen kritischen Parameter bei der CNC-Bearbeitung, der sich direkt auf die Standzeit des Werkzeugs, die Oberflächengüte und die Abtragsrate auswirkt.

Schnittgeschwindigkeit und andere Terminologien 

Die CNC-Fräsgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der die Spindel das Werkzeug dreht, um Material zu entfernen, Umdrehungen pro Minute (RPM). Darüber hinaus wird die Schnittgeschwindigkeit auch in Oberflächenfuß pro Minute (SFM), hat das Geschwindigkeit, mit der die Schneide des Werkzeugs über die Werkstückoberfläche gleitet. 

Wie berechnet man Vorschub und Geschwindigkeit beim Fräsen? 

Formeln für Vorschub und Drehzahl beim Fräsen 

Zur Berechnung der Vorschubgeschwindigkeit beim CNC-Fräsen können Sie die folgende Formel verwenden:

F = fz × N × Z.

Kennzahlen:

• F = Vorschubgeschwindigkeit (mm/min)
• ​ fz= Vorschub pro Zahn (mm)
• N = Spindeldrehzahl (U/min)
• Z = Anzahl der Zähne am Fräser

Als Nächstes können Sie den folgenden Ausdruck für die Schnittgeschwindigkeit verwenden:

S = V×1000​/ (π×D)

SFM = (Spindeldrehzahl x Fräserdurchmesser x π)/12

Kennzahlen:

• S = Spindeldrehzahl (U/min)
• V = Schnittgeschwindigkeit (m/min)
• D = Durchmesser des Fräsers (mm)

Online-CNC-Vorschub- und Geschwindigkeitsrechner 

Sehen wir uns nun an, wie man Vorschub und Geschwindigkeit beim Fräsen mit Online-Rechnern berechnet. Im Internet sind mehrere Webtools verfügbar, in die Sie Fräsparameter eingeben können, um die Geschwindigkeiten und Vorschübe zum Fräsen von Edelstahl oder anderen Materialien zu ermitteln. 

Online-Drehzahl- und Vorschubrechner 

Schritt 1: Wähle das Richtige Online-Geschwindigkeits- und Vorschubrechner; sie bieten Optionen für verschiedene Materialien, einschließlich Edelstahl. 

Schritt 2: Wählen Sie den Materialtyp und das verwendete Fräswerkzeug aus und geben Sie die Werte für Parameter wie Schneidkanten am Werkzeug, Werkzeugdurchmesser usw. ein. 

Schritt 3: Klicken Sie auf „Berechnen“ und überprüfen Sie die Werte in der Tabelle mit den Fräsvorschüben und -geschwindigkeiten. Wählen Sie dann dort „Vorschub und Geschwindigkeit schließen“ anhand Ihres berechneten Wertes. 

Tabelle für Fräsvorschübe und -geschwindigkeiten

Ingenieure und Betreiber nutzen die „ Tabelle für Fräsvorschübe und -geschwindigkeiten”, um die Vorschübe und Geschwindigkeiten für Edelstahl und andere Werkstückarten herauszufinden. Es werden Schnittgeschwindigkeit (m/min), SFM und Vorschubraten (mm/min) basierend auf der Art und Größe des von Ihnen verwendeten Fräswerkzeugs empfohlen. 

Selbst bei gleichem Arbeitsmaterial und gleicher CNC-Frästechniken, Vorschübe und Drehzahlen können unterschiedlich sein. Eigenschaften der Fräswerkzeuge wie Werkzeugdurchmesser, Spanvolumen und Nutenzahl beeinflussen diese Werte.

Nachfolgend finden Sie die typische Tabellenstruktur von Geschwindigkeiten und Vorschüben zum Fräsen von Edelstahl mit Schaftfräsern 

Diese Tabelle/dieses Diagramm kann auch in anderen Formaten vorliegen und verschiedene Werte für Geschwindigkeiten und Vorschübe entsprechend dem Werkzeugdurchmesser und der Nutanzahl darstellen. Werkzeuglieferanten und -hersteller verwenden in der Regel ihre eigenen benutzerdefinierten Diagramme und Tabellen als Referenz. Daher ist die Computersimulation eine weitere Möglichkeit, den richtigen Vorschub und die richtige Geschwindigkeit herauszufinden. Sie können den Fräsvorgang simulieren, indem Sie die Parameter anpassen. 

Schauen wir uns die anderen Feeds und das Geschwindigkeitsdiagramm an;

Fräsvorschub- und Drehzahldiagramm für Hartmetall-Schaftfräser

Profi-Tipps zum Fräsen von Edelstahl – Geschwindigkeiten und Vorschübe

Edelstahl CNC Fräsen

Wir haben oben die verschiedenen Faktoren besprochen, die beim Einstellen der geeigneten Vorschub-Schnittgeschwindigkeit in einer CNC-Fräsmaschine berücksichtigt werden sollten.

Als Nächstes zeigt die folgende Tabelle den empfohlenen Bereich zusammen mit geeigneten Werkzeugen für verschiedene Fräsvorgänge.

Welche Faktoren beeinflussen Vorschub und Geschwindigkeit beim Fräsen von Edelstahl?

Im Folgenden sind die Hauptfaktoren aufgeführt, die die optimalen Werte für Geschwindigkeiten und Vorschübe bei Edelstahl beeinflussen:

Materialeigenschaften von Edelstahl

Einer der wichtigsten Faktoren, die die CNC-Geschwindigkeiten und -Vorschübe beeinflussen, sind die Materialeigenschaften, in diesem Fall Edelstahl. Insbesondere Zähigkeit, Härte und Kaltverfestigungseigenschaften müssen berücksichtigt werden. Der Chrom- und Nickelgehalt in Legierungen wie 304 und 316 verbessert die Bearbeitbarkeit und damit den Vorschub und die Geschwindigkeit.

Fräswerkzeug und Beschichtung 

CNC-Schaftfräser 

Nächstes die Die Wahl des Schneidwerkzeugs hat erhebliche Auswirkungen auf Vorschub und Geschwindigkeit. Hartmetallfräser oder TiAIN-beschichtete Werkzeuge können aufgrund ihrer Hitzebeständigkeit und Härte höhere Vorschubgeschwindigkeiten und Geschwindigkeiten bewältigen.

Werkzeuggeometrie 

Die Schärfe der Schneidkanten und optimale Spanwinkel bestimmen den Spanfluss. Die Art des verwendeten Werkzeugs wirkt sich also auf Vorschub und Geschwindigkeit aus. Berücksichtigen Sie daher beim Einstellen von Geschwindigkeit und Vorschub beim CNC-Fräsen auch das Nutendesign.

Schnitttiefe 

Große Schnitttiefen erhöhen die Belastung des Schneidwerkzeugs und erzeugen mehr Wärme, daher müssen Geschwindigkeit und Vorschub im unteren Bereich angepasst werden. Kleine Schnitttiefen eignen sich für rostfreien Stahl, um die Bearbeitungseffizienz und die Werkzeuglebensdauer zu verbessern.

Bedienerfähigkeiten

Erfahrene Bediener können Vorschub und Geschwindigkeit auf der Grundlage von Echtzeitbeobachtungen feinabstimmen Werkzeugverschleiß, Spanbildung und Bearbeitungsgeräusche. 

Warum sind die richtige Schnittgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit wichtig? 

Die optimale Schnittgeschwindigkeit und der optimale Vorschub haben zwei Hauptgründe: Standzeit und Bearbeitungsleistung. Falsche Drehzahlen können zu übermäßiger Wärmeentwicklung führen, was zu vorzeitigem Werkzeugverschleiß und schlechter Oberflächengüte führt. Optimale Werte hingegen ermöglichen einen nahtlosen Materialabtrag und halten das Schneidwerkzeug stabil für eine CNC-Fräsen von Metall, einschließlich Edelstahl. 

Zu hohe Vorschubgeschwindigkeiten → Überlastet das Werkzeug und kann zu Bearbeitungsrattern und Werkzeugbruchgefahr führen. 

Zu niedrige Vorschubgeschwindigkeiten → Raue Oberfläche und ineffiziente Bearbeitung 

Darüber hinaus ist auch die richtige Kombination aus Vorschub und Geschwindigkeit entscheidend. Das bedeutet, dass sie miteinander in Beziehung stehen. Wenn Sie die richtigen Vorschubwerte einstellen, die Geschwindigkeit jedoch inkonsistent ist, führt dies ebenfalls zu Bearbeitungsfehlern. 

Ausfall des CNC-Fräswerkzeugs

Aggressive Vorschübe erhöhen das Risiko eines Werkzeugbruchs, während langsamere Vorschübe zu Reibung des Werkzeugs mit einem Wok und Hitze führen. Beide Phänomene beschleunigen den Werkzeugverschleiß. Daher ist die Verwendung der richtigen Vorschub- und Geschwindigkeitskombination auch für die Integrität und Haltbarkeit des Werkzeugs wichtig. 

Benötigen Sie Unterstützung bei CNC-Fräsprojekten?

Haben Sie Schwierigkeiten, die optimalen Geschwindigkeiten und Vorschübe für das Fräsen von Edelstahl zu finden? Unsere Ingenieure und Branchenexperten können Ihnen dabei helfen. Wir arbeiten seit mehr als einem Jahrzehnt in der CNC-Bearbeitungsbranche und bearbeiten komplexe, mehrteiligeFräsachse Projekte, von komplexen Flugzeugteilen bis hin zu maßgeschneiderten Prototypen für die medizinische Forschung.

Unsere CNC-Fräsdienst umfasst 3-, 4- und 5-Achsen-Fräsmaschinen und individuelle Werkzeugstrategien zur Herstellung komplexer Designs mit hoher Präzision bis zu ±0.0002 Zoll. 

Wenn Sie also Hilfe beim CNC-Fräsen benötigen, laden Sie Ihr Design hoch und hinterlassen Sie die Fragen! 

Summieren

Die Wahl der richtigen Werte für die Fräsgeschwindigkeit und den Vorschub beim Edelstahlfräsen ist entscheidend, um Maßgenauigkeit und glatte Oberflächen zu erzielen und die Werkzeuglebensdauer zu verbessern. Darüber hinaus wirken sich die Härte der Edelstahllegierung, die Schnitttiefe, die Werkzeuggeometrie und -größe sowie die Komplexität des Designs auf diese Bearbeitungsvariablen aus. 

Der CNC-Vorschub- und Geschwindigkeitsrechner oder die Wertetabelle können hilfreich sein, um die optimalen Werte für jeden Fräsvorgang zu finden.

Häufig gestellte Fragen

Mit welcher Geschwindigkeit schneiden Sie Edelstahl? 

Die empfohlene Schnittgeschwindigkeit für Werkstücke aus rostfreiem Stahl bei CNC-Fräsvorgängen liegt bei 150 bis 250 Oberflächenfuß pro Minute (SFM), insbesondere bei Verwendung von Standard-Schaftfräsern. 

Wie hoch sind Vorschub und Schnittgeschwindigkeit bei Edelstahl 316?

Die geeignete Vorschubgeschwindigkeit und Schnittgeschwindigkeit für SS 316-Legierungen beträgt 150 bis 250 SFM und hängt stark von der Werkzeuggröße ab. Beispielsweise beträgt die beste Vorschubgeschwindigkeit für einen Schaftfräser von 0.750 bis 1.00 Zoll 0.0018 bis 0.0024 Zoll/Zahn.

Was ist die beste Spindeldrehzahl zum Fräsen von Edelstahl?

Bei jedem CNC-Fräsprozess hängt die optimale Drehzahl von der Schnittgeschwindigkeit und dem Fräserdurchmesser ab, die mithilfe der angegebenen Formel berechnet werden können.

• U/min = (Schnittgeschwindigkeit × 12) / (π × Fräserdurchmesser)

Welche Faktoren beeinflussen die Geschwindigkeit und den Vorschub beim Fräsen von rostfreiem Stahl?

Viele Faktoren beeinflussen die Auswahl der Geschwindigkeiten und Vorschübe für die Bearbeitung von Edelstahl.

• Materialhärte: Die Geschwindigkeit nimmt mit zunehmender Härte von rostfreien Legierungen ab. 
• Werkzeugbeschichtung: Harte Werkzeugbeschichtungen wie Wolframkarbid ermöglichen hohe Geschwindigkeiten.
• Maschinensteifigkeit: Robuste Maschinen können höhere Geschwindigkeiten und Vorschübe bewältigen.
• Schnitttiefe und -breite: Tiefere oder breitere Schnitte können eine Verringerung der Geschwindigkeit und des Vorschubs erfordern.