Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeit beim Bohren: Was man wissen muss?

Wenn man mit dem Bohren beginnt, denkt man sofort daran, wie schnell die Bohrspitze sein muss, um die Arbeit bestmöglich zu erledigen. Daher werden die besten Geschwindigkeitstabellen für HSS-Bohrspitzen je nach Material gesucht. Aber das ist nicht das eigentliche Ziel, oder zumindest nicht nur. Es wird völlig unzureichend sein, dieses Element als einzigen Parameter zu verwenden: Wer professionell mit Bohrarbeiten arbeitet, weiß, dass es andere Parameter zu bewerten gibt. Wie Schnittgeschwindigkeit und Vorschub.

Nein, das ist nicht dasselbe, aber es fällt in die vielfältige Welt der Formeln und Definitionen für strukturiertes Bohren. Es ist unmöglich, in dieser Welt von hochpräzisen Operationen schnell voranzukommen, ohne zu wissen, wie man Geschwindigkeit und Vorschübe berechnet.

Deshalb werden wir heute über zwei wesentliche (und oft verwechselte) Parameter sprechen: Schnittgeschwindigkeit und Vorschub pro Umdrehung. Worüber sprechen wir genau? Was sind die Formeln zur Berechnung dieser Werte? Lesen Sie weiter, um diese wichtigen Punkte zu vertiefen.

Was ist die Schnittgeschwindigkeit beim Bohren?

Mit diesem Begriff meinen wir die Geschwindigkeit, mit der die Schneidkante der Bohrspitze das zu bohrende Material durchquert und den Span abträgt. In der Praxis ist dies die Umfangsgeschwindigkeit der Schneidkante. Dieser Parameter wird in Metern pro Minute gemessen und stellt ein entscheidendes Element für die Erreichung einer angemessenen Arbeitsqualität dar. Tatsächlich hat jedes Material, das du bohren möchtest, seine ideale Schnittgeschwindigkeit. Zum Beispiel wird milder Stahl mit etwa 25-30 m/min gebohrt, während Aluminium 200-300 m/min erreichen kann.

Wollen wir eine Regel finden? Je höher die Härte, desto niedriger die Schnittgeschwindigkeit. Edelstahl erfordert niedrigere Geschwindigkeiten. Produktivität und Qualität des Bohrlochs sind die zwei Parameter, die von der Schnittgeschwindigkeit beeinflusst werden, aber vergessen wir nicht, dass diese Zahl auch die Lebensdauer des Werkzeugs beeinflusst: Hartmetall zu bohren mit einer nicht angemessenen Schnittgeschwindigkeit kann zu vorzeitigem Verschleiß führen.

Die Parameter, die die Schnittgeschwindigkeit bestimmen, werden immer durch Feldtests bestimmt, aber man muss sich daran erinnern, dass es Bedingungen gibt, die die Geschwindigkeit um mehrere Prozentpunkte senken: der große Durchmesser senkt die Geschwindigkeit um 10-20%, tiefes Bohren um 20-30% und das Fehlen von Schmiermittel kann 50% weniger erreichen. Wie lautet die Berechnungsformel? Vc = (π × D × n) / 1000.

Was sind die Parameter? Vc steht für Schnittgeschwindigkeit (m/min), π ist Pi (≈ 3,14), D ist der Durchmesser der Bohrspitze in Millimetern, n ist Drehzahl der Spindel in Umdrehungen pro Minute (U/min). Alles wird durch 1000 geteilt, Umrechnungsfaktor von Millimetern in Meter.

Definition der Vorschubgeschwindigkeit

Im Gegensatz zur ersten Metrik ist die Vorschubgeschwindigkeit beim Bohren die Geschwindigkeit, mit der die Bohrspitze in das Material eindringt. Dieses Element wird normalerweise in Millimetern pro Umdrehung (mm/U) oder Millimetern pro Minute (mm/min) definiert. Zusammenfassend können wir sagen, dass die Vorschubgeschwindigkeit angibt, wie tief die Bohrspitze bei jeder vollständigen Umdrehung eindringt.

Warum ist die Vorschubgeschwindigkeit grundlegend? Einfach, wenn du übertreibst, riskierst du, die Bohrspitze zu brechen, die Spindel zu überlasten (mit entsprechenden Brüchen) und ungenaue Löcher mit schlechter Oberflächengüte zu erzeugen. Wenn die Vorschubgeschwindigkeit zu niedrig ist, gleitet die Bohrspitze, überhitzt das Werkstück, verschleißt unnötig. Die optimale Vorschubgeschwindigkeit hängt von mehreren Parametern ab:

1. Material zu bohren.
2. Durchmesser des Bohrlochs.
3. Art der Bohrspitze.
4. Vorhandensein von Kühlmittel.
5. Art des Bohrlochs.

Wenn du zum Beispiel milden Stahl bohren mit HSS-Bohrspitzen, verwendest du Vorschübe zwischen 0,1-0,3 mm/U, während für Aluminium kann man schneller gehen und auch 0,3-0,5 mm/U erreichen. Die Formel zur Berechnung der Vorschubgeschwindigkeit: Vf = f × n wobei f für Vorschub pro Umdrehung (mm/U) steht und n für Spindelrotationsgeschwindigkeit (U/min oder RPM).

Was ist der Unterschied zwischen diesen Messgrößen?

Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeit beim Bohren sind nicht dasselbe, aber beide Messgrößen sind grundlegend für qualitativ hochwertiges Bohren. Der Schnittparameter (Vc) ist die Tangentialgeschwindigkeit, mit der sich die Schneidkante der Bohrspitze relativ zum Material bewegt. Der Vorschub (f oder Vf) ist die Geschwindigkeit, mit der die Bohrspitze in die Tiefe des Materials eindringt, wie tief sie bei jeder Umdrehung oder in der Zeiteinheit eindringt. Wo findest du diese Zahlen? Normalerweise in den Referenztabellen der verschiedenen Bohrspitzen. Zum Beispiel:

• Stahl C40 mit HSS-Bohrspitze Ø10mm: Vc = 25 m/min, f = 0,15 mm/U.
• Grauguss mit HSS-Bohrspitze Ø10mm: Vc = 20-25 m/min, f = 0,20-0,30 mm/U.
• Aluminium mit HSS-Bohrspitze Ø10mm: Vc = 80-120 m/min, f = 0,25-0,40 mm/U.

Was sind die zusammenhängenden Parameter?

Die Spindelrotationsgeschwindigkeit oder U/min ist grundlegend für beide Messgrößen, aber auf unterschiedliche Weise. Die Schnittgeschwindigkeit (Vc) ist zum Beispiel direkt proportional zu den Umdrehungen pro Minute. Je mehr Umdrehungen du mit der Spindel machst, dem mechanischen Element, das die Bohrspitze hält, desto höher ist die Schnittgeschwindigkeit. Daher bestimmen die Umdrehungen pro Minute die Schnittgeschwindigkeit zusammen mit dem Durchmesser der Bohrspitze. Auch bei der Vorschubgeschwindigkeit gibt es eine Beziehung: Durch Erhöhung der U/min dringt die Bohrspitze schneller in das Material ein