Spanende Fertigung: Drehen und Fräsen – Schnittbewegung und Vorschubbewegung
TechnikMaschinenbauAlter 16–17
Im Unterricht einsetzen: Ihre Schülerinnen und Schüler öffnen sie über einen Link oder QR-Code, ganz ohne Konto.
Wählen Sie eine Drehmaschine oder eine Fräsmaschine und drücken Sie „Start“: Sie sehen die Schnittbewegung (auf der Drehmaschine dreht sich das Werkstück, auf der Fräsmaschine der Fräser) und die Vorschubbewegung, die die Schneide entlang des Werkstücks führt, während Späne abfliegen und eine Schicht der Dicke t abgetragen wird. Mit Schiebereglern ändern Sie Drehzahl n, Schnitttiefe t und Vorschub s; angezeigt werden die Schnittgeschwindigkeit v = πDn/1000 und die Zeit für einen Vorschubdurchgang.
Lektion: Spanende Verfahren: Drehen und Fräsen – Bewegungen beim Spanen, Schnittwerte (v, s, t) und Bearbeitungszeit
Was sie zeigt
Beim Drehen und Fräsen wird Werkstoff mit zwei Bewegungen als Span abgetragen. Die Schnittbewegung erzeugt die Schnittgeschwindigkeit: An der Drehmaschine dreht sich das Werkstück, an der Fräsmaschine der Fräser. Die Vorschubbewegung verschiebt das Werkzeug oder den Tisch mit dem Werkstück, sodass der Schnitt entlang der Oberfläche fortschreitet. Die Simulation berechnet die Schnittgeschwindigkeit v = πDn/1000 in m/min, die Vorschubgeschwindigkeit s·n und die Zeit für einen Durchgang T = L/(s·n). Die Schnitttiefe t bestimmt die abgetragene Schichtdicke, sodass ein gedrehter Durchmesser um 2t abnimmt.
So funktioniert es
Wählen Sie die Maschine, klicken Sie auf Start und stellen Sie fest, welches Teil sich dreht und welches den Vorschub ausführt. Ändern Sie dann jeweils nur eine Einstellung: Erhöhen Sie die Drehzahl n, danach den Vorschub s, und vergleichen Sie Schnittgeschwindigkeit und Durchgangszeit unter der Zeichnung. Vergrößern Sie bei gleicher Drehzahl den Durchmesser D, um v steigen zu sehen. Vergleichen Sie mit Zum Fräsen oder Zum Drehen beide Maschinen bei gleichen Werten für n, s und t.
Einstellbare Parameter
- Maschine Drehmaschine (Außendrehen), Fräsmaschine (Planfräsen)
- Drehzahl n 100–2000 U/min
- Schnitttiefe t 0,5–5 mm
- Vorschub s 0,05–0,6 mm/U
- Werkstückdurchmesser (Drehen) / Fräserdurchmesser (Fräsen) 20–120 mm
- Bearbeitungslänge L 40–300 mm
Fragen zum Erkunden
- Wie unterscheidet sich die Schnittbewegung an der Drehmaschine von der an der Fräsmaschine?
- Was geschieht mit der Zeit für einen Durchgang, wenn Sie den Vorschub s verdoppeln, und warum?
- Warum ergibt ein größerer Durchmesser bei gleicher Drehzahl eine höhere Schnittgeschwindigkeit?