Dieser Rechner sagt vor dem Schnitt voraus, welche Oberflächengüte eine Dreh- oder Kugelfräsbearbeitung erreichen kann. Aus dem Vorschub pro Umdrehung und dem Eckenradius der Wendeschneidplatte ermittelt er das theoretische Ra und die Rautiefe; umgekehrt rechnet er von einer Zeichnungsangabe wie Ra 0,8 µm (32 µin) auf den nötigen Vorschub zurück. Zerspaner, CNC-Programmierer und Fertigungsplaner wählen damit Platte und Vorschub so, dass die Oberfläche passt, ohne die Bearbeitung unnötig zu verlangsamen.
Rechenbeispiel: Welle auf Ra 0,8 µm schlichtdrehen mit Platte CNMG 120408
- Der Plattencode endet auf 08, der Eckenradius ist also r = 0,8 mm. Ausgangspunkt ist ein typischer Schlichtvorschub von f = 0,20 mm/U.
- Rautiefe Rt = f² / (8 · r) = 0,20² / (8 × 0,8) = 0,00625 mm = 6,25 µm.
- Theoretisches Ra = f² / (31,2 · r) = 0,04 / (31,2 × 0,8) = 1,60 µm (63 µin), Klasse N7. Die Angabe Ra 0,8 wird verfehlt.
- Nach dem Vorschub aufgelöst: f = √(31,2 · r · Ra) = √(31,2 × 0,8 × 0,0008) = 0,141 mm/U.
- Reale Bedingungen berücksichtigen, die meist etwa 1,5-mal rauer als die Theorie ausfallen: Bei 0,141 mm/U ist etwa Ra 1,2 µm zu erwarten, also auf etwa 0,11–0,12 mm/U reduzieren oder eine Wiper-Platte verwenden.
- Eine Wiper-Platte ergibt beim ursprünglichen Vorschub von 0,20 mm/U etwa das halbe theoretische Ra, rund 0,8 µm, ohne die Bearbeitung zu verlangsamen.
Für Ra 0,8 µm mit einer Platte R0,8 etwa 0,11–0,14 mm/U fahren oder 0,20 mm/U mit einer Wiper-Platte beibehalten. Halber Vorschub ergibt ein Viertel des Ra-Werts, weil Ra mit dem Quadrat des Vorschubs wächst.
Häufige Fragen
Wie berechnet man die Rauheit aus Vorschub und Eckenradius?
Beim Drehen mit runder Schneidenecke ist die theoretische Rautiefe Rt = f² / (8 · r) und der arithmetische Mittenrauwert Ra ≈ f² / (31,2 · r), mit Vorschub f in mm/U und Eckenradius r in mm (mal 1000 für µm). Beispiel: 0,2 mm/U mit Radius 0,8 mm ergibt Rt = 6,25 µm und Ra = 1,6 µm. Reale Oberflächen liegen wegen Werkzeugverschleiß, Schwingungen und Aufbauschneide meist beim 1,2- bis 2-Fachen des theoretischen Werts.
Welchen Vorschub brauche ich für Ra 0,8 oder Ra 1,6?
Die Formel umstellen: f = √(31,2 · r · Ra) mit Ra in mm. Mit 0,8 mm Eckenradius braucht Ra 1,6 µm etwa 0,20 mm/U und Ra 0,8 µm etwa 0,14 mm/U. Mit 0,4 mm Radius sind für dieselben Oberflächen 0,14 und 0,10 mm/U nötig. Dann um 15–25 % reduzieren, um reale Einflüsse abzudecken, oder eine Wiper-Platte einsetzen, die bei gleichem Ra etwa den doppelten Vorschub erlaubt.
Was ist der Unterschied zwischen Ra und Rz?
Ra ist die arithmetisch gemittelte Abweichung des Profils von seiner Mittellinie, ein einzelner tiefer Kratzer ändert es kaum. Rz ist der Mittelwert der fünf größten Einzelrautiefen über die Messstrecke und reagiert daher auf Extremwerte. An gedrehten Flächen ist Rz typisch 4- bis 7-mal so groß wie Ra. Europäische Zeichnungen geben oft Rz an, US-Zeichnungen meist Ra in Mikroinch. Vorsichtig umrechnen, denn das Verhältnis hängt vom Verfahren ab.
Was bedeuten die Rauheitsklassen N6, N7 und N8?
Die Klassen N sind Rauheitsklassen aus der älteren Ausgabe von ISO 1302. Jede Stufe verdoppelt den Ra-Wert: N5 = 0,4 µm, N6 = 0,8 µm (32 µin), N7 = 1,6 µm (63 µin), N8 = 3,2 µm (125 µin) und N9 = 6,3 µm (250 µin). N6 bis N7 ist ein typischer feingedrehter oder geschliffener Lagersitz, N8 eine normale spanend bearbeitete Fläche, N9 bis N10 Schruppbearbeitung.
Wie rechnet man Ra von Mikrometer in Mikroinch um?
Mit 39,37 multiplizieren: 1 µm = 39,37 µin. Übliche Paare sind Ra 0,4 µm = 16 µin, 0,8 µm = 32 µin, 1,6 µm = 63 µin, 3,2 µm = 125 µin und 6,3 µm = 250 µin. Zeichnungen runden meist auf diese Vorzugswerte statt auf die exakte Umrechnung.
Wie berechnet man die Kammhöhe beim Kugelfräser?
Der zwischen zwei parallelen Bahnen stehenbleibende Kamm ist h = R − √(R² − (s/2)²), mit R als Kugelradius und s als Bahnabstand. Eine 10-mm-Kugel (R = 5 mm) mit 0,5 mm Bahnabstand hinterlässt h = 0,00625 mm, etwa 6,3 µm, ungefähr Ra 1,6 µm. Halber Bahnabstand ergibt etwa ein Viertel der Kammhöhe. Das Anstellen des Werkzeugs um 10–15° hilft ebenfalls, denn der Mittelpunkt der Kugel hat Schnittgeschwindigkeit null und reibt, statt zu schneiden.
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