Berechnen des Zahnvorschubes

Beschreibung des Zahnvorschubs

Der Zahnvorschub ($f_z$), auch bekannt als Vorschub pro Zahn, ist eine zentrale Kenngröße in der Zerspanung, insbesondere beim Fräsen. Er beschreibt die Strecke in Millimetern (mm), die das Fräswerkzeug während des Eingriffs eines einzelnen Schneidzahns in das Werkstück zurücklegt.

Bedeutung und Berechnung

Der Zahnvorschub ist entscheidend, da er direkt die Spanungsdicke (die Dicke des abgetragenen Materials) beeinflusst. Er ist eine sinnvollere Größe zur Beschreibung des Zerspanmechanismus als der reine Vorschub pro Umdrehung, da er die Anzahl der Schneiden (Zähnezahl $z$) des Werkzeugs berücksichtigt.

Die Vorschubgeschwindigkeit (v_f) in {mm/min} wird unter Verwendung des Zahnvorschubs berechnet:

v_f = n * z * f_z

Einfluss auf das Bearbeitungsergebnis

Der korrekt gewählte Zahnvorschub hat direkten Einfluss auf:

1. Oberflächengüte: Ein zu großer Zahnvorschub führt zu einer dickeren Spanung und damit zu einer schlechteren Oberflächenqualität (größere Rauigkeit, sichtbarere Messerschläge). Ein zu kleiner Vorschub kann zu übermäßiger Reibung und unter Umständen zu Brandspuren führen, da der Zahn mehrmals dieselbe Stelle "überstreicht" (Reiben statt Schneiden).
2. Werkzeugstandzeit: Ein optimaler Zahnvorschub gewährleistet eine effiziente Zerspanung. Ein zu geringer Vorschub erhöht die Beanspruchung der Schneide durch Reibung, ein zu hoher Vorschub führt zu höheren Zerspankräften und Belastungen.
3. Wirtschaftlichkeit: Ein höherer, aber noch im Toleranzbereich liegender Zahnvorschub ermöglicht eine schnellere Materialabtragung und reduziert dadurch die Fertigungsdauer.

Der Wert des Zahnvorschubs wird in der Regel basierend auf dem zu bearbeitenden Material, der Schnittgeschwindigkeit und der gewünschten Oberflächenqualität aus Tabellenwerken entnommen oder mithilfe von Schnittdatenrechnern ermittelt.