D LEXIKON

Drehzahl

Die Anzahl der Umdrehungen der Spindel pro Minute (U/min).

Definition

Die Drehzahl n ist die Anzahl vollständiger Umdrehungen der Maschinenspindel pro Minute. Beim Fräsen dreht sich das Werkzeug, beim Drehen das Werkstück. Die Drehzahl wird aus der gewünschten Schnittgeschwindigkeit vc und dem Werkzeug- bzw. Werkstückdurchmesser d berechnet.

Detaillierte Erklärung

Die korrekte Drehzahl ist ein zentraler Parameter für die Prozesssicherheit. Bei zu hoher Drehzahl übersteigt die Schnittgeschwindigkeit das Optimum — die Werkzeugstandzeit sinkt dramatisch (exponentieller Zusammenhang nach Taylor). Bei zu niedriger Drehzahl entstehen Aufbauschneiden, schlechte Oberflächen und unwirtschaftliche Bearbeitungszeiten.

Beim CNC-Drehen wird häufig die Funktion G96 (konstante Schnittgeschwindigkeit) eingesetzt: Die Steuerung passt die Drehzahl automatisch an den jeweiligen Durchmesser an. Beim Plandrehen steigt n zum Zentrum hin stark an — die Steuerung begrenzt die maximale Drehzahl über G92 oder LIMS.

Maschinenbegrenzungen: Die maximale Drehzahl wird durch die Spindel (typisch 6.000–24.000 U/min bei Fräsmaschinen, bis 60.000+ bei HSC-Maschinen) und die Werkzeugspannung (z.B. max. Unwucht bei hohen Drehzahlen gemäß DIN 69888) begrenzt.

Arten & Varianten

Konstante Drehzahl

Feste Drehzahl unabhängig vom Durchmesser (Standard beim Fräsen).

Konstante Schnittgeschwindigkeit (G96)

Die Steuerung passt n automatisch an den aktuellen Durchmesser an (Drehen, Planfräsen).

Formel

n = (vc × 1000) / (π × d)

Rechenbeispiel

Fräsen von 42CrMo4 mit VHM-Fräser Ø 10 mm, TiAlN-beschichtet (empfohlene vc = 150 m/min):

n = (vc × 1000) / (π × d) n = (150 × 1000) / (3,1416 × 10) n = 150.000 / 31,42 n ≈ 4.775 U/min

Tipp: Bei Schlichtbearbeitung vc um 20–30% erhöhen, bei unterbrochenem Schnitt um 15% reduzieren.

Normen & Standards

§
DIN 6580

Begriffe der Zerspantechnik — definiert Drehzahl als Schnittbedingung.

Häufige Fragen

Wie berechnet man die Drehzahl für eine CNC-Maschine?
n = (vc × 1000) / (π × d). Für Stahl mit vc = 200 m/min und Ø 12 mm: n = 200.000 / 37,7 ≈ 5.305 U/min.
Was ist der Unterschied zwischen G96 und G97?
G96 = konstante Schnittgeschwindigkeit (Drehzahl wird automatisch angepasst). G97 = konstante Drehzahl (fester Wert, Standard beim Fräsen).
Warum darf die Drehzahl beim Drehen nicht zu hoch werden?
Am kleinen Durchmesser (z.B. Zentrum beim Plandrehen) steigt n theoretisch auf Unendlich. Die Begrenzung via LIMS/G92 schützt Spindel und Spannmittel.

Relevante Werkzeuge