Welche HSC-Schnittdaten gelten als Startwert?
Für VHM-Schaftfräser Ø 6–10 mm zeigt die Tabelle HSC-Startbereiche von vc 300–800 m/min für AlMg3, 200–400 m/min für C45 und 150–300 m/min für gehärteten Stahl. fz, ap und ae müssen zu Werkzeug, Maschine und Eingriff passen. Die konkrete Drehzahl und den Vorschub prüfen Sie im Fräsen-Rechner; Werkstoffwerte stehen in der Schnittdaten-Tabelle.
Was ist HSC-Fräsen?
HSC (High Speed Cutting) bezeichnet die Zerspanung mit deutlich höheren Schnittgeschwindigkeiten als bei einer konventionellen Bearbeitung, meist mit kleiner ap/ae. Der Grundgedanke: Unter passenden Bedingungen kann ein größerer Anteil der Wärme über den Span abgeführt werden; Werkzeug, Werkstoff, Kühlsituation und Maschine bestimmen, ob dieser Effekt tatsächlich eintritt. Grundlagen zu Schnittparametern finden Sie in unserem Schnittgeschwindigkeit-Ratgeber.
HSC wurde stark durch Aluminium-Bearbeitung im Aerospace-Umfeld geprägt; mit PKD und geeigneten Maschinen sind dort sehr hohe vc-Bereiche möglich. Heute wird HSC auch für Hartfräsen, Graphit und Kupfer eingesetzt, sofern Werkzeug, Aufnahme, Maschine und CAM-Bahn dafür freigegeben sind. Für allgemeine CNC-Fräsen-Grundlagen lesen Sie unseren CNC-Fräsen Komplett-Guide.
Abgrenzung: HSC ≠ HPC. HSC optimiert die Schnittgeschwindigkeit (hohe vc, kleine ap/ae), HPC optimiert das Zeitspanvolumen (große ap, kleine ae, moderate vc). Beide Strategien nutzen moderne Werkzeugbahnen, haben aber unterschiedliche Ziele.
HSC-Schnittdaten: vc, fz, ap und ae
Die folgenden Richtwerte sind Startbereiche für VHM-Schaftfräser Ø 6–10 mm mit geeigneter Beschichtung. Beachten Sie: Bei HSC sind ap und ae meist deutlich kleiner als beim konventionellen Fräsen; ob die hohe Bahngeschwindigkeit das Zeitspanvolumen sinnvoll kompensiert, hängt von Maschine, Bahnqualität und Prozessziel ab.
| Werkstoff | vc HSC Startbereich [m/min] | vc Standard [m/min] | fz [mm/z] | ap max | ae max |
|---|---|---|---|---|---|
| Aluminium AlMg3 (VHM) | 300–800 | 100–300 | 0,05–0,15 | 0,5×d | 0,3×d |
| Aluminium (PKD) | 1.000–3.000 | 200–500 | 0,03–0,10 | 0,3×d | 0,2×d |
| Stahl C45 (≤500 N/mm²) | 200–400 | 100–200 | 0,03–0,08 | 0,3×d | 0,1×d |
| Gehärteter Stahl (52–62 HRC) | 150–300 | 30–80 | 0,02–0,06 | 0,1×d | 0,05×d |
| Graphit | 300–800 | 100–200 | 0,03–0,08 | 1×d | 0,3×d |
| Kupfer / Messing | 500–1.500 | 200–400 | 0,05–0,12 | 0,5×d | 0,3×d |
Berechnen Sie die resultierende Drehzahl und den Tischvorschub mit unserem Schnittdaten-Rechner Fräsen. Weitere Richtwerte finden Sie in der Schnittdaten-Tabelle.
HSC-Drehzahl berechnen
Bei HSC-Schnittgeschwindigkeiten ergeben sich sehr hohe Drehzahlen. Unser Rechner prüft automatisch die Maschinengrenzen.
Maschinenvoraussetzungen für HSC
HSC stellt deutlich höhere Anforderungen an die Maschine als konventionelles Fräsen. Nicht jede CNC-Maschine ist HSC-fähig — die kritischen Kriterien:
HSC-Maschinen arbeiten häufig mit 15.000 U/min und mehr; Aluminium-HSC kann deutlich höhere Drehzahlen erfordern als Hartfräsen in Stahl. Entscheidend sind Werkzeugdurchmesser, zulässige Wuchtgüte, Spindelaufnahme und Herstellerfreigabe.
Bei HSC-Schlichtbahnen mit kurzen Segmenten muss die Maschine ständig beschleunigen und bremsen. Entscheidend ist nicht ein einzelner Eilgangwert, sondern ob die Bahnsteuerung die programmierte Vorschubgeschwindigkeit im realen CAM-Programm halten kann.
Die Steuerung muss viele NC-Sätze vorauslesen, um Geschwindigkeitsprofile zu berechnen. Siemens SINUMERIK 840D sl, FANUC 30i oder Heidenhain TNC 640 können solche Anforderungen je nach Option, Maschinenkonfiguration und CAM-Ausgabe unterstützen. Mehr zu Steuerungen in unserem Steuerungsvergleich.
Werkzeuge für HSC
- Feinstkorn-VHM (Korngröße <0,5 µm) — Höhere Härte (bis 93 HRA) und bessere Schneidkantenschärfe bei kleinen Durchmessern. Häufige Wahl für Hartfräsen.
- Rundlauf: so klein wie möglich — Bei HSC-Drehzahlen verstärkt jeder Rundlauffehler die Belastung. Spannfutter, Werkzeug und zulässiger Rundlauf müssen zusammen zur Drehzahl und Herstellerangabe passen.
- Wuchtgüte: nach Drehzahl freigeben — Die erforderliche Wuchtgüte und Prüfung richten sich nach Werkzeug, Aufnahme, Drehzahl und Sicherheitsvorgaben. Unwucht kann Rattern und Lagerbelastung verursachen.
- Beschichtung: passend zu Werkstoff und Werkzeug — AlCrN, AlTiN, polierte unbeschichtete Schneiden oder ZrN sind Beispiele; Temperatur- und Verschleißgrenzen müssen aus der Herstellerdokumentation kommen.
Detaillierte Informationen zur Werkzeugstandzeit-Optimierung finden Sie in unserem separaten Ratgeber.
CAM-Strategien für HSC
HSC lebt von intelligenten Werkzeugbahnen — ohne passende CAM-Strategie verpufft der Vorteil hoher Spindeldrehzahlen:
Kreisförmige Werkzeugbahnen mit konstantem Eingriffswinkel. Reduziert die radiale Kraft und ermöglicht volle axiale Zustellung. Ideal für Nuten und Taschen.
CAM-Software berechnet Bahnen, die den Eingriffsbogen konstant halten (z.B. 40°). Das reduziert Lastspitzen an Ecken und Übergängen, wenn Bahnqualität, Vorschub und Werkzeug zusammenpassen.
Statt scharfer Ecken werden stetige Kurven programmiert. Die Maschine muss weniger stark abbremsen, sodass die Bahngeschwindigkeit stabiler bleiben kann.
Spiralförmiges Eintauchen statt axialem Einstich kann die Axialkraft deutlich reduzieren und die Werkzeugspitze schonen; der Effekt hängt von Bahn, Werkstoff und Werkzeug ab.
HSC vs. HPC — Wann welche Strategie?
| Kriterium | HSC | HPC |
|---|---|---|
| Schnittgeschwindigkeit | deutlich über Standard-vc | moderater Bereich |
| Zustellung ap | Gering (0,1–0,5×d) | Groß (1–2×d) |
| Zustellung ae | Gering (0,05–0,3×d) | Gering (0,05–0,15×d) |
| Hauptziel | Oberfläche, Genauigkeit | Max. Zeitspanvolumen |
| Spindelanforderung | Hohe Drehzahl (>15.000) | Hohes Drehmoment |
| Typische Anwendung | Hartfräsen, Graphit, Schlichten | Schruppen, Taschen, Nuten |
In der Praxis werden beide Strategien oft kombiniert: HPC zum Schruppen (maximaler Materialabtrag) und HSC zum Schlichten (feine Oberfläche). Berechnen Sie das resultierende Zeitspanvolumen mit unserem Leistungsrechner.