Definition
Die Schnittkraft Fc ist die in Schnittrichtung (tangential) wirkende Komponente der Zerspankraft. Sie bestimmt das erforderliche Drehmoment und die Antriebsleistung der Spindel. Die Schnittkraft hängt von der spezifischen Schnittkraft kc des Werkstoffs, der Spanungsbreite b und der Spanungsdicke h ab.
Detaillierte Erklärung
Die spezifische Schnittkraft kc1.1 ist der Tabellenwert für eine Spanungsdicke h = 1 mm und eine Spanungsbreite b = 1 mm. Da die spezifische Schnittkraft mit abnehmender Spanungsdicke nicht-linear steigt (Verfestigungseffekt), muss der Korrekturfaktor (1-mc) berücksichtigt werden: kc = kc1.1 × h^(1-mc).
Typische kc1.1-Werte: Baustahl S235 ≈ 1780 N/mm², Vergütungsstahl 42CrMo4 ≈ 2100 N/mm², Edelstahl 1.4301 ≈ 2350 N/mm², Aluminium AlSi ≈ 700 N/mm², Gusseisen GJL250 ≈ 1150 N/mm². Der Spanungsdickenexponent mc liegt typisch bei 0,17–0,30.
Arten & Varianten
Schnittkraft Fc
Tangentiale Hauptkraft — bestimmt Drehmoment und Leistung.
Vorschubkraft Ff
Kraft in Vorschubrichtung — belastet den Vorschubantrieb.
Passivkraft Fp
Kraft senkrecht zur Schnittfläche — beeinflusst Durchbiegung und Maßhaltigkeit.
Formel
Rechenbeispiel
Längsdrehen von 42CrMo4, ap = 3 mm, fn = 0,2 mm/U:
Tipp: Erforderliche Leistung: P = Fc × vc / (60 × 1000 × η). Bei vc = 200 m/min, η = 0,8 → P ≈ 1,4 kW.
Normen & Standards
Kräfte, Energie, Arbeit, Leistungen bei der Zerspanung.
Begriffe der Zerspantechnik — Schnittbedingungen und Kräfte.