Vorschub-Grundlagen
Der Vorschub beschreibt die Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück pro Umdrehung oder pro Zeiteinheit. Beim CNC-Fräsen unterscheidet man drei Vorschubgrößen:
Der Vorschubweg pro Zahn (Schneide). Bestimmt die Spanungsdicke und ist die Basisgröße für die Vorschubberechnung. Typisch: 0,02–0,30 mm/z.
Der Vorschubweg pro Umdrehung: fn = fz × z. Beim Drehen ist fn die Basisgröße.
Die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine: vf = fz × z × n. Wird im NC-Programm als F-Wert programmiert.
Die Vorschub-Formeln
vf [mm/min], fz [mm/z], z = Zähnezahl, n [U/min]
fn = fz × z
fn [mm/U] — relevant für Drehen und Bohren
fz-Richtwerte nach Werkstoff
| Werkstoff | Schruppen fz | Schlichten fz |
|---|---|---|
| Stahl C45 | 0,08–0,15 | 0,03–0,08 |
| Edelstahl 1.4301 | 0,05–0,12 | 0,02–0,06 |
| Aluminium AlMg3 | 0,10–0,25 | 0,05–0,12 |
| Titan Ti6Al4V | 0,03–0,08 | 0,02–0,05 |
| Gusseisen GJL | 0,10–0,20 | 0,05–0,10 |
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Vorschub und Oberflächenqualität
Die theoretische Rauheit Rth beim Fräsen hängt vom Zahnvorschub und dem Eckenradius ab: Rth = fz² / (8 × rε)
Beispiel: fz = 0,10 mm/z, rε = 0,8 mm → Rth = 0,01² / (8 × 0,0008) = 1,56 µm. Für Ra ≤ 0,8 µm muss fz auf 0,05 mm/z reduziert oder ein Werkzeug mit größerem Eckenradius gewählt werden.
5 Praxistipps zum Vorschub
- Mindest-fz einhalten — Unter einem werkzeugspezifischen Minimum „reibt" das Werkzeug anstatt zu schneiden. Das erzeugt Hitze und Verschleiß statt Späne.
- Eckenradius nutzen — Werkzeuge mit größerem rε erlauben höhere fz bei gleicher Oberflächengüte.
- Vorschub in Ecken reduzieren — Bei 90°-Richtungsänderungen den vf auf 50–70% senken, um Werkzeugbelastungsspitzen zu vermeiden.
- Anfahrt mit reduziertem Vorschub — Beim Eintauchen und Anschnitt den Vorschub auf 30–50% reduzieren und schrittweise auf Nennwert erhöhen.
- Wiper-Platten für höheren Vorschub — Wendeplatten mit Wiper-Geometrie erzeugen Ra ≤ 0,8 µm bei doppeltem fn gegenüber Standard.