What Is the Cutting Speed Formula for Turning, and How Do You Use It?

Wenn Sie Maschinist sind, Student, oder jeder, der mit Drehmaschinen arbeitet, Die erste Frage, die Sie wahrscheinlich haben, ist: Wie lautet die eigentliche Formel für die Schnittgeschwindigkeit beim Drehen?? Die kurze Antwort ist einfach, Aber es richtig anzuwenden – ohne Werkzeuge zu ruinieren oder Zeit zu verschwenden – erfordert etwas mehr Know-how. Beginnen wir mit der Kernformel, Teilen Sie dann alles auf, was Sie für eine sichere Anwendung benötigen.

Die Kernschnittgeschwindigkeitsformel für das Drehen: Was es ist und warum es wichtig ist

Im Herzen, Schnittgeschwindigkeit (V) Beim Drehen wird gemessen, wie schnell sich die Werkstückoberfläche am Schneidwerkzeug vorbeibewegt, normalerweise in Fuß pro Minute (Fuß/Min) oder Meter pro Minute (m/my). Dies ist nicht dasselbe wie die Spindeldrehzahl (Drehzahl), Das ist die Geschwindigkeit, mit der sich das Werkstück dreht – ein Maß für die „Kontaktgeschwindigkeit“ des Werkzeugs mit dem Material, und es wirkt sich direkt auf die Werkzeuglebensdauer aus, Oberflächenbeschaffung, und Bearbeitungszeit.

Die offizielle Formel für die Schnittgeschwindigkeit beim Drehen lautet:

V = (B × T × N) / 1000 (bei Verwendung metrischer Einheiten: V = m/min, D = mm, N = U/min)

V = (B × T × N) / 12 (bei Verwendung imperialer Einheiten: V = Fuß/min, D = Zoll, N = U/min)

Lassen Sie uns jede Variable klar definieren, damit Sie sie nie verwechseln:

• V: Schnittgeschwindigkeit (das gewünschte Ergebnis – immer in ft/min oder m/min).
• P (Pi): Eine Konstante (≈3,1416).
• D: Durchmesser des Werkstücks (Die Außendurchmesser zum Außendrehen, oder Innendurchmesser für Innendrehen – entscheidend, um richtig zu sein!).
• N: Spindelgeschwindigkeit (wie schnell sich das Werkstück dreht, in Umdrehungen pro Minute, oder U/min).

Ein Beispiel aus der Praxis, damit es hängen bleibt

Letzten Monat, Ich arbeitete mit einem neuen Maschinisten zusammen, der mit einem Problem zu kämpfen hatte 1045 Stahlschaft. Der Werkstückdurchmesser (D) War 50 mm, und die Drehbank war eingestellt 1,200 Drehzahl (N). Er wollte prüfen, ob seine Schnittgeschwindigkeit für einen Hartmetalleinsatz sicher war (wofür typischerweise 150–250 m/min benötigt werden 1045 Stahl).

Einsetzen in die metrische Formel:

V = (3.1416 × 50 × 1200) / 1000

V = (188,496) / 1000

V = 188.5 m/my

Das liegt genau im sicheren Bereich für Hartmetall – er riskierte also nicht, das Werkzeug zu überhitzen. Wenn er den falschen Durchmesser verwendet hätte (sagen, Das Innenloch der Welle anstelle der Außenfläche), Er hätte V fälschlicherweise als zu niedrig eingeschätzt und das Werkzeug zu langsam laufen lassen, Zeit verschwenden.

Schlüsselvariablen, die sich auf die Schnittgeschwindigkeit auswirken (und wie man sie anpasst)

Die Formel zu kennen ist eine Sache – aber genau zu sein, Nützliche Ergebnisse zu erzielen bedeutet, die Variablen zu verstehen, die die Art und Weise ändern, wie Sie es anwenden. Nachfolgend sind die drei kritischsten Faktoren aufgeführt, plus praktische Tipps, um Fehler zu vermeiden.

1. Werkstückdurchmesser (D): Ignorieren Sie es nicht (Auch für konische Teile)

Der Durchmesser ist die Variable, die am leichtesten durcheinander gebracht werden kann. Für Außendrehen (Z.B., Reduzierung der Größe einer runden Welle), benutze die Außendurchmesser des Werkstücks. Für Innendrehen (Z.B., Ein Loch bohren und dann vergrößern), benutze die Innendurchmesser– da das Werkzeug die Innenfläche schneidet, die sich mit einem kleineren Radius dreht.

Profi-Tipp für konische oder unregelmäßige Teile

Wenn Sie ein konisches Teil drehen (wobei sich der Durchmesser über die Länge ändert), Berechnen Sie die Schnittgeschwindigkeit für die größter Durchmesser im Schnitt. Warum? Der größte Durchmesser hat die höchste Oberflächengeschwindigkeit – wenn Sie V basierend auf einem kleineren Durchmesser einstellen, Der größte Abschnitt läuft zu schnell, Verschleiß des Werkzeugs.

Zum Beispiel: Ein konisches Aluminiumteil mit Durchmessern von 20 mm zu 40 mm. Verwenden 40 mm für D. Wenn Sie verwenden 20 mm, Ihr berechnetes V wird die Hälfte dessen sein, was es sein sollte, und die 40 Der mm-Abschnitt läuft mit der doppelten sicheren Geschwindigkeit.

2. Spindelgeschwindigkeit (N): Die „kontrollierbare“ Variable

Spindelgeschwindigkeit (Drehzahl) ist das, was Sie an der Drehmaschine einstellen, um Ihre Zielschnittgeschwindigkeit zu erreichen. Bei den meisten modernen Drehmaschinen können Sie die Drehzahl direkt einstellen, Bei älteren Maschinen sind jedoch möglicherweise manuelle Berechnungen erforderlich.

Ein häufiges Szenario: Du kennst das Soll-Schnittgeschwindigkeit für Ihr Material und Werkzeug (Z.B., 300 ft/min für Aluminium mit einem Schnellarbeitsstahlwerkzeug), und Sie müssen die richtige Drehzahl für ein Werkstück mit 2 Zoll Durchmesser finden.

Verwenden Sie die für N neu arrangierte imperiale Formel:

N = (V × 12) / (π × D)

N = (300 × 12) / (3.1416 × 2)

N = 3600 / 6.2832

N ≈ 573 Drehzahl

Stellen Sie die Drehmaschine auf 573 Drehzahl, und du wirst deinen treffen 300 ft/min-Ziel.

3. Material- und Werkzeugtyp: Die „nicht verhandelbaren“ Faktoren

Auch wenn Sie V perfekt berechnen, das Falsche verwenden Zielgeschwindigkeit für Ihr Material und Werkzeug wird Probleme verursachen. Zum Beispiel:

• Ein Schnellarbeitsstahl (HSS) Werkzeugschneiden 316 Edelstahl benötigt eine V von ca. 50–80 Fuß/min.
• Ein Hartmetallwerkzeug, das dasselbe schneidet 316 Edelstahl kann 100–150 ft/min bewältigen.

Wenn Sie verwenden 150 ft/min mit einem HSS-Werkzeug, Das Werkzeug wird innerhalb von Minuten überhitzen und stumpf. Wenn Sie verwenden 50 ft/min mit Hartmetall, Sie werden Stunden mit einem einfachen Teil verschwenden.

Nachfolgend finden Sie eine Kurzreferenztabelle für gängige Materialien und Werkzeuge (Daten aus der Handbuch für Maschinisten, 311. Auflage– die vertrauenswürdigste Quelle der Branche):

Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Berechnung der Schnittgeschwindigkeit (mit einer Fallstudie)

Lassen Sie uns ein vollständiges Beispiel durchgehen, um alles miteinander zu verbinden. Stellen Sie sich vor, Sie haben die Aufgabe, einen zu verwandeln 1045 Schaft aus Kohlenstoffstahl (Außendurchmesser = 3 Zoll) Verwendung eines Hartmetalleinsatzes. Du musst finden:

1. Die Zielschnittgeschwindigkeit (V)
2. Die richtige Spindeldrehzahl (N)
3. So stellen Sie ein, wenn die Oberflächenbeschaffenheit schlecht ist

Schritt 1: Finden Sie die Zielschnittgeschwindigkeit (V)

Aus der Tabelle oben, 1045 Kohlenstoffstahl mit Karbid benötigt 250–350 ft/min. Lasst uns auswählen 300 Fuß/Min (ein Mittelweg für ein ausgewogenes Verhältnis von Geschwindigkeit und Werkzeugstandzeit).

Schritt 2: Berechnen Sie die Spindelgeschwindigkeit (N)

Verwenden Sie die für N neu arrangierte imperiale Formel:

N = (V × 12) / (π × D)

N = (300 × 12) / (3.1416 × 3)

N = 3600 / 9.4248

N ≈ 382 Drehzahl

Stellen Sie die Drehmaschine auf 382 Drehzahl.

Schritt 3: Testen und einstellen

Nach Beginn des Schnitts, Sie bemerken, dass die Oberfläche rau ist (zu viele Werkzeugspuren). Was machst du?

• Prüfen Sie zunächst die Schnittgeschwindigkeit: Wenn V zu hoch ist, das Werkzeug kann klappern (vibrieren), was zu rauen Oberflächen führt. Versuchen Sie, V auf zu senken 275 Fuß/Min.
• N neu berechnen: N = (275 × 12) / (3.1416 × 3) ≈ 351 Drehzahl.
• Ergebnis: Die niedrigere Geschwindigkeit reduziert das Rattern, und die Oberflächenbeschaffenheit verbessert sich.

Hier kommt es auf Erfahrung an – kleine Anpassungen an V (und somit N) kann häufige Probleme beheben, ohne den gesamten Prozess neu starten zu müssen.

Häufige Fehler, die es zu vermeiden gilt (und wie man sie repariert)

Sogar erfahrene Maschinisten machen diese Fehler. Hier sind die Spitze 3, und wie man sie korrigiert:

Fehler 1: Verwendung des falschen Durchmessers (D)

Problem: Ein Maschinist drehte ein Innenloch (Durchmesser = 1 Zoll) aber den Außendurchmesser verwendet (3 Zoll) in der Formel. Their calculated V was 3x higher than it should be, and the carbide tool dulled in 5 Minuten.

Fix: Fragen Sie immer: Am I cutting the inside or outside? For internal turning, use the inner diameter; for external, use the outer. Write the diameter on a sticky note and attach it to the workpiece if you’re prone to mixing up.

Fehler 2: Verwirrende metrische und imperiale Einheiten

Problem: A student used the metric formula (dividing by 1000) but input D in inches. Their calculated V was 25x too low (since 1 inch = 25.4 mm), and the cut took 3x longer than needed.

Fix: Stick to one unit system. If your lathe uses RPM and your material’s recommended speed is in ft/min, use the imperial formula. If it’s in m/min and D is in mm, use metric. Use a calculator with unit labels (Z.B., “D = mm”) to avoid mix-ups.

Fehler 3: Werkzeugverschleiß ignorieren

Problem: A shop owner kept using the same V for a carbide tool even after it had been used for 100 Teile. The tool wore down, causing the cutting speed to drop (even if N stayed the same), and the parts started to have burrs.

Fix: Check tools for wear every 20–30 minutes (or after every 50 Teile, was auch immer zuerst kommt). If the tool’s edge is chipped or dull, replace it—and reset V to the original target (worn tools can’t handle the same speed as new ones).

Die Sicht von Yigu Technology auf die Schnittgeschwindigkeit beim Drehen

Bei Yigu Technology, we’ve worked with hundreds of manufacturers to optimize their turning processes, and one truth stands out: cutting speed isn’t just a number—it’s a balance between efficiency and tool life. Zu oft, shops prioritize speed (to meet deadlines) and end up spending more on tool replacements. Or they play it too safe, wasting time on slow cuts.

Unsere Empfehlung? Start with the material-tool speed ranges from trusted sources (like the Machinists’ Handbook), then use small, data-driven adjustments. Zum Beispiel, if you’re cutting aluminum with carbide, try 800 ft/min first—if the tool lasts 2 hours and the finish is good, stick with it. If it dulls in 30 Minuten, drop to 700 Fuß/Min. This “test and tweak” approach saves money and time in the long run.

We also see value in modern lathes with variable speed control—they let you adjust N (and thus V) on the fly, which is a game-changer for complex parts. Even with older machines, Einnahme 2 minutes to recalculate V for a new diameter will prevent costly mistakes.

FAQ: Antworten auf Ihre häufigsten Fragen zur Schnittgeschwindigkeit

1. Kann ich für alle Drehoperationen die gleiche Schnittgeschwindigkeitsformel verwenden??

Yes—whether you’re doing external turning, Innendrehen, or facing (cutting the end of a workpiece), the core formula (V = π×D×N/1000 or /12) applies. The only difference is choosing the right diameter (D): outer for external, inner for internal, and the largest diameter for facing.

2. Was ist, wenn mein Werkstück aus zwei Materialien besteht? (Z.B., ein Stahlkern mit Aluminiumbeschichtung)?

Use the cutting speed for the härteres Material. Zum Beispiel, if the core is steel (V = 250 ft/min for carbide) and the coating is aluminum (V = 800 Fuß/Min), set V to 250 Fuß/Min. Cutting the harder material too fast will ruin the tool, even if the coating is soft.

3. Woher weiß ich, ob meine Schnittgeschwindigkeit zu hoch oder zu niedrig ist??

• Zu hoch: Tool overheats (smoke, Verfärbung), Schlechte Oberflächenbeschaffung (chatter), or tool breaks quickly.
• Zu niedrig: Slow cutting time, Aufbaukante (metal sticks to the tool), or rough finish (from the tool dragging instead of cutting).

4. Muss ich die Schnittgeschwindigkeit für tiefe Schnitte bzw. Schnitte anpassen?. flache Schnitte?

For deep cuts (Tiefe > 10% of the diameter), lower the cutting speed by 10–20%. Deep cuts put more stress on the tool, so a slower speed reduces wear. For shallow cuts (<5% of the diameter), you can stick to the recommended speed—less stress means the tool can handle the target V.