Materialabtragsrate-Rechner | MRR-Tool

Rechner für die Materialabtragsrate

Der Rechner für die Materialabtragsrate (MRR) ermittelt, wie schnell eine Werkzeugmaschine beim Drehen Material von einem Werkstück abträgt. Geben Sie die Schnittgeschwindigkeit, den Vorschub und die Schnitttiefe ein. Der Rechner gibt die MRR in Kubikmillimetern pro Minute (mm³/min) aus.

Was ist die Materialabtragsrate?

Die Materialabtragsrate ist das Volumen an Material, das ein Schneidwerkzeug pro Minute abträgt. Zerspanungsmechaniker verwenden sie, um die Produktivität eines Bearbeitungsvorgangs zu beurteilen. Eine höhere MRR bedeutet, dass der Auftrag schneller abgeschlossen wird, kann aber auch zu schnellerem Werkzeugverschleiß, höherem Maschinenleistungsbedarf und einer raueren Oberfläche führen.

Formel für die Materialabtragsrate

Für einen Drehvorgang lautet die Formel:

$\text{MRR} = v \times 1000 \times f \times d$

Dabei gilt:

• v ist die Schnittgeschwindigkeit in Metern pro Minute (m/min). Sie gibt an, wie schnell sich das Werkzeug entlang der Oberfläche des Werkstücks bewegt.
• f ist der Vorschub in Millimetern pro Umdrehung (mm/U). Er gibt an, wie weit das Werkzeug bei jeder Umdrehung des Werkstücks vorrückt.
• d ist die Schnitttiefe in Millimetern (mm). Sie gibt an, wie tief das Werkzeug bei einem Durchgang in das Material schneidet.
• 1000 wandelt die Schnittgeschwindigkeit von Metern pro Minute in Millimeter pro Minute um, damit das Ergebnis in Kubikmillimetern pro Minute (mm³/min) ausgegeben wird.

Beim Fräsen und Bohren werden andere Varianten dieser Formel verwendet, da dabei Faktoren wie die Anzahl der Schneiden oder der Bohrerdurchmesser hinzukommen. Dieser Rechner behandelt den Fall des Drehens.

So berechnen Sie die Materialabtragsrate

1. Geben Sie die Schnittgeschwindigkeit in Metern pro Minute ein.
2. Geben Sie den Vorschub in Millimetern pro Umdrehung ein.
3. Geben Sie die Schnitttiefe in Millimetern ein.
4. Lesen Sie die Materialabtragsrate in Kubikmillimetern pro Minute ab.

Alle drei Werte müssen positive Zahlen sein. Der Rechner multipliziert sie miteinander, nachdem er die Schnittgeschwindigkeit in Millimeter pro Minute umgerechnet hat.

Beispielrechnung

Eine Drehmaschine bearbeitet einen Stahlstab mit den folgenden Einstellungen:

• Schnittgeschwindigkeit (v): 100 m/min
• Vorschub (f): 0,2 mm/U
• Schnitttiefe (d): 2 mm

Zuerst wird die Schnittgeschwindigkeit in Millimeter pro Minute umgerechnet: 100 × 1000 = 100.000 mm/min.

Anschließend werden alle drei Werte miteinander multipliziert:

MRR = 100.000 × 0,2 × 2 = 40.000 mm³/min

Ein zweites Beispiel mit geringerer Schnitttiefe für einen Schlichtdurchgang:

• Schnittgeschwindigkeit (v): 200 m/min
• Vorschub (f): 0,1 mm/U
• Schnitttiefe (d): 0,5 mm

MRR = 200 × 1000 × 0,1 × 0,5 = 10.000 mm³/min

Warum die Materialabtragsrate wichtig ist

Zerspanungsmechaniker erhöhen die Schnittgeschwindigkeit, den Vorschub oder die Schnitttiefe, um die MRR zu steigern und die Bearbeitungszeit zu verkürzen. Jede dieser Änderungen erhöht jedoch auch die Belastung von Werkzeug und Maschine. Ein Betrieb muss eine hohe MRR gegen Werkzeugverschleiß, Oberflächenqualität, Vibrationen und die verfügbare Maschinenleistung abwägen. Fertigungsingenieure verwenden MRR-Werte, um Produktionspläne zu erstellen und die Bearbeitungszeit zu schätzen, da die Zeit zum Abtragen eines bestimmten Materialvolumens diesem Volumen geteilt durch die MRR entspricht.

Häufig gestellte Fragen

Was ist die Materialabtragsrate? Die Materialabtragsrate (MRR) ist das Volumen an Material, das ein Schneidwerkzeug in einer Minute von einem Werkstück abträgt. Sie wird üblicherweise in Kubikmillimetern pro Minute (mm³/min) oder Kubikzoll pro Minute (in³/min) angegeben.

Wie lautet die Formel für die Materialabtragsrate beim Drehen? MRR = v × f × d, wobei v die Schnittgeschwindigkeit, f der Vorschub und d die Schnitttiefe ist. Wenn v in Metern pro Minute angegeben ist, muss v zunächst mit 1000 multipliziert werden, damit das Ergebnis in mm³/min vorliegt.

Bedeutet eine höhere MRR eine bessere Bearbeitung? Nicht immer. Eine höhere MRR verkürzt die Bearbeitungszeit, erhöht aber auch Werkzeugverschleiß, Wärmeentwicklung und Schnittkräfte. Dadurch können sich die Oberflächenqualität verschlechtern und die Werkzeuglebensdauer verkürzen. Betriebe wählen eine MRR, die die Geschwindigkeit gegen diese Nachteile abwägt.

Wie wird die MRR zwischen metrischen und imperialen Einheiten umgerechnet? Teilen Sie einen Wert in mm³/min durch 16.387,064, um den Wert in³/min zu erhalten. Multiplizieren Sie einen Wert in in³/min mit 16.387,064, um den Wert in mm³/min zu erhalten.

Ist die Formel für das Drehen dieselbe wie für das Fräsen und Bohren? Nein. Beim Fräsen und Bohren werden eigene Formeln verwendet, da dabei zusätzliche Faktoren wie die Anzahl der Schneiden oder der Werkzeugdurchmesser berücksichtigt werden. Die Formel dieses Rechners gilt für das Drehen.

Was begrenzt die maximale MRR, die eine Maschine erreichen kann? Die wichtigsten Begrenzungen sind die verfügbare Leistung und Steifigkeit der Maschine, das Material und die Form des Werkzeugs, das Werkstückmaterial sowie die für den Auftrag erforderliche Oberflächenqualität.