Abtragsleistung
Die Abtragsleistung beschreibt allgemein, wie viel Material innerhalb einer bestimmten Zeit von einem Werkstück entfernt wird. Sie ist ein verfahrensübergreifender Oberbegriff und kann sich sowohl auf spanende als auch auf andere abtragende Fertigungsverfahren beziehen.
Bei spanenden Verfahren wie Fräsen, Drehen oder Bohren wird die Abtragsleistung fachlich genauer als Zeitspanvolumen (Q) bezeichnet. Beide Größen können deshalb bei einer Zerspanungsbearbeitung denselben Zahlenwert und dieselbe Einheit besitzen. Der Unterschied liegt hauptsächlich im Anwendungsbereich und in der fachlichen Bezeichnung.
Was bedeutet Abtragsleistung?
Die Abtragsleistung gibt an, welches Materialvolumen während einer Bearbeitung pro Zeiteinheit vom Werkstück entfernt wird.
Vereinfacht gilt:
Abtragsleistung = abgetragenes Materialvolumen ÷ Bearbeitungszeit
Typische Einheiten sind:
- mm³/min
- cm³/min
- mm³/s
- cm³/s
Eine hohe Abtragsleistung bedeutet, dass innerhalb kurzer Zeit ein großes Materialvolumen entfernt wird. Das kann die Bearbeitungszeit verkürzen und die Produktivität erhöhen.
Unterschied zwischen Abtragsleistung und Zeitspanvolumen
Die Begriffe Abtragsleistung und Zeitspanvolumen werden in der Praxis häufig gleichbedeutend verwendet. Technisch betrachtet besteht jedoch eine wichtige Abgrenzung.
Abtragsleistung
Abtragsleistung ist der allgemeine Oberbegriff für das entfernte Materialvolumen pro Zeit. Er kann bei unterschiedlichen Fertigungsverfahren verwendet werden, beispielsweise:
- Fräsen
- Drehen
- Bohren
- Schleifen
- Erodieren
- Laserbearbeitung
- Wasserstrahlschneiden
Der Begriff sagt zunächst nur aus, wie viel Material innerhalb einer bestimmten Zeit entfernt wird. Er legt nicht fest, auf welche Weise der Werkstoff abgetragen wird.
Zeitspanvolumen
Das Zeitspanvolumen (Q) ist die fachlich genauere Bezeichnung für die Abtragsleistung bei spanenden Fertigungsverfahren.
Es beschreibt das Werkstoffvolumen, das durch die Schneiden eines Werkzeugs innerhalb einer bestimmten Zeit in Späne umgewandelt wird.
Typische Anwendungsbereiche sind:
- Fräsen
- Drehen
- Bohren
- Räumen
- Sägen
- Schleifen
Beim Fräsen, Drehen oder Bohren gilt daher:
Die berechnete Abtragsleistung entspricht dem Zeitspanvolumen (Q).
Es handelt sich in diesen Fällen nicht um zwei unterschiedliche Rechenwerte. Der Unterschied liegt darin, dass „Abtragsleistung“ die allgemeine Beschreibung und „Zeitspanvolumen“ der zerspanungstechnische Fachbegriff ist.
Übersicht der Unterschiede
| Merkmal | Abtragsleistung | Zeitspanvolumen |
|---|---|---|
| Bedeutung | Allgemein entferntes Materialvolumen pro Zeit | Durch Spanen entferntes Materialvolumen pro Zeit |
| Anwendungsbereich | Spanende und andere abtragende Verfahren | Spanende Fertigungsverfahren |
| Formelzeichen | je nach Verfahren unterschiedlich | meist (Q) |
| Typische Einheit | mm³/min oder cm³/min | mm³/min oder cm³/min |
| Zahlenwert beim Zerspanen | entspricht dem Zeitspanvolumen | entspricht der Abtragsleistung |
| Verwendung | allgemeine und leicht verständliche Beschreibung | fachlich genaue Kenngröße der Zerspanung |
Beispiel zur Abgrenzung
Ein Fräsprozess entfernt 60 cm³ Aluminium pro Minute.
Dann gilt:
- allgemeine Abtragsleistung: 60 cm³/min
- Zeitspanvolumen (Q): 60 cm³/min
Der Zahlenwert ist identisch, weil es sich um ein spanendes Verfahren handelt.
Entfernt dagegen ein Erodierverfahren ein bestimmtes Werkstoffvolumen pro Minute, kann ebenfalls von einer Abtragsleistung gesprochen werden. Die Bezeichnung Zeitspanvolumen wäre hier nicht passend, weil beim Erodieren keine Späne durch eine geometrisch bestimmte Werkzeugschneide entstehen.
Bezogenes Zeitspanvolumen
Zusätzlich zum Zeitspanvolumen gibt es das bezogene Zeitspanvolumen (Q‘). Dabei wird das entfernte Volumen auf eine wirksame Bearbeitungs- oder Werkzeugbreite bezogen.
Vereinfacht gilt:
Q‘ = Q ÷ b
Dabei gilt:
- (Q‘) = bezogenes Zeitspanvolumen
- (Q) = Zeitspanvolumen
- (b) = wirksame Bearbeitungsbreite
Das bezogene Zeitspanvolumen wird besonders häufig beim Schleifen verwendet. Es ermöglicht den Vergleich von Bearbeitungen mit unterschiedlichen Schleifscheiben- oder Eingriffsbreiten.
Bedeutung in der CNC-Fertigung
In der CNC-Zerspanung ist das Zeitspanvolumen eine wichtige Kennzahl für die Produktivität. Es zeigt, wie viel Material ein Werkzeug während der tatsächlichen Schnittzeit entfernt.
Der allgemeinere Begriff Abtragsleistung eignet sich, wenn verschiedene Bearbeitungsverfahren miteinander verglichen oder die Zusammenhänge leicht verständlich erklärt werden sollen.
Für die nachfolgenden Berechnungen beim Fräsen, Drehen und Bohren gilt deshalb:
Die berechnete Abtragsleistung wird bei diesen spanenden Verfahren als Zeitspanvolumen (Q) bezeichnet.