Schnittverhältnis

Schnittverhältnis bezeichnet in der Fertigungstechnik das Verhältnis zwischen der ungeschnittenen Materialdicke (t1) und der beim Schnitt gebildeten Chipdicke (t2). Es wird r genannt und r = t1 / t2; da t2 normalerweise größer als t1 ist, liegt r typischerweise zwischen 0 und 1. Ein größerer r-Wert deutet auf geringere Umformung während des Schnitts hin, während kleinere Werte auf stärkere Chipbildung hindeuten.

In orthogonalen Schneidvorgängen hängt das Schnittverhältnis von Materialeigenschaften, Werkzeuggeometrie, Schnittradius, Vorschub und Schnitttiefe ab. Geometrisch lässt sich der Verzerrwinkel φ durch r und den Vorschubwinkel α beschreiben, etwa durch tan(φ) = (r cos α) / (1 − r sin α). In der Merchant-Theorie kann φ außerdem aus dem Reibungswinkel β abgeleitet werden, was die Zusammenhänge zwischen Chipbildung, Reibung und Formation des Schneiditzes verdeutlicht.

Bedeutung und Auswirkungen: Das Schnittverhältnis beeinflusst maßgeblich die Schnitkräfte, den Energiebedarf, die Wärmeentwicklung, die Oberflächenqualität der Bearbeitung sowie den Werkzeugverschleiß. Ein relativ kleines r bedeutet typischerweise höhere Kräfte und Wärme, während ein größeres r zu einer anderen Chipstruktur und oft zu besserer Oberflächengüte führen kann, abhängig von Material und Werkzeug.

Messung und Anwendung: t1 wird vor dem Schnitt gemessen; t2 wird aus dem aufgenommenen Chip oder nach dem Schnitt bestimmt. In der Praxis wird r genutzt, um Parametern wie Schnittgeschwindigkeit, Vorschub und Werkzeugschnittgeometrie zu optimieren, insbesondere beim Drehen und Fräsen.