Vorschubachse berechnen: Geschwindigkeit, Schritte, Grenzdrehzahl
Kugelgewindetrieb auslegen: Verfahrgeschwindigkeit aus Steigung und Drehzahl, Schritte je Millimeter für die Steuerung, kleinste Schrittweite und kritische Biegedrehzahl der Spindel.
Die Verfahrgeschwindigkeit ergibt sich aus Motordrehzahl geteilt durch Übersetzung mal Spindelsteigung. Die Auflösung folgt aus Motorschritten, Mikroschritten und Steigung. Zusätzlich prüft der Rechner die kritische Biegedrehzahl der Spindel.
Die verwendeten Formeln
v = n ÷ i × PVerfahrgeschwindigkeit
Motordrehzahl, Übersetzung und Spindelsteigung.
Schritte/mm = S × M × i ÷ PAuflösung der Steuerung
Motorschritte, Mikroschritte und Übersetzung.
n_krit ≈ f × d_k ÷ L² × 10⁷Kritische Biegedrehzahl
f hängt von der Lagerungsart ab, d_k ist der Kerndurchmesser.
Die Achse begrenzt, was der Prozess erlaubt
Eine berechnete Vorschubgeschwindigkeit nützt nichts, wenn die Achse sie nicht fährt. Steigung, Grenzdrehzahl und Auflösung entscheiden mit darüber, welche Schnittwerte tatsächlich umsetzbar sind.
Wie berechnet man die Verfahrgeschwindigkeit?
Verfahrgeschwindigkeit = Motordrehzahl ÷ Übersetzung × Spindelsteigung. Bei 3.000 1/min, Übersetzung 1:1 und 10 mm Steigung sind das 30.000 mm/min, also 30 m/min.
Wie berechnet man Schritte je Millimeter?
Schritte je Millimeter = Motorschritte × Mikroschritte × Übersetzung ÷ Steigung. Bei 200 Schritten, 16 Mikroschritten und 10 mm Steigung ergeben sich 320 Schritte je Millimeter, also eine rechnerische Auflösung von rund 3 µm.
Was ist die kritische Drehzahl?
Ab ihr gerät die Spindel in Biegeschwingung. Sie hängt vom Kerndurchmesser, der freien Länge im Quadrat und der Lagerungsart ab. Lange, dünne Spindeln erreichen ihre Grenze deutlich vor der Nenndrehzahl des Motors.
Große oder kleine Steigung?
Große Steigung bringt Geschwindigkeit, kleine Steigung bringt Auflösung und Kraft. Für Zerspanungsmaschinen ist die Steigung ein Kompromiss zwischen Eilgang und Vorschubkraft – die Auflösung liefert heute meist das Messsystem, nicht die Spindel.
Gilt das auch für Zahnstangenantriebe?
Sinngemäß ja: statt der Steigung tritt der Umfang des Ritzels je Umdrehung. Die kritische Biegedrehzahl entfällt, dafür begrenzen Verzahnungsqualität und Umkehrspiel die Genauigkeit.
Passende Rechner und Fachseiten
Aus einem Rechenwert wird noch kein Angebot.
Der Rechner zeigt den Rechenweg für „Vorschubachse berechnen: Geschwindigkeit, Schritte, Grenzdrehzahl“. In der Kalkulation kommen Geometrie, Zeichnungsanforderungen, Maschinenprofil und betriebliche Kostensätze hinzu – mit sichtbaren Annahmen statt einer einzelnen Zahl.