Skärkraft, effektbehov och verktygslivslängd

Skärkraften är spånans tvärsnittsarea gånger en materialkonstant: $F_c = k_c \cdot a_p \cdot f_n$. Arean är skärdjupet $a_p$ gånger matningen per varv, och konstanten $k_c$ kallas specifik skärkraft. Den är inte konstant i praktiken utan växer när spånan blir tunn, vilket är varför kurser och handböcker ger den som en funktion av den nominella spåntjockleken, till exempel $k_c = 1460 \cdot h_D^{-0{,}24}$. Räkna därför alltid ut spåntjockleken först och hämta den specifika skärkraften därefter.

Effekt är kraft gånger hastighet. Vid eggen är den $P_c = F_c \cdot v_c / 60$, men eftersom skärhastigheten anges i meter per minut medan effekten ska bli watt kommer en sextia in i nämnaren. Motorn måste dessutom leverera mer än vad eggen förbrukar, eftersom remmar, lager och växellåda tar sitt. Den effekt som krävs av motorn är därför $P_M = P_c / \eta$, där $\eta$ är drivningens verkningsgrad.

Ett skär slits fortare ju snabbare det arbetar, och sambandet är förvånansvärt regelbundet: $v_c \cdot T^n = C$ för ett givet verktyg och material. Exponenten $n$ är mindre än ett, vilket betyder att livslängden är mycket känsligare för hastigheten än tvärtom. Dubblad livslängd kräver bara någon tiondels sänkning av hastigheten, medan en liten höjning av hastigheten kan halvera livslängden.

I en uppgift där både verktyg och material är desamma är konstanten densamma i alla fall som jämförs. Sätt då två uttryck lika med varandra i stället för att bestämma konstanten: $v_{c2} = v_{c1} \left(\frac{T_1}{T_2}\right)^{n}$. Är inte heller exponenten given går den att bestämma ur två mätpunkter genom att logaritmera sambandet: $n = \frac{\log v_{c2} - \log v_{c1}}{\log T_1 - \log T_2}$.