Die CNC-Bearbeitung ist aus vielen Branchen nicht mehr wegzudenken – mit ihrer Hilfe können Sie die von Ihnen benötigten Werkzeuge und Teile mit unvergleichlicher Präzision herstellen. Unternehmen suchen oft nach Möglichkeiten, ihre Budgets zu senken – und die Kosten für die CNC-Bearbeitung sind da keine Ausnahme. Um den Preis von CNC-Prozessen und die Kosten für einen Bearbeitungsservice zu senken, sollten Sie zunächst verstehen, wie sie funktionieren und die verschiedenen Faktoren kennen, die den Preis beeinflussen. Die CNC-Bearbeitung ist seit langem in vielen Branchen weit verbreitet. Angesichts der vielfältigen Möglichkeiten, die CNC-Maschinen bieten, ist es eine Tatsache, dass bei der Bearbeitung Komplexität, Probleme und unnötige Kosten entstehen können und oft auch entstehen. Wie kann man die CNC-Bearbeitung verbessern und die Produktionskosten senken? Dauert es länger, Teile zu bearbeiten, wenn die Maschine wirtschaftlich eingesetzt wird? Darüber schreiben wir weiter unten!
Welche Faktoren beeinflussen den Preis der CNC-Bearbeitung kosten?
- Um einen Teil der Kosten zu eliminieren, ist es notwendig, einen konstruktiv, technisch und wirtschaftlich angemessenen Entwurf des Endprodukts zu erstellen und den Bearbeitungsprozess selbst sorgfältig zu planen und zu definieren.
- Die Bearbeitungszeit, die sich erheblich auf den Preis auswirkt, hängt weitgehend von der Komplexität der Geometrie des Werkstücks ab.
- Die anfänglichen Kosten, einschließlich der Entwicklung des CAD-Designs und der Prozessplanung, machen einen großen Teil des Wertes eines Kleinserienprodukts aus, aber bei großen Mengen oder Chargen sind diese Kosten fix, so dass die Chargengröße reduziert werden kann, was den Preis pro Produkteinheit erhöht.
- Material- und Veredelungspreise sind ebenfalls Faktoren für den Gesamtwert des Produkts. Darüber hinaus wirkt sich auch das Verhältnis der Anzahl der Veredelungen auf der Oberfläche des Produkts aus. In einigen Fällen führen Unternehmen, die eine billigere Produktionsmethode anwenden, zu einer Verschlechterung des Endergebnisses des Endprodukts. Wie verstehen Sie die Produktionskosten?
Wie berechne ich die Kosten für die CNC-Bearbeitung?
Die Kosten für die CNC-Bearbeitung hängen von einer Reihe von Faktoren ab, u. a. von der Zeit, die für die Fertigstellung eines Projekts benötigt wird, und von bestimmten Maschinen, z. B. Drei- und Fünf-Achsen-Maschinen. Unternehmen in der CNC-Branche legen oft ihre eigenen Stundensätze für verschiedene Maschinentypen fest. So kostet eine fünfachsige Maschine in der Regel etwa 400 bis 500 Pfund pro Stunde, während eine dreiachsige Maschine in der Regel weniger kostet. Es sei daran erinnert, dass dies nur die Betriebskosten der CNC-Maschine sind (jede CNC-Fräsmaschine verursacht Kosten). Diese können als Richtwerte dienen, wobei allerdings auch der Wert der Arbeit berücksichtigt werden muss. Darüber hinaus wird der Preis auch von mehreren anderen Faktoren beeinflusst, die in den folgenden Abschnitten des Artikels vorgestellt werden. Da die Kosten variieren können, ist es am besten, wenn Sie sich mit einem potenziellen CNC-Betrieb in Verbindung setzen, bevor Sie sich für eine Bestellung entscheiden, um herauszufinden, wie sich dies auf Ihr Budget auswirken wird.
Was beeinflusst die Kosten von CNC-Teilen?
Bevor Sie die Kosten für die CNC-Bearbeitung senken, sollten Sie zunächst die Faktoren kennen, die sich auf die Kosten von CNC-Teilen auswirken – Bearbeitungszeit, Anlaufkosten, Materialkosten und mehr. Im Folgenden finden Sie einige grundlegende Informationen zu den einzelnen Faktoren, mit denen sich die Produktionskosten letztlich senken lassen:
- Bearbeitungszeit: Dies ist häufig der Hauptkostenfaktor bei der CNC-Bearbeitung. Je länger das Verfahren dauert, desto höher ist in der Regel der Preis.
- Anfängliche Kosten: Diese sind in der Regel fix. Sie dienen der Vorbereitung von CAD-Dateien und der Produktplanung. Bei kleinen Chargen können die Anlaufkosten erheblich sein.
- Materialwert: Der Preis des gewählten Schüttguts und die einfache Verarbeitung des Rohmaterials ist ein weiterer wichtiger Faktor für die CNC-Bearbeitungskosten.
- Sonstige Produktionskosten: Einige CNC-gefertigte Teile haben besondere Anforderungen – wie enge Toleranzen oder dünne Wände. Sie erfordern in der Regel spezielle Werkzeuge, mehr zusätzliche Bearbeitungsschritte und niedrigere Schnittgeschwindigkeiten. All diese Faktoren wirken sich auf die Bearbeitungszeiten aus und erhöhen letztlich die Kosten.
- Oberflächenveredelung: Das Hinzufügen einer Oberflächenveredelung zu einem Teil kann das Aussehen verbessern und es widerstandsfähiger gegen raue Bedingungen machen. Dies kann zwar von Vorteil sein, erhöht aber definitiv die Verarbeitungskosten.
Kosten für CNC-Werkzeugmaschinen
Wenn wir ein Unternehmen mit der Durchführung eines Projekts beauftragen, können wir aus vielen Arten von CNC-Maschinen wählen. Einige davon sind teurer, was sich natürlich auf den Preis auswirken kann, den wir letztendlich für ihre Nutzung zahlen. So können beispielsweise 3-Achsen-Maschinen, die eher dem Standard entsprechen, zwischen 150 und 200 Pfund pro Stunde kosten. Andere, z. B. mehrachsige Maschinen, sind komplizierter zu bedienen und kosten daher mehr – in der Regel zwischen 300 und 500 Pfund pro Stunde. Der Preis für eine gebrauchte Maschine kann von verschiedenen Faktoren abhängen, unter anderem von den Preisen des Unternehmens und den Kosten für den Betreiber. Es ist am besten, mit Vertretern zu sprechen, um eine Vorstellung von den Maschinenpreisen zu bekommen, bevor man ein Projekt beginnt.
Wie man die Kosten für die CNC-Bearbeitung senkt – praktische Tipps
Um die Kosten zu senken, können Änderungen an den CNC-Bearbeitungszeiten, den Anlaufkosten, den Materialkosten und mehr vorgenommen werden. Einige Produktanforderungen lassen sich nicht ändern, aber wenn Sie Maßnahmen zur Optimierung Ihres Projekts ergreifen, können Sie das benötigte Budget erheblich reduzieren. Hier sind einige unserer Tipps zur Senkung der CNC-Bearbeitungskosten.
1. Abgerundete Innenecken
Bei einem scharfen 90-Grad-Winkel muss die Maschine angehalten, das Teil gedreht und der Prozess fortgesetzt werden. Wie Sie sich vorstellen können, kosten diese zusätzlichen Schritte Bearbeitungszeit und verursachen oft zusätzliche Kosten. Die Neugestaltung der Innenecken eines Teils kann die Kosten für die CNC-Bearbeitung senken. Wenn wir das Design so anpassen, dass es abgerundete Ecken enthält, kann die Maschine kontinuierlich laufen und das benötigte Teil herstellen, während der Wert der Textur reduziert wird. Um noch einen Schritt weiter zu gehen, sollte man darauf achten, dass der Radius der Innenecke mindestens 1/3 der Nuttiefe beträgt. Ein größerer Radius in den Ecken bedeutet, dass ein größerer Fräser diese effektiv schneiden kann – Sie brauchen keinen kleinen Fräser, der immer wieder Ecken mit kleineren Radien schneiden muss.
2. Vermeiden Sie tiefe Taschen
Tiefe Taschen können sich negativ auf die Kosten der CNC-Bearbeitung auswirken, da sie zu erreichen bedeutet, dass viel Material entfernt werden muss. Der Materialabtrag ist zeitaufwändig und erfordert möglicherweise Spezialwerkzeuge, um die gewünschte Tiefe zu erreichen. Es lohnt sich, die Taschentiefe in Ihrem Entwurf auf das Vierfache der Länge zu begrenzen. CNC-Werkzeuge haben beim Einstechen ihre Grenzen – idealerweise sollte die Tiefe das Zwei- bis Dreifache des Durchmessers betragen. Sie können den vierfachen Durchmesser schneiden, aber es wird mehr kosten.
3. Die Verwendung von engen Toleranzen einschränken
Wenn ein Teil mit engen Toleranzen konstruiert wird, erhöht dies die Kosten, weil es die Bearbeitungszeit verlängert und eine manuelle Prüfung erfordert. Leider ist es besonders schwierig, enge Toleranzen auf der Innenfläche zu erreichen, da die Bearbeitung von Löchern und anderen Nuten Kantengrate verursachen kann. Diese Fehler erfordern einen zusätzlichen Schritt über die manuelle Prüfung hinaus – das Entgraten. Das Entgraten ist ein sehr zeitaufwändiger Prozess, der auch die Kosten der CNC-Bearbeitung erhöht. Wenn im Entwurf keine Toleranz angegeben ist, wird eine Standardtoleranz von ± 0,001 oder höher verwendet. Dies gilt für viele Teile, so dass enge Toleranzen überdacht und nur im Bedarfsfall festgelegt werden sollten. Wenn wir über fortgeschrittene Konstruktionskenntnisse verfügen, können wir die Kosten für die CNC-Bearbeitung weiter senken, da sie oft engere Toleranzen aufweisen. Noch ein letzter Hinweis zu den Toleranzen: Die Zahlen, die die Abmessungen darstellen, sind entscheidend, da sie den Grad der für das Teil erforderlichen Präzision angeben. Bei der CNC-Bearbeitung überträgt sich dieses Präzisionsniveau auf die Werkzeuge, die für die Bearbeitung verwendet werden. Je mehr Nachkommastellen, desto komplexer das Werkzeug und desto höher die Kosten. Denken Sie daran, alle unnötigen Dezimalbrüche aus Ihrem Entwurf zu entfernen, wenn es um Toleranzen geht.
4. Dünne Wände ausbauen
Der Umgang mit dünnen Wänden braucht Zeit, weil sie zerbrechlich sind. Dies liegt daran, dass sie wiederholt mit einer geringen Einbindetiefe bearbeitet werden, um Fehler oder Risse zu vermeiden. Eine häufige Ursache für dünne Wände ist die Lage von Löchern und Gewinden in der Nähe der Kanten des Werkstücks. Am besten ist es, sie strategisch zu platzieren. Eine dicke Wand ist stabiler und die Kosten für die Verarbeitung sind geringer. Es empfiehlt sich, Metallteile mit einer Wandstärke von mehr als 0,8 mm und Kunststoffteile mit einer Wandstärke von mehr als 1,5 mm zu konstruieren, sofern das Gewicht keine Rolle spielt.
5. Begrenzung der Gewindelänge
Gewinde, die das 1,5-fache des Lochdurchmessers betragen, verstärken die Verbindung nicht, und Gewinde, die länger als nötig sind, können zusätzliche Kosten verursachen, da für ihre Herstellung möglicherweise Spezialwerkzeuge erforderlich sind. Sparen Sie Kosten, indem Sie Bauteile mit einer maximalen Länge von dreimal dem Lochdurchmesser konstruieren. Denken Sie daran, dass Gewinde in Sacklöchern am Ende des Lochs ohne Gewinde einen zusätzlichen halben Durchmesser haben sollten.
6. Optimierung des Gewindelochs
Zwei Kostenfaktoren für Gewindelöcher sind die Gewindetiefe und die Gewindegröße. Wie bereits erwähnt, wird das Teil durch die Erhöhung der Gewindelänge über diesen Punkt hinaus nicht stärker. Das „Hineinfallen” in eine Tiefe, die mehr als das Dreifache des Lochdurchmessers beträgt, erhöht das Risiko von Gewindebrüchen und den Zeitaufwand – beides erhöht den Endpreis. Sehr kleine Gewinde erhöhen auch die Kosten, da sie manuell eingefädelt werden müssen, was Zeit und Risiko erhöht. Stattdessen kann die Begrenzung der Tiefe auf das Dreifache des Bohrungsdurchmessers und die Einhaltung von Standardgewindegrößen bei der Konstruktion dazu beitragen, die CNC-Bearbeitungskosten zu senken. Es lohnt sich auch zu versuchen, die Gewindelöcher größer als 2-56 Zoll zu halten.
7. eine Standardbohrergröße verwenden
Wenn Sie richtig planen und sicherstellen, dass die Löcher im Teil eine Standardgröße haben, können CNC-Maschinen Bohrer verwenden, um Löcher schnell und effizient zu erstellen. Nicht standardisierte Größen erfordern jedoch häufig den Einsatz von Schneidegeräten, was sich negativ auf die Kosten auswirken kann. Auch die Bohrungstiefe spielt eine wichtige Rolle – obwohl Bohrungen bis zum 10-fachen des Durchmessers möglich sind, sind sie schwierig zu bearbeiten und teurer. Um die Kosten für die CNC-Bearbeitung zu minimieren, werden Löcher mit einem Durchmesser von bis zu 10 mm in 0,1-mm-Schritten entworfen. Für Löcher mit einem Durchmesser von mehr als 10 mm verwenden Sie 0,5 mm-Schritte. Wenn Sie in Zoll konstruieren, beziehen Sie sich auf die fraktale Größe des Bits und verwenden Sie Inch-Bruchteile. Unabhängig von der Größe des Lochs sollte die Länge des Lochs das Vierfache des Durchmessers nicht überschreiten.
8. Vermeiden Sie Mehrfachabschlüsse
Die Endbearbeitung von CNC-gefertigten Teilen schützt sie vor rauen Bedingungen und verbessert oft ihr Aussehen. Leider steigen dadurch auch die Kosten. Geht man einen Schritt weiter und verlangt mehrere Oberflächenbehandlungen für ein Teil, wird es teurer. Wenn Sie Geld sparen wollen, sollten Sie sich für eine vollflächige Lackierung entscheiden. Es ist eine gute Idee, nur bei Bedarf um mehrere Ausfüllungen zu bitten.
9. Komplexe Teile aufteilen
Bei komplexen Teilen – wie z. B. komplexen Geometrien, Rotation oder Neupositionierung – kann die Bearbeitung des Teils eine kundenspezifische Vorrichtung, manuelles Drehen, Neupositionierung oder ein mehrachsiges CNC-System erfordern. All dies ist mit Kosten verbunden. Wenn wir die Komplexität des Teils nicht reduzieren können, können wir immer noch einen Weg finden, die Kosten für die CNC-Bearbeitung zu senken, indem wir das Teil in zwei oder mehr einzeln bearbeitete Teile aufteilen, die dann zu dem benötigten Ganzen zusammengesetzt werden können. Durch Aufteilung des Teils in zwei oder mehr Geometrien, die in einer Aufspannung bearbeitet werden können, lassen sich Kosteneinsparungen erzielen.
10. Kleine Teile mit großen Proportionen vermeiden
Alle Teile mit extremen Proportionen sind oft schwierig zu bearbeiten. Zum Beispiel sind kleine Teile mit hohen Dehnungen aufgrund ihrer Neigung zu Vibrationen schwer zu bearbeiten. Wie bei vielen anderen Aspekten des Prozesses erhöhen sich die Kosten, wenn der Prozess schwierig zu bearbeiten ist.
Um die Kosten zu senken, sollten Sie alle Bauteile so konstruieren, dass sie ein Seitenverhältnis von weniger als 4 haben, und in Erwägung ziehen, sie an der Wand zu befestigen oder Verstrebungen hinzuzufügen, um die Steifigkeit zu erhöhen.
11. Bestellung in großen Mengen
Die Anzahl der bestellten Teile hat einen großen Einfluss auf den Stückpreis. Sogenannte Größenvorteile können ein wirksames Instrument sein, wenn es darum geht, Kosten zu senken. Eine Erhöhung der Menge von 1 auf 50 kann den Stückpreis um mehr als 50 % senken. Wie lassen sich die Kosten für die CNC-Bearbeitung senken? Es gibt keinen einzigen wirksamen Weg, dies zu tun. Bestimmte Verfahren erfordern die Verwendung einer bestimmten Art von Material, um die bestellten Endprodukte herzustellen. Industrielle Entwicklungen sind nützlich (insbesondere um ein Modell für einen bestimmten Auftrag zu verwenden). Wie können Sie reduzieren die CNC fräsen lassen kosten?
Fertigungsverfahren und cnc fertigung sind nicht einfach. Viele Unternehmen versuchen, die Kosten zu senken indem der Großteil der Produktmengen im Ausland oder mit billigeren Materialien (z. B. Aluminium) hergestellt wird. Denken Sie daran, dass frästeile und die in größeren stückzahlen gefräst werden, höhere Kosten verursachen können, aber in der Praxis kann ein Schema erstellt werden, um diese Kosten zu senken. Unser Artikel erläutert das Thema ausführlich.