天美影院

Viele Hersteller von CNC-Bearbeitungsmaschinen sind bestrebt, die Kosten für die CNC-Bearbeitung so weit wie m?glich zu kontrollieren. Viele Kunden haben auch festgestellt, dass die Angebote für ein und dasselbe Produkt bei den verschiedenen Herstellern sehr unterschiedlich sein k?nnen. Was ist der Hauptgrund dafür? Abgesehen von Faktoren wie der Gr??e des Werks, dem Standort und anderen Elementen k?nnen die Kosten für die CNC-Bearbeitung durch viele Faktoren beeinflusst werden.

Wenn Sie ein Produktentwicklungsunternehmen oder ein Kunde sind, der ein Werk beauftragen m?chte, k?nnen Sie den Preis Ihres Werkstücks anhand der folgenden Schritte sch?tzen:

1. Zun?chst k?nnen Sie die Fabrik bitten, eine vorl?ufige Prozessanordnung für wichtige oder komplexe Teile zu erstellen, die detailliert auf jeden Prozess und die für jeden Prozess ben?tigte Zeit eingeht.
2. Auf der Grundlage der Stundenkosten der für jeden Prozess erforderlichen Ausrüstung k?nnen Sie die Bearbeitungskosten berechnen. Sie k?nnen sich auch beim Lieferanten nach den spezifischen Ausrüstungskosten erkundigen.
3. Wenn Sie dann die Kosten für Verpackung und Transport, Verwaltungsgebühren, Werkzeuge und Gewinn addieren, erhalten Sie den Preis. Natürlich wird der Preis auch ma?geblich durch das j?hrliche Einkaufsvolumen und die Komplexit?t des Teils beeinflusst. Der Preisunterschied bei der CNC-Bearbeitung zwischen einem Einzelteil und einer Serienfertigung kann recht gro? sein, was leicht zu verstehen ist.

Analysieren wir nun die spezifische Zusammensetzung der Bearbeitungskosten.

3 Hauptfaktoren, die die Kosten der CNC-Bearbeitung beeinflussen

Aufgrund der gro?en Flexibilit?t der mechanischen Bearbeitung kann ein Teil viele Verfahrensvarianten haben, so dass die Kosten variieren k?nnen. Es kann vorkommen, dass Lieferanten einen hohen Preis angeben, indem sie ein komplexes Verfahren vorschlagen, dann aber ein einfacheres Verfahren für die tats?chliche Produktion verwenden. Daher ist das Verst?ndnis der Zeichnungen und das Wissen über die Verarbeitung der Teile ausschlaggebend für die Kostenkontrolle des Eink?ufers.

Materialkosten

Typischerweise umfassen die Materialien für die CNC-Bearbeitung sowohl Metalle als auch Kunststoffe. Bei der Berechnung der CNC-Bearbeitungskosten wird in der Regel das Angebot des Materiallieferanten als Referenz verwendet. Um bei den CNC-Materialkosten zu sparen, muss das CNC-Bearbeitungsunternehmen eine langfristige Partnerschaft mit dem Materiallieferanten eingehen, um wettbewerbsf?hige Materialkosten zu erhalten.

Bearbeitungskosten

Unterschiedliche Produktionsanlagen sind mit unterschiedlichen Kosten verbunden, was zu unterschiedlichen Arbeitskosten führt. Zum Beispiel haben spezialisierte Anlagen im Wert von $50.000 und Verarbeitungsanlagen im Wert von $300.000 deutlich unterschiedliche Kosten. Die Verwendung von Spezialausrüstung zur Fertigstellung eines Produkts mit verschiedenen Funktionen im Vergleich zur Verwendung mehrerer Spezialger?te führt ebenfalls zu unterschiedlichen Kosten.

So k?nnen beispielsweise hochpr?zise Dreh- und Fr?steile, die mit einer Drehmaschine und CNC-Zentrum ist natürlich teurer als die Verwendung einer wirtschaftlichen Dreh-Fr?s-Verbundmaschine. Gr??ere Hersteller verwenden oft hochpr?zise Messger?te für Hilfsfunktionen, was die Ausrüstungskosten erh?ht.

1. Bohren der g?ngigen Materialien

• Für Durchmesser ≤ 2,5 mal:
  • Durchmesser < 25 mm: Bohrerdurchmesser × 0,05
  • Durchmesser 25-60mm: Bohrerdurchmesser × 0,12 (Mindestkosten ≥ $0,1)
• Für Durchmesser > 2,5 mal: Grundkosten × Durchmesserverh?ltnis × 0,4
• Für Lochdurchmesserpr?zision < 0,1 mm oder Achsabstand < 0,1 mm: Grundkosten × 5
• Zum Anzapfen: Gewindebohrerdurchmesser × 0,2 (Standard für Gusseisen, Stahl = 1,2×)
• Stapelverarbeitung: Standardkosten × 0,2-0,8 (je nach Losgr??e und Komplexit?t)

2. Drehbearbeitung - Allgemeine Pr?zisionswellen

• Für L?nge/Durchmesser ≤ 10: Rohlingsgr??e × 0,2 (mind. $1)
• Für L?nge/Durchmesser > 10: Grundkosten × L?nge/Durchmesser × 0,15
• Pr?zision < 0,05 mm oder konisch: Grundkosten × 2
• Allgemeiner gestufter Schacht: Grundkosten × 2
• Abgestufte Welle mit Kegel oder Gewinde: Grundkosten × 3
• Standard-Gewindespindel: Grundkosten × 4
• Allgemeines Flanschteil: Materialdurchmesser × 0,07 (Durchmesser > 430 mm: Materialdurchmesser × 0,12)
• Runde Mutter: Durchmesser × 0,25 (einschlie?lich Material)
• Trapezf?rmige oder dreieckige Mutter: Durchmesser × 0,3 (ohne Material)
• Allgemeiner Busch: Werkstoff OD × 0,2 (Durchmesserverh?ltnis > 2: Durchmesserverh?ltnis × Grundkosten × 0,6)
• Reparatur von Lagern: Durchmesser 1,7 m: Grundkosten × 2
• Durchmesser > 40 mm: Durchmesser × 0,2

3. Fr?sen der Schlitze

• L?nge/Breite ≤ 10: Breite × 0,5 (min. $1)
• L?nge/Breite > 10: L?nge/Breite × Grundkosten × 0,1
• Positionstoleranz: Grundkosten × 2
• H?rte > HRC40: Grundkosten × 2
• L?nge/Durchmesser der Keilwelle ≤ 5: Spline-Durchmesser × 0,8 (min. $2)
• 础耻蝉谤ü蝉迟耻苍驳: Modul × Verzahnung × 0,5 (Schneckenrad × 1,2)
• Kegelradgetriebe oder modifiziertes Getriebe: Grundkosten × 2
• Allgemeine Ebene: Fl?che/100 × 0,2 (mind. $1)
• Langweilig: Durchmesser der Bohrung × 0,25

4. Bands?gebearbeitung

• GAllgemeiner Rundstahl, dickwandige Rohre und Vierkantstahl: $5 pro Quadratdezimeter (mindestens $1 USD).
• Allgemeines Schneiden von Stahlplatten, Schlitzen und Eckenschneiden: $1,3 pro Quadratdezimeter (mindestens $1,3 USD).

5. Drahtschneiden

• Allgemeine Teile: Schnittfl?che (Quadratmillimeter) × 0,008 Dollar.
• Teile, die ein Drahtgewinde erfordern: zus?tzlich $1 USD pro Gewindebohrung.

6. Schwei?en, Brennschneiden und Plasmaschneiden

• Gew?hnlicher Schwei?draht, Durchmesser 3,2 mm: $0.2 USD pro Stange.
• TH506 Schwei?en von Gussteilen: $0,5 USD pro Stange.
• Gasschneiden: Dicke der Eisenplatte (mm) × Schnittl?nge (m).
• Plasmaschneiden von rostfreiem Stahl: 3× die Grundkosten für das Gasschneiden.
• Schneiden von Kohlenstoffstahl: 2× die Grundkosten für das Gasschneiden.

7. Eilauftr?ge und ?berstunden

• Toleranz beim Pr?zisionsschleifen 0,005 mm: $6 USD/Stunde.
• EDM-Toleranz 0,01 mm: $11 USD/Stunde.
• Toleranz beim langsamen Drahterodieren 0,005 mm: $14,5 USD/Stunde.
• Schleiftoleranz der optischen Kurve 0,003 mm: $27 USD/Stunde.

Weiterverarbeitung nach der Pr?zisionsfertigung

Die Produkte vieler Kunden kommen aus verschiedenen Branchen und erfordern oft eine Nachbearbeitung, wie Oxidation, Spritzen, W?rmebehandlung usw. Diese Prozesse erh?hen auch die Kosten des Produkts. Daher sollte der Projektingenieur w?hrend des Produktentwicklungsprozesses das Produkt gründlich analysieren und bewerten und dabei die Gesamtwirtschaftlichkeit berücksichtigen. Für eine effektive Kostenkontrolle ist die Auswahl geeigneter Pr?zisionsfertigungsverfahren, Ausrüstungen, Materialien und Outsourcing der beste Ansatz. Es ist wichtig, einen Hersteller nicht nur deshalb auszuw?hlen, weil seine Verarbeitungskosten günstig sind.

Kosten für Kunststoffspritzen:

• Gro?e Partie: $1,5 USD/Quadratmeter (mindestens $0,1 USD).
• Mittlere Partie: $2 USD/Quadratmeter (mindestens $0,15 USD).
• Kleines Los: $2.5 USD/Quadratmeter (mindestens $0.3 USD).

Verzinkung Kosten:

• Farbige Verzinkung: $0,4 USD/Kilogramm (ausgelagert, basierend auf dem Marktpreis).
• Wei?er Zinküberzug: $0,45 USD/Kilogramm (ausgelagert, basierend auf dem Marktpreis).

Verchromung Kosten:

• Verchromen: $2,5 USD/Kilogramm (ausgelagert, basierend auf dem Marktpreis).

Vernickeln Kosten:

• Vernickeln: $1,5 USD/Kilogramm (ausgelagert, basierend auf dem Marktpreis).
• Schwarz vernickelt: $1 USD/Kilogramm (ausgelagert, basierend auf dem Marktpreis).

Chromatierungskosten:

• Chromatieren: $10 USD/Quadratmeter (ausgelagert, basierend auf dem Marktpreis).

Schw?rzungskosten:

• Schw?rzen: $0,3 USD/Kilogramm (ausgelagert, basierend auf dem Marktpreis).

Eloxierungskosten:

• Wei? anodisiert: $3 USD/Quadratmeter (ausgelagert, basierend auf dem Marktpreis).
• Schwarz eloxiert: $4 USD/Quadratmeter (ausgelagert, basierend auf dem Marktpreis).

Kosten für den Siebdruck:

• A4-Filmerstellung: $17 USD/Bogen (ausgelagert, basierend auf dem Marktpreis).
• A4-Siebdruck: $17 USD/Bildschirm.

Sonstige Kosten

Zu den sonstigen Kosten geh?ren Verpackungs-, Transport-, Montage- und Ausschusskosten. Dies sind eng definierte sonstige Kosten. In der Tat gibt es auch Betriebskosten, Stromkosten und viele andere Dinge. Dies h?ngt von der Kostenberechnungsmethode des jeweiligen CNC-Bearbeitungsbetriebs ab. In den Kostenvoranschl?gen für die CNC-Bearbeitung, die die Kunden erhalten, ist nicht garantiert, dass sie die umfassendsten sonstigen Kosten aufgeführt sehen.

Montagekosten:

• Arbeitskosten für die Montage im Werk enthalten keine Befestigungselemente, Normteile usw.
• Gro?e Partie: 10 RMB/Stunde.
• Mittlere Partie: 15 RMB/Stunde.
• Kleines Los: 18 RMB/Stunde.

Verpackungskosten:

• Kosten für Verpackungsmaterial werden auf der Grundlage der tats?chlichen Nutzung berechnet.
• Arbeitskosten für die werksinterne Verpackung:
  • Gro?e Partie: 13 RMB/Stunde.
  • Mittleres Los: 15 RMB/Stunde.
  • Kleinserie: 18 RMB/Stunde.
• Gro?e Partie Die Montage- und Verpackungskosten werden auf der Grundlage der tats?chlichen Kosten berechnet.

Im Allgemeinen werden für mittlere und kleine Chargen die Kosten für Montage, Verpackung, Transport und Ausschuss mit 15% der Materialkosten berechnet. Die Transportkosten beziehen sich nur auf die Region des Perlflussdeltas.

Transportkosten:

• Kostenvoranschl?ge für den Lkw-Transport finden Sie in der "Preisliste für den Nahverkehr".
• Gro?e Partie: Berechnet auf der Grundlage der tats?chlichen Ausgaben.
• Mittlere und kleine Chargen: Berechnet auf der Grundlage der tats?chlichen Ausgaben.
• Bei Langstreckentransporten oder bei der Ausfuhr werden die Kosten gesondert berechnet.

Schrottkosten:

• Die Kosten für Gro?chargenausschuss werden wie folgt berechnet:
  Ausschu?kosten = Materialkosten pro Produkt × (2%~5%).

Die oben genannten Methoden sind einfache Kostenberechnungen. Natürlich haben verschiedene Fabriken ihre eigenen Buchhaltungsstandards. Dies ist nur als Referenz gedacht.

16 Konstruktionstipps zur Kostenreduzierung bei der CNC-Bearbeitung

Kostenreduzierung ist eine sehr anspruchsvolle Aufgabe, und vielen Produktentwicklern fehlt es an Wissen in diesem Bereich. Ein Freund von mir, der Produktdesigner ist, hat in den ersten Jahren seiner Produktentwicklung nicht viel auf die Kosten geachtet. Er dachte f?lschlicherweise, dass "der Kunde an erster Stelle" bedeutet, die Bedürfnisse des Kunden zu erfüllen und die Kosten der Fertigungsabteilung zu überlassen.

Dies ist ein Irrglaube über die Produktkosten:

1. Die Produktkosten spielen bei der Produktentwicklung eine entscheidende Rolle.

Im Sinne der Integrierten Produktentwicklung (IPD) ist die Produktentwicklung eine Investition. Wenn die Produktkosten zu hoch sind und das Unternehmen keinen Gewinn macht oder sogar einen Verlust erleidet, dann ist eine solche Produktentwicklung, selbst wenn der Kunde mit dem Produkt zufrieden ist, eine Verschwendung von Unternehmensressourcen und schafft keinen Wert. In solchen F?llen wird das Unternehmen schlie?lich aufgel?st.

2. ?ber 85% der Produktkosten werden durch das Produktdesign bestimmt, die restlichen 15% durch die Produktherstellung.

Wenn bei der Produktentwicklung keine kostenorientierte Produktgestaltung durchgeführt wird, führt dies zu hohen Endproduktionskosten. Um die Produktgestaltung zu verbessern, muss eine kostenorientierte Produktgestaltung durchgeführt werden.

Um ein kostenorientiertes Produktdesign zu betreiben, müssen Unternehmen und Ingenieure zun?chst ihre Denkweise ?ndern und ihr Kostenbewusstsein sch?rfen. Wenn Ingenieure zum Beispiel anfangen, bis sp?t in die Nacht aufzubleiben und über jedes Detail ihres Produktdesigns den Schlaf zu verlieren, wie z. B.:

• Sollte die Wandst?rke 4 mm oder 5 mm betragen?
• Sollte die Verrundung 0,3 mm oder 0,5 mm betragen?
• Sollte die Toleranz für kritische Abmessungen 0,05 mm oder 0,1 mm betragen?

Man kann sagen, dass der Ingenieur ein erstes Gefühl für die Kosten entwickelt hat.

Ohne dieses Kostenbewusstsein ist ein Ingenieur nicht wirklich ein Ingenieur, sondern lediglich ein Zeichner, der Creo, UG oder SolidWorks verwendet.

CNC-Bearbeitung Kostenreduzierung Design-Tipp #1 - Verrundung vertikaler Innenecken

Alle CNC-Werkzeuge haben eine zylindrische Form. Bei der Bearbeitung von Nuten wird an der vertikalen Stirnverbindung der Nut eine der Werkzeuggr??e entsprechende Verrundung gebildet.

Wenn die Verrundung an der vertikalen Stirnseite des Schlitzes w?hrend des Produktdesigns zu klein ist, müssen kleinere Werkzeuge verwendet werden. Dadurch erh?ht sich die Bearbeitungszeit, da kleinere Werkzeuge weniger effizient sind als gr??ere, was zu einer l?ngeren Bearbeitungszeit und h?heren Kosten führt.

Die Kosten zu senken:

• Die Verrundungsgr??e sollte mindestens 1/3 der Schlitztiefe betragen, je gr??er, desto besser.
• Alle Verrundungen sollten die gleiche Gr??e haben, damit das gleiche Werkzeug für die gesamte Bearbeitung verwendet werden kann.
• Entwerfen Sie am Schlitzgrund eine sehr kleine Verrundung (0,5 mm oder 1 mm) oder lassen Sie die Verrundung weg.
• Die ideale Verrundungsgr??e sollte etwas gr??er sein als der Radius des Werkzeugs, was die Belastung des Werkzeugs w?hrend der Bearbeitung verringert und somit die Bearbeitungskosten senkt. Wenn beispielsweise die Nuttiefe 12 mm betr?gt, erm?glicht eine Verrundungsgr??e von 5 mm oder mehr die Verwendung eines Werkzeugs mit 8 mm Durchmesser (Radius 4 mm), um eine effiziente Bearbeitung zu gew?hrleisten.
• Wenn der Entwurf keine Verrundung erfordert, z. B. wenn er mit einem quadratischen Teil zusammenpassen muss, kann der folgende Entwurf eine kleinere Verrundung vermeiden:

CNC-Bearbeitung Kostenreduzierung Design-Tipp #2 - Nuttiefe reduzieren

Die Bearbeitung von Schlitzen wirkt sich erheblich auf die Kosten des Teils aus, da eine gro?e Menge an Material entfernt werden muss, was die Bearbeitungszeit verl?ngert.

Die CNC-Werkzeugtiefe hat ihre Grenzen. Wenn die Nuttiefe das 2-3fache des Werkzeugdurchmessers betr?gt, ist die Bearbeitung am besten. Ein Schaftfr?ser mit einem Durchmesser von 12 mm kann zum Beispiel eine Nuttiefe von bis zu 25 mm sicher bearbeiten.

Es k?nnen tiefere Schlitze bearbeitet werden, bis zum 4-fachen des Werkzeugdurchmessers, was jedoch die Kosten erh?ht, insbesondere beim Einsatz von mehrachsigen CNC-Maschinen.

Die Kosten zu senken:

• Die Schlitztiefe sollte das 4-fache der L?nge nicht überschreiten.

CNC-Bearbeitung Kostenreduzierung Design-Tipp #3 - Vermeiden Sie dünne W?nde

Sofern nicht erforderlich, sollten dünnwandige Konstruktionen vermieden werden, da sie nicht stabil genug und in der Bearbeitung kostspielig sind.

Dünne W?nde sind anf?llig für Verformungen oder sogar Risse w?hrend der Bearbeitung. Um dies zu verhindern, sind komplexere Bearbeitungswege erforderlich, die mehr Bearbeitungszeit in Anspruch nehmen. Dünne W?nde vibrieren auch leicht, was die Hochpr?zisionsbearbeitung zu einer gro?en Herausforderung macht.

Die Kosten zu senken:

• Bei Metallteilen sollte die Wandst?rke mindestens 0,8 mm betragen, je dicker, desto besser.
• Bei Kunststoffteilen sollte die Wandst?rke mindestens 1,5 mm betragen, je dicker, desto besser.
• Metallteile k?nnen bis zu 0,5 mm und Kunststoffteile bis zu 1 mm dünn sein, aber das wird nicht empfohlen.

Bei der Konstruktion von L?chern (einschlie?lich Durchgangsl?chern und Schraubenl?chern) oder Schlitzen an Bauteilkanten treten h?ufig dünne W?nde auf, daher sollten Sie die oben genannten Konstruktionsrichtlinien beachten.

CNC-Bearbeitung Kostenreduzierung Design-Tipp #4 - Gewindetiefe reduzieren

Eine unn?tige Gewindetiefe erh?ht die Kosten für die CNC-Bearbeitung, da sie spezielle Werkzeuge erfordert.

Denken Sie daran: Eine gro?e Gewindetiefe (mehr als das Dreifache des Lochdurchmessers) erh?ht nicht die Festigkeit der Verbindung.

Die Kosten zu senken:

• Die Gewindetiefe sollte das 3-fache des Lochdurchmessers nicht überschreiten.
• Lassen Sie bei Sackl?chern mindestens 1/2 Lochdurchmesser an der Unterseite überstehen.

CNC-Bearbeitung Kostenreduzierung Konstruktionstipp #5 - Konstruieren Sie Bohrungen in Standardgr??e

Mit Standardbohrern k?nnen L?cher schnell und genau bearbeitet werden. Nicht standardisierte L?cher erfordern Schaftfr?ser, was die Kosten erh?ht.

Au?erdem sollte die Lochtiefe das 4-fache des Durchmessers nicht überschreiten. Tiefe L?cher (bis zum 10-fachen des Durchmessers) k?nnen bearbeitet werden, aber dies erh?ht die Kosten aufgrund der schwierigen Bearbeitung erheblich.

CNC-Bearbeitung Kostenreduzierung Design-Tipp #6 - Vermeiden Sie Pr?zisionstoleranzanforderungen

Pr?zisionstoleranzen erh?hen die Kosten aufgrund komplexer Bearbeitungsschritte, l?ngerer Bearbeitungszeit und mehr Kontrollen.

Die Festlegung von Toleranzen für Teileabmessungen sollte sorgf?ltig erfolgen. Vermeiden Sie die Angabe von Toleranzen für beliebige Ma?e und geben Sie Toleranzen nur bei Bedarf an, wobei Pr?zisionstoleranzen nur als letztes Mittel in Frage kommen.

Wenn auf der Teilezeichnung keine Toleranzen definiert sind, wird das Teil mit Standardtoleranzen (±0,2 mm oder weniger) bearbeitet, was bei unkritischen Abmessungen oft ausreicht und die Bearbeitungskosten erheblich reduziert.

Bei internen Merkmalen ist es schwieriger, Pr?zisionstoleranzen einzuhalten. Bei der Bearbeitung von sich überschneidenden L?chern oder Schlitzen sind zum Beispiel kleine M?ngel wie Grate leicht an den R?ndern durch Verformung auftreten.

Diese Merkmale erfordern eine Prüfung und Entgratung, die nur manuell durchgeführt werden kann. Manuelle Arbeit ist kostspielig und zeitaufw?ndig und erh?ht die Kosten.

Die Kosten zu senken:

• Geben Sie Pr?zisionstoleranzen nur als letztes Mittel an.
• Alle Ma?e sollten sich auf denselben Bezugspunkt beziehen.
• Denken Sie daran: Der Dezimalpunkt in der Toleranz ist wichtig. Sie bestimmt das Pr?zisionsniveau und das erforderliche Messwerkzeug. Zwei Nachkommastellen k?nnen zum Beispiel mit einem Messschieber gemessen werden, drei mit einem Mikrometer oder einem KMG. Um Kosten zu sparen, sollten Sie unn?tige Nachkommastellen vermeiden.
• Optimieren Sie die Produktkonstruktion, um Pr?zisionstoleranzen zu vermeiden, z. B. durch Verkürzung von Ma?ketten oder Verwendung von Fixiermerkmalen.

CNC-Bearbeitung Kostenreduzierung Design-Tipp #7 - Reduzieren Sie die Einspannzeiten

Minimieren Sie die Einspannzeiten und spannen Sie idealerweise nur einmal.

Ein Teil mit Sackl?chern auf beiden Seiten erfordert beispielsweise zwei Spannvorg?nge, das Drehen und Umspannen nach der Fertigstellung einer Seite, um die andere Seite zu bearbeiten.

Das Drehen oder Neupositionieren des Teils erh?ht die Bearbeitungskosten, da das Einspannen in der Regel manuell erfolgt. Für komplexe Teilestrukturen, Sonderspannvorrichtungs k?nnen erforderlich sein, was die Kosten weiter erh?ht. Sehr komplexe Teilestrukturen k?nnen mehrachsige CNC-Maschinen erfordern, was die Kosten aufgrund der hohen Stundens?tze weiter erh?ht.

Ziehen Sie in Betracht, komplexe Teile für die CNC-Bearbeitung in mehrere Teile aufzuteilen und diese dann mit Gewinde oder Schwei?en.

Die Kosten zu senken:

• Konstruktionsteile, die nur eine Aufspannung erfordern.
• Wenn dies nicht m?glich ist, teilen Sie komplexe Teile in mehrere Teile auf und befestigen Sie diese anschlie?end.

CNC-Bearbeitung Kostenreduzierung Design-Tipp #8 - Vermeiden Sie kleine Merkmale mit hohem Streckungsverh?ltnis

Bei der CNC-Bearbeitung vibrieren kleine Elemente mit hohem Aspektverh?ltnis leicht, was die Pr?zisionsbearbeitung erschwert.

Um dies zu vermeiden, sollten solche kleinen Elemente mit dickeren W?nden verbunden oder durch Verst?rkungsrippen unterstützt werden.

Die Kosten zu senken:

• Vermeiden Sie die Gestaltung von Features mit einem Seitenverh?ltnis von mehr als 4.
• Verbinden Sie kleine Elemente mit dickeren W?nden oder fügen Sie Verst?rkungsrippen zur Unterstützung hinzu.

CNC-Bearbeitung Kostenreduzierung Konstruktionstipp #9 - Entfernen von Text und Symbolen von Werkstückoberfl?chen

Text und Symbole auf Werkstückoberfl?chen erh?hen die CNC-Kosten durch zus?tzliche Bearbeitungsschritte und mehr Bearbeitungszeit erheblich.

Durch Oberfl?chenbehandlungstechniken wie Siebdruck oder Lackierung k?nnen CNC-Teile kostengünstiger mit Text und Symbolen versehen werden.

Die Kosten zu senken:

• Entfernen Sie alle Texte und Symbole von den Oberfl?chen der Teile.
• Wenn Text und Symbole erforderlich sind, sollten sie eher vertieft als erh?ht angebracht werden, da bei letzterem mehr Material entfernt wird.

CNC-Bearbeitung Kostenreduzierung Design-Tipp #10 - Berücksichtigen Sie die Bearbeitbarkeit des Materials

Die maschinelle Bearbeitbarkeit von Werkstoffen bezieht sich auf die leichte Bearbeitbarkeit von Werkstoffen.

Durch die bessere Bearbeitbarkeit lassen sich die Teile leichter auf CNC-Maschinen bearbeiten, was die Kosten senkt.

Die Bearbeitbarkeit von Werkstoffen h?ngt von ihren physikalischen Eigenschaften ab. Im Allgemeinen sind weichere Materialien mit h?herer Duktilit?t leichter zu bearbeiten.

Messing C360 beispielsweise ist am besten zerspanbar und kann mit hoher Geschwindigkeit bearbeitet werden. Aluminiumlegierungen (Al 6061 und 7075) sind ebenfalls leicht zu bearbeiten.

Stahl ist schlecht zerspanbar. Im Vergleich zu Aluminiumlegierungen ben?tigt Stahl mehr als die doppelte Bearbeitungszeit. Verschiedene St?hle sind unterschiedlich gut zerspanbar. Nichtrostender Stahl 304 hat einen Zerspanbarkeitsindex von 45%, w?hrend nichtrostender Stahl 303 einen Index von 78% hat, wobei letzterer leichter zu bearbeiten ist.

Die Bearbeitbarkeit von Kunststoffen h?ngt von der Steifigkeit und den thermischen Eigenschaften ab. Bei der CNC-Bearbeitung schmelzen Kunststoffe leicht und verformen sich bei hohen Temperaturen.

POM ist der am einfachsten zu bearbeitende Kunststoff, gefolgt von ABS. PEEK und Nylon sind schwierig zu bearbeitende technische Kunststoffe.

Die Kosten zu senken:

• W?hlen Sie nach M?glichkeit gut bearbeitbare Materialien.

CNC-Bearbeitung Kostenreduzierung Design-Tipp #11 - Berücksichtigen Sie die Rohmaterialpreise

Ein weiterer wichtiger Faktor für die CNC-Kosten sind die Rohmaterialpreise.

Die nachstehende Tabelle zeigt die Preise für g?ngige Metall- und Kunststoffrohlinge (Gr??e: 150 x 150 x 25 mm).

Material	Blanko-Preis (zum Vergleich)
Aluminium 6061	$25 USD
Aluminium 7075	$80 USD
Rostfreier Stahl 304	$90 USD
Rostfreier Stahl 303	$145 USD
Messing C360	$145 USD
ABS	$17 USD
Nylon 6	$30 USD
POM	$25 USD
PEEK	$280 USD

Aluminium 6061 ist eindeutig ein kosteneffizientes Material mit niedrigen Rohteilpreisen und guter Bearbeitbarkeit, was es für das Prototyping geeignet macht.

Edelstahl 303 und Messing C360 lassen sich gut bearbeiten, haben aber hohe Rohteilpreise und sind daher nur für die Massenproduktion geeignet. Der hohe Rohteilpreis wird durch kurze Bearbeitungszeiten aufgrund von Skaleneffekten ausgeglichen.

Kunststoffmaterialien wie ABS, Nylon und POM sind preislich mit Aluminium 6061 vergleichbar. Sie sind jedoch schwieriger zu bearbeiten, so dass die CNC-Kosten h?her sind. PEEK ist sehr teuer und wird nur bei Bedarf verwendet.

Die Kosten zu senken:

• W?hlen Sie Materialien mit niedrigen Zuschnittpreisen, insbesondere für kleine Chargen.

CNC-Bearbeitung Kostenreduzierung Design-Tipp #12 - Berücksichtigung der Rohteilgr??e

Die Gr??e der Rohlinge beeinflusst die CNC-Kosten. Um die Ma?genauigkeit zu gew?hrleisten, muss das Material von allen Seiten des Werkstücks abgetragen werden, was die Materialkosten erheblich erh?ht, insbesondere bei gr??eren Chargen.

Im Allgemeinen sollte die Gr??e des Rohlings mindestens 3 mm gr??er sein als die Gr??e des Teils. Für ein Teil mit den Ma?en 30x30x30 mm kann zum Beispiel ein Rohling mit den Ma?en 35x35x35 mm gew?hlt werden. Bei einer Teilegr??e von 27x27x27mm kann eine Rohlingsgr??e von 30x30x30mm gew?hlt werden, was einige Materialkosten spart.

Die Kosten zu senken:

• Die Rohlingsgr??e sollte mindestens 3 mm gr??er sein als die Teilegr??e.
• Erkundigen Sie sich bei Ihren Lieferanten nach den Standard-Rohlingsgr??en und konstruieren Sie Teile, die den Rohlingsgr??en entsprechen, um den Materialabfall zu reduzieren.

CNC-Bearbeitung Kostenreduzierung Design-Tipp #13 - Vermeiden Sie mehrfache Oberfl?chenbehandlungen

Oberfl?chenbehandlungen verbessern das Aussehen und die Widerstandsf?higkeit von CNC-Teilen gegenüber rauen Umgebungsbedingungen, erh?hen jedoch die Kosten.

Wenn CNC-Teile mehrere unterschiedliche Oberfl?chenbehandlungen erfordern, steigen die Kosten aufgrund zus?tzlicher Schritte, wie z. B. das Maskieren einiger Oberfl?chen, weiter an.

Die Kosten zu senken:

• Oberfl?chenbehandlung abbrechen.
• Vermeiden Sie mehrfache Oberfl?chenbehandlungen.

CNC-Bearbeitung Kostenreduzierung Design-Tipp #14 - Massenproduktion

Bei der CNC-Bearbeitung wirkt sich die Losgr??e der Teile auf die Bearbeitungskosten aus. Wenn die Losgr??e klein ist, sind die anf?nglichen Einrichtungskosten der CNC für jedes Teil hoch. Wenn die Losgr??e gro? ist, sind die Einrichtungskosten für jedes Teil niedriger.

Je gr??er die Losgr??e, desto niedriger die CNC-Kosten. Dies ist bei sehr kleinen Losgr??en besonders deutlich. Selbst eine geringe Erh?hung der Stückzahl senkt die Kosten deutlich.

Die Erh?hung der Losgr??e von 1 auf 5 reduziert die Teilekosten um über 50%.

Die Kosten zu senken:

• Massenproduktion senkt die Kosten. Geben Sie lieber eine gr??ere Bestellung auf als mehrere kleine.

CNC-Bearbeitung Kostenreduzierung Konstruktionstipp #15 - Axialsymmetrische Teile konstruieren

Axialsymmetrische Teile k?nnen auf einer Dreh- oder Fr?smaschine bearbeitet werden, wobei die Maschinenstundens?tze weitaus niedriger sind als bei 3- oder 5-achsigen Bearbeitungszentren.

Die Kosten zu senken:

• Konstruieren Sie nach M?glichkeit axialsymmetrische Teile.

CNC-Bearbeitung Kostenreduzierung Design-Tipp #16 - Ersetzen Sie die CNC-Bearbeitung durch andere Bearbeitungsverfahren

Wie zu Beginn dieses Artikels erw?hnt, ist die CNC-Bearbeitung ein teures Verfahren.

Egal, wie die Kosten gesenkt werden, die Kosten bleiben hoch.

In der modernen Verarbeitungstechnologie sollte man in Betracht ziehen, andere Verfahren anstelle von CNC einzusetzen, anstatt sich auf CNC zu fixieren. Nur weil ein Produkt der vorherigen Generation CNC verwendet hat, bedeutet das nicht, dass das Produkt der neuen Generation CNC verwenden muss.

Wie unten dargestellt, ist der 3D-Druck bei kleinen Stückzahlen billiger als die CNC-Bearbeitung. Bei gr??eren Stückzahlen sind Formgebungsverfahren wie Feinguss und Spritzguss billiger als die CNC-Bearbeitung.

Teil Menge	<10	10~100	100~1000	>1000
Kunststoff	3D-Druck	3D-Druck (CNC in Betracht ziehen)	CNC(Spritzgie?en berücksichtigen)	Spritzgie?en
Metall	3D-Druck und CNC	CNC (3D-Druck in Betracht ziehen)	CNC (Feinguss in Betracht ziehen)	Feinguss oder Druckguss

In vielen F?llen ist der 3D-Druck besser als die CNC-Bearbeitung:

• Der 3D-Druck kann komplexere Geometrien verarbeiten.
• Der 3D-Druck kann innerhalb von 24 Stunden Muster liefern.
• Der 3D-Druck ist bei kleinen Stückzahlen in der Regel günstiger.
• Der 3D-Druck kann Materialien verarbeiten, die mit CNC schwer zu bearbeiten sind, wie z. B. Superlegierungen.

Die Kosten zu senken:

• Ersetzen Sie CNC durch andere Verfahren.

Anmerkung: Das Gleiche gilt für andere Herstellungs- und Befestigungsverfahren wie Spritzgie?en, Stanzen, Schwei?en und Nieten. In der frühen Phase der Produktentwicklung sollte man sich bemühen, ein besseres Verfahren zu finden. Es gibt sicherlich ein besseres Verfahren, aber Sie wissen es nur noch nicht.