So senken Sie die CNC-Bearbeitungskosten

Die CNC-Bearbeitung ist ein wesentlicher Bestandteil vieler Branchen – Sie erhalten die benötigten Werkzeuge und Teile mit einer Genauigkeit, die kaum zu übertreffen ist. Unternehmen suchen oft nach Möglichkeiten, ihre Budgets zu kürzen – und die Kostensenkung bei der CNC-Bearbeitung ist da keine Ausnahme. Um die Preise für die CNC-Bearbeitung zu senken, sollten Sie zunächst den Bearbeitungsprozess und verschiedene Faktoren verstehen, die sich auf den Preis auswirken.

Finden Sie heraus, wie Sie Ihr CNC-Design optimieren oder überarbeiten können, um es besser mit CNC-Maschinen kompatibel zu machen und die Kosten erheblich zu senken.

So berechnen Sie die CNC-Bearbeitungskosten

Die Kosten für die CNC-Bearbeitung hängen von einigen Faktoren ab, einschließlich der für die Fertigstellung des Projekts erforderlichen Zeit sowie der verwendeten spezifischen Maschine, wie z. B. drei- und fünfachsigen Maschinen. CNC-Bearbeitungsbetriebe legen in der Regel ihre eigenen Stundensätze für ihre verschiedenen Maschinentypen fest. Zum Beispiel kosten fünfachsige CNC-Maschinen oft etwa 100 $ pro Stunde, während dreiachsige Maschinen in der Regel weniger kosten.

Denken Sie daran, dass dies nur die Kosten für den Betrieb der CNC-Maschinen sind. Diese können als Grundlage dienen, aber Sie sollten auch über die Arbeitskosten nachdenken. Darüber hinaus können mehrere andere Faktoren den Preis von CNC-Teilen beeinflussen, die wir im nächsten Abschnitt behandeln. Da die Preise variieren können, ist es am besten, potenzielle CNC-Werkstätten zu konsultieren, bevor Sie sich zu Ihrer Bestellung verpflichten, damit Sie eine Vorstellung davon haben, wie sich dies auf Ihr Budget auswirkt.

Was beeinflusst die Kosten von CNC-Teilen?

Wenn Sie an einer Kostensenkung bei der CNC-Bearbeitung interessiert sind, müssen Sie zunächst die Faktoren verstehen, die sich auf die Kosten von CNC-Teilen auswirken – Bearbeitungszeit, Anlaufkosten, Materialkosten und mehr. Hier sind einige Hintergrundinformationen zu jedem dieser Faktoren, die verwendet werden können, um letztendlich die Produktionskosten zu senken:

• Bearbeitungszeit: Dies ist in der Regel der Hauptkostentreiber bei der CNC-Bearbeitung. Als Faustregel gilt:Je länger die Bearbeitung eines Teils dauert, desto mehr kostet es.
• Startkosten: Diese Kosten sind fix. Sie sind vorhanden, um die Kosten für die Erstellung von CAD-Dateien und die Produktplanung zu decken. Bei kleinen Mengen können die Anlaufkosten erheblich sein.
• Materialkosten: Die Kosten des von Ihnen gewählten Massenmaterials und wie einfach oder schwer das Material zu bearbeiten ist, tragen ebenfalls stark zu den Kosten der CNC-Bearbeitung bei.
• Sonstige Herstellungskosten: Einige CNC-bearbeitete Teile haben besondere Anforderungen – wie enge Toleranzen oder dünne Wände. Diese erfordern oft spezielle Werkzeuge, mehr und zusätzliche Bearbeitungsschritte und niedrigere Bearbeitungsgeschwindigkeiten. All diese Faktoren können sich auf die Bearbeitungszeit auswirken, was letztendlich die Kosten in die Höhe treibt.
• Materialausführung: Das Hinzufügen einer Oberfläche zu Ihren Teilen kann das Erscheinungsbild verbessern und das Teil widerstandsfähiger gegen raue Umgebungen machen. Dies kann zwar vorteilhaft sein, erhöht aber sicherlich die Bearbeitungskosten.

CNC-Maschinenkosten

Es gibt viele Arten von CNC-Maschinen, aus denen Sie wählen können, wenn Sie ein Unternehmen für Ihr Projekt beauftragen. Der Betrieb und die Aufrechterhaltung des Betriebs einiger Maschinen sind für Unternehmen teurer, was sich auf den Preis auswirken kann, den Sie für die Nutzung zahlen. Beispielsweise sind 3-Achsen-Maschinen eher Standard, sodass sie zwischen 35 und 40 US-Dollar pro Stunde kosten können. Andere Maschinen, wie z. B. mehrachsige Maschinen, sind komplexer im Betrieb und kosten daher mehr – in der Regel zwischen 75 $ und 120 $ pro Stunde.

Der Preis der verwendeten Maschine hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich der Preisgestaltung eines Unternehmens und wie viel es seinen Bedienern zahlen muss. Es ist am besten, vor Abschluss des Projekts mit dem Unternehmen zu sprechen, um die Preise pro Maschine zu erfahren.

Tipps zur Senkung der CNC-Bearbeitungskosten

Um die Kosten zu senken, können Sie Änderungen bei der CNC-Bearbeitungszeit, den Anlaufkosten, den Materialkosten und mehr vornehmen. Es gibt einige Produktanforderungen, die Sie nicht ändern können, aber wenn Sie Maßnahmen ergreifen, um sicherzustellen, dass Ihr Design optimiert ist, können Sie die Kosten erheblich senken. Hier sind einige unserer Tipps zur Senkung der CNC-Bearbeitungskosten.

1. Abgerundete Innenecken

Scharfe 90-Grad-Ecken erfordern, dass Maschinen anhalten, das Teil gedreht wird und der Prozess dann fortgesetzt wird. Wie Sie sich vorstellen können, nehmen diese zusätzlichen Schritte Bearbeitungszeit in Anspruch und kosten Sie am Ende oft zusätzliches Geld. Änderungen an den Inneneckendesigns Ihres Werkstücks können sich auf die Reduzierung der CNC-Bearbeitungskosten auswirken.

Wenn Sie Ihr Design so anpassen, dass es abgerundete Ecken enthält, kann die Maschine kontinuierlich laufen, um Ihr Teil zu erstellen, und Sie werden wahrscheinlich Ihren Gewinn verringern. Gehen Sie noch einen Schritt weiter und stellen Sie sicher, dass der Radius Ihrer Innenecken mindestens 1/3 der Tiefe des Hohlraums beträgt. Größere Radien an den Ecken bedeuten, dass größere Werkzeuge sie effizient schneiden können – anstatt dass ein kleines Werkzeug mehrmals über eine Ecke mit einem kleineren Radius fahren muss.

2. Vermeiden Sie tiefe Taschen

Tiefe Taschen können sich negativ auf die Kosten der CNC-Bearbeitung auswirken, da das Erreichen tiefer Taschen bedeutet, viel Material zu entfernen. Das Entfernen von Material ist zeitaufwändig und erfordert möglicherweise ein Spezialwerkzeug, um die gewünschte Tiefe zu erreichen.

Versuchen Sie, die Tiefe der Taschen in Ihrem Design auf das Vierfache der Länge zu begrenzen. CNC-Werkzeuge haben beim Schneiden von Taschen eine Grenze – idealerweise eine Tiefe, die das Zwei- bis Dreifache ihres Durchmessers beträgt. Schneiden bis zum vierfachen Durchmesser ist möglich, kostet Sie aber mehr Geld.

3. Beschränken Sie die Verwendung enger Toleranzen

Wenn Ihr Teiledesign eine enge Toleranz enthält, treibt dies die Kosten in die Höhe, da es die Bearbeitungszeit verlängert und eine manuelle Inspektion hinzufügt. Leider sind enge Toleranzen an den Innenflächen Ihres Teils besonders schwer zu erreichen, da Bearbeitungslöcher und andere Hohlräume Grate an den Kanten entwickeln können. Diese Grate erfordern neben der manuellen Inspektion einen zusätzlichen Schritt – das Entgraten. Das Entgraten ist ein manueller und zeitaufwändiger Prozess, der auch die Kosten der CNC-Bearbeitung in die Höhe treibt.

Wenn durch das Design keine bestimmte Toleranz definiert ist, wird die Standardtoleranz von ± 0,010 Tausendstel oder besser verwendet. Diese Standardtoleranz eignet sich gut für viele Merkmale, daher sollten Sie alle engen Toleranzen, die Sie haben, überdenken und nur enge Toleranzen angeben, wenn es notwendig ist. Wenn Sie über fortgeschrittene Konstruktionskenntnisse verfügen, können Sie die Kosten für die CNC-Bearbeitung weiter senken, da die damit verbundenen Toleranzen normalerweise lockerer sind.

Ein letzter Hinweis zu Toleranzen – die Zahlen, die Ihre Abmessungen darstellen, sind entscheidend, da sie den Genauigkeitsgrad angeben, den Sie für Ihr Teil benötigen. Bei der CNC-Bearbeitung drückt sich diese Genauigkeit darin aus, welches Werkzeug zur Bearbeitung verwendet wird. Je mehr Dezimalstellen Sie verwenden, desto komplizierter ist das Tool und desto höher sind die Kosten. Stellen Sie sicher, dass Sie alle unnötigen Dezimalstellen aus Ihrem Design entfernen.

4. Dünne Wände erweitern

Dünne Wände brauchen Zeit, um bearbeitet zu werden, weil sie zerbrechlich sind. Dünne Wände werden in mehreren Durchgängen mit geringen Einstelltiefen bearbeitet, um Fehler oder Brüche zu vermeiden. Eine häufige Ursache für dünne Wände hat mit der Platzierung von Löchern und Gewinden in der Nähe der Kante des Teils zu tun. Platziere sie strategisch.

Dicke Wände sind stabiler und kostengünstiger in der Bearbeitung. Solange das Gewicht keine Rolle spielt, konstruieren Sie Metallteile mit Wandstärken von mehr als 0,8 Millimetern und Kunststoffteile mit Wandstärken von mehr als 1,5 Millimetern.

5. Begrenzen Sie die Länge der Threads

Gewinde, die länger als das 1,5-fache des Lochdurchmessers sind, machen die Verbindung nicht stärker, und Gewinde, die länger als nötig sind, können die Ursache für zusätzliche Kosten sein, da möglicherweise Spezialwerkzeuge zu ihrer Herstellung erforderlich sind.

Reduzieren Sie die Kosten, indem Sie beim Entwerfen Ihres Werkstücks eine maximale Länge festlegen, die dem Dreifachen des Lochdurchmessers entspricht. Denken Sie daran, dass Gewinde in Sacklöchern am Ende des Lochs einen zusätzlichen halben Durchmesser ohne Gewinde haben sollten.

6. Gewindebohrungen optimieren

Die beiden Faktoren, die sich auf die Kosten bei Gewindebohrungen auswirken, sind Tiefe und Gewindegröße. Wie wir bereits erwähnt haben, macht das Erhöhen der Länge eines Fadens über einen Punkt hinaus das Teil nicht stärker. Wenn Sie tiefer als das Dreifache des Lochdurchmessers gehen, besteht ein erhöhtes Risiko, dass der Gewindebohrer bricht, und zusätzliche Zeit – beides kann die Kosten erhöhen. Sehr kleine Gewinde erhöhen auch die Kosten, da sie von Hand geschnitten werden müssen, was Zeit und Risiko erhöht.

Stattdessen kann die Beschränkung Ihrer Tiefe auf das Dreifache des Lochdurchmessers und das Festhalten an Standard-Gewindebohrergrößen in Ihrem Design zur Reduzierung der Kosten für die CNC-Bearbeitung beitragen. Beispielsweise kann Ihr Design 3-48 Taps erfordern, aber die Umstellung auf 4-40 Taps, eine üblichere Größe, könnte Ihnen Geld sparen. Versuchen Sie außerdem, die Gewindelöcher größer als 2–56 Zoll zu halten.

7. Nutzen Sie Standardbohrergrößen

Wenn Sie entsprechend planen und sicherstellen, dass die Löcher in Ihrem Teil Standardgröße haben, können CNC-Maschinen Bohrer verwenden, um Löcher schnell und effizient zu erstellen. Nicht standardmäßige Größen erfordern jedoch häufig die Verwendung eines Schaftfräsers, was sich negativ auf die Kosten auswirken kann. Die Tiefe der Löcher hat ebenfalls einen Einfluss – obwohl Löcher mit einer Tiefe von bis zu dem 10-fachen des Durchmessers erstellt werden können, sind sie schwer zu bearbeiten und werden Sie mehr kosten.

Wenn Sie einen Lochdurchmesser von bis zu 10 Millimetern haben, konstruieren Sie ihn in Schritten von 0,1 Millimetern, um die Kostenreduzierung bei der CNC-Bearbeitung zu maximieren. Verwenden Sie für alles über 10 Millimeter eine Schrittweite von 0,5 Millimeter. Wenn Sie in Zoll entwerfen, beziehen Sie sich auf die Bohrergrößen in Bruchteilen von Zoll und verwenden Sie Bruchteile von einem Zoll. Stellen Sie unabhängig von der Lochgröße sicher, dass die Länge des Lochs das Vierfache des Durchmessers nicht überschreitet.

8. Vermeiden Sie mehrfache Veredelungen

Das Finish Ihres CNC-bearbeiteten Teils schützt es vor rauen Umgebungen und verbessert oft sein Aussehen. Leider treibt es auch die Kosten in die Höhe. Geht man noch einen Schritt weiter und fordert mehrere Oberflächenbehandlungen für ein Teil, erhöht sich die Kosten noch mehr.

Wenn Sie Geld sparen möchten, sollten Sie in Betracht ziehen, das fertig bearbeitete Finish für das gesamte Teil zu wählen. Fragen Sie nur dann nach mehreren Ausführungen, wenn Sie sie brauchen.

9. Komplexe Teile aufteilen

Wenn Sie ein komplexes Teil haben – z. B. komplizierte Geometrien, Rotation oder Neupositionierung erforderlich – wird die Bearbeitung Ihres Teils wahrscheinlich eine benutzerdefinierte Vorrichtung, manuelle Drehung, Neupositionierung oder ein mehrachsiges CNC-System beinhalten. All dies hat seinen Preis.

Wenn Sie Ihr Teil nicht weniger komplex machen können, können Sie möglicherweise trotzdem einen Weg finden, die CNC-Bearbeitungskosten zu senken, indem Sie das Teil in zwei oder mehr separat bearbeitete Teile aufteilen, die zusammengebaut werden können, um das gewünschte Teil zu erstellen. Indem Sie das Teil in zwei oder mehr Geometrien zerlegen, die in einer einzigen Aufspannung bearbeitet werden können, werden Sie wahrscheinlich eine Kostensenkung feststellen.

10. Vermeiden Sie kleine Funktionen mit hohem Seitenverhältnis

Alle Teile mit extremen Breiten-zu-Tiefen-Verhältnissen sind normalerweise schwierig zu bearbeiten. Beispielsweise sind kleine Merkmale mit einem hohen Seitenverhältnis von Breite zu Höhe schwierig zu bearbeiten, da sie anfällig für Vibrationen sind. Wie bei vielen anderen Aspekten der Bearbeitung treibt die schwierige Bearbeitung die Kosten in die Höhe.

Um die CNC-Bearbeitungskosten zu senken, entwerfen Sie alle Elemente mit einem Seitenverhältnis von Breite zu Höhe von weniger als vier und ziehen Sie in Betracht, sie mit einer Wand zu verbinden oder eine Stütze hinzuzufügen, um die Steifigkeit zu verbessern.

11. Bestellen Sie größere Mengen

Die Anzahl der bestellten Teile hat einen erheblichen Einfluss auf den Stückpreis. Was als Skaleneffekte bekannt ist, kann ein mächtiges Werkzeug sein, wenn Sie herausfinden, wie Sie Kosten senken können. Eine Erhöhung der Menge von 1 auf 50 könnte den Stückpreis um mehr als 50 % senken.

Erwägen Sie, bei Ihrer nächsten Bestellung eine größere Menge zu bestellen.

Halte es einfach

Das übergeordnete Thema in vielen dieser Tipps zur Reduzierung der CNC-Bearbeitungskosten ist Einfachheit. Wenn Sie ein komplexes Teil entwerfen, ist wahrscheinlich die Hilfe von Spezialwerkzeugen oder Vorrichtungen, mehreren Maschineneinstellungen oder Spezialmaterialien erforderlich, die Sie mehr Geld kosten.

Wenn Sie Ihre nächste Bestellung für ein Angebot einreichen, stellen Sie sich die folgenden Fragen, um die Kosten für die CNC-Bearbeitung zu senken:

• Habe ich mein Teil anhand der Richtlinien für Designing for Machinability optimiert? Erfahren Sie, wie Sie das Teiledesign für die CNC-Bearbeitung optimieren, falls Sie es noch nicht wissen.
• Sind alle Funktionen meines Teils notwendig, damit es voll funktionsfähig ist?
• Könnte das Teil für die Bearbeitung in mehrere einfachere Teile aufgeteilt werden, gefolgt von der Montage?
• Könnte ich das Material auf etwas umstellen, das einfacher zu bearbeiten ist und dennoch meine Anforderungen erfüllt?

CNC-Bearbeitung von American Micro Industries

Nachdem Sie jeden unserer Tipps zur Reduzierung der CNC-Bearbeitungskosten auf Ihr Design angewendet haben, können Sie sicher sein, dass Sie Ihr Teil für die CNC-Bearbeitung optimiert haben. Wenn Sie an diesem Punkt angelangt sind, sind Sie bereit, ein CNC-Bearbeitungsunternehmen zu finden, das Ihr Teil zum Leben erweckt – zu einem erschwinglichen Preis.

American Micro Industries ist ein CNC-Bearbeitungspartner, dem Sie vertrauen können. Unsere hohe Qualität ist das Ergebnis einer unübertroffenen Liebe zum Detail. Wir identifizieren Materialien, produzieren Teile und versenden von einem Standort aus. Unsere Kunden wissen, dass sie sich auf uns verlassen können, weil wir hinter jedem einzelnen unserer Produkte stehen und bereit sind, alles zu tun, um sicherzustellen, dass Sie mit Ihrem CNC-bearbeiteten Teil zufrieden sind.

Sobald Sie Ihr Design optimiert haben, um die CNC-Bearbeitungskosten zu senken, und bereit sind, ein Angebot zu erhalten, rufen Sie uns unter 1-866-765-9191 an oder senden Sie Ihre Anfrage online .