Wie berechnet man die Kosten der CNC-Bearbeitung? Die Kosten für die Bearbeitung hängen von mehreren Faktoren ab. Ein sehr komplexes Teil kann zum Beispiel bis zu $250-$350 pro Stunde kosten. Einfache Teile sind dagegen leicht zu bearbeiten. Solche Teile kosten etwa $40.
In diesem Artikel werden die Faktoren erläutert, die die Kosten der CNC-Bearbeitung erhöhen. Welche Materialien sind für die Maschine zugänglich und erschwinglich? Aluminium lässt sich zum Beispiel mit $5-$10 pro Pfund leicht bearbeiten. Ähnlich kostet Stahl $8-$16 pro Pfund. Rostfreier Stahl ist mit $1,87 bis $3,14 pro Pfund teuer. Kunststoffe sind etwas billiger und kosten zwischen $1 und $2 pro Pfund für ABS.
Dies ist also nur eine grundlegende Idee. Im folgenden Artikel werden wir uns mit der Kostenanalyse von CNC-gefertigten Teilen befassen, z. B. mit der Konstruktion, dem Produktionsvolumen und dem Standort der Werkstatt.
Kostenfaktoren bei der CNC-Bearbeitung
Die CNC-Bearbeitung kann durch die Art der verwendeten CNC-Maschine und deren Fähigkeiten erheblich beeinflusst werden, was sich auch auf die Kosten auswirkt. Da verschiedene CNC-Maschinen auf unterschiedliche Aufgaben spezialisiert sind, steht ihre Komplexität in direktem Zusammenhang mit den Kosten für den Betrieb einer Maschine.
Fräsmaschinen eignen sich hervorragend für die Herstellung dreidimensionaler Teile mit verschiedenen Merkmalen, wie z. B. Taschen und sogar flachen Oberflächen. Sie verwenden mehrachsige Schneidwerkzeuge, die das Material sicher von einem Werkstück abtragen. Im Gegensatz dazu sind Drehbänke Zerspanungsgeräte, die auf die Herstellung von runden oder zylindrischen Formen spezialisiert sind. Außerdem drehen Drehbänke ein Werkstück, während das Schneidwerkzeug dessen Außenseite bearbeitet. Außerdem wirkt sich die Anzahl der Achsen einer CNC-Maschine auf die Kosten aus.
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Grundlagen der CNC-Bearbeitung
CNC-Bearbeitung Kosten pro Stunde (geschätzt)
| Maschinentyp | Kosten pro Stunde (USD) | Anmerkungen |
| 3-Achsen-CNC-Bearbeitung | $50 – $100 | Einfachere Maschinen, geeignet für einfache Teile. |
| 4-Achsen-CNC-Bearbeitung | $75 – $125 | Bietet im Vergleich zur 3-Achse mehr Flexibilität. |
| 5-Achsen-CNC-Bearbeitung | $100 – $150+ | Sehr komplex, ideal für schwierige Teile. |
Während eine einfache 3-Achsen-Maschine ein Schneidwerkzeug nur in drei Richtungen bewegen kann, bieten 5-Achsen-Maschinen zusätzliche Rotationsmöglichkeiten. Dadurch kann das Werkzeug einzigartige Winkel erreichen und die Notwendigkeit mehrerer Aufspannungen entfällt. Die Steifigkeit der 5-Achsen-Maschinen bietet zwar mehr Anpassungsmöglichkeiten, ist aber im Vergleich zur 3-Achsen-Bearbeitung mit zusätzlichen Kosten verbunden.
Materialauswahl beeinflusst die Gesamtkosten
Das Material, das Sie für Ihr CNC-gefrästes Teil wählen, hat ebenfalls einen überraschenden Einfluss auf die Endkosten. Hierfür gibt es zwei Hauptgründe:
- Die Wahl der Bearbeitung
- Die Kosten des Rohmaterials
Denken Sie an den Unterschied zwischen dem Schnitzen von Holz und dem Schnitzen eines Steins. Holz ist leichter zu bearbeiten. Mit der CNC-Bearbeitung verhält es sich ähnlich. Verschiedene Materialien haben unterschiedliche Bearbeitungseigenschaften. Damit ist gemeint, wie leicht sie sich mit CNC-Werkzeugen schneiden und formen lassen.
Je weicher das Material ist, desto leichter lässt es sich bearbeiten, desto geringer ist der Verschleiß der Schneidwerkzeuge und desto schneller ist die Bearbeitungsgeschwindigkeit. Infolgedessen sind die Kosten für solche Materialien deutlich niedriger.
Auf der anderen Seite ist das Material umso schwieriger zu bearbeiten, je härter es ist. Die Fräser verschleißen schneller und müssen langsamere Bearbeitungsgeschwindigkeiten aufweisen. Dies erhöht die Gesamtkosten für den Austausch von Werkzeugen und Einzelteilen.
Kosten für Rohmaterialien
Neben der Bearbeitbarkeit wirken sich auch die Kosten des Rohmaterials direkt auf die endgültigen Bearbeitungskosten aus. So ist beispielsweise Aluminium im Vergleich zu rostfreiem Stahl preiswerter. Das bedeutet, dass die Kosten für das Aluminium-Rohteil niedriger sind als für das Edelstahlteil, ohne dass die Bearbeitung berücksichtigt werden muss.
Es ist zwar verlockend, sich aufgrund des niedrigen Preises für ein gut zerspanbares Material wie Aluminium zu entscheiden, doch muss die Wahl des Materials von den jeweiligen Bedingungen abhängig gemacht werden. Einige Anwendungen erfordern weniger gut zerspanbare Teile aufgrund von Eigenschaftsanforderungen wie Festigkeit oder Hitzebeständigkeit. Daher muss ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Zerspanbarkeit, Rohstoffkosten und endgültigen Eigenschaften des Teils gewahrt werden.
Einfluss der Konstruktion auf die Bearbeitungskosten
Die Komplexität der Konstruktion Ihres Teils hat einen großen Einfluss auf die endgültigen CNC-Bearbeitungskosten. Der beste Weg, dies zu verstehen, ist:
Wie viel Zeit wird für die Herstellung eines einfachen Blocks benötigt?
Das Schnitzen einer detaillierten Skulptur ist natürlich schwieriger und erfordert viel mehr Zeit. Das gleiche Konzept gilt für die CNC-Bearbeitung. Teile mit komplexen Geometrien und vielen Merkmalen wie z. B.:
- Löcher
- Taschen oder Schlitze
- Und eng Toleranzen
All dies führt zu einem höheren Zeitaufwand für die Bearbeitung und erhöht die Kosten erheblich. Außerdem stellen dünne Wände ein großes Problem dar. Der minimale Schnittdurchmesser eines CNC-Bearbeitungswerkzeugs kann die Bearbeitung von dünnen Wänden sehr schwierig machen.
Wenn nicht unmöglich, dann ohne spezielle Techniken, die möglicherweise erforderlich sind:
- Langsamere Bearbeitungsgeschwindigkeiten
- Mehr Einstellungen
- Und letztlich die Kosten der Bearbeitung erhöhen.
Die gute Nachricht ist, dass man die Auswirkungen der Teilekomplexität auf die Kosten bis zu einem gewissen Grad kontrollieren kann. Eine wichtige Lösung ist das Design for Manufacturability (DFM). Dabei handelt es sich um eine Reihe von Grundsätzen zur Optimierung von Konstruktionen für eine kostengünstige und effiziente CNC-Bearbeitung.
Wenn Sie bei der Konstruktion von Teilen die DFM-Prinzipien berücksichtigen, können Sie mit diesen beiden Methoden die Kosten für die CNC-Bearbeitung effektiv senken:
- Vereinfachen Sie die Geometrien - wählen Sie für jedes Teil die einfachste Form, um die Bearbeitungszeit zu reduzieren.
- Minimieren Sie die Merkmale - minimieren Sie die Anzahl der Löcher oder Taschen usw.
Konstruieren Sie Teile, die einfacher und schneller zu bearbeiten sind. Reduzieren Sie die Anzahl der Merkmale. Lockern Sie die Toleranzen, wo es möglich ist - einige Abmessungen erfordern keine engen Toleranzen, um die Systemfunktion zu erfüllen.
Produktionsvolumen
Die Anzahl der Teile ist einer der Faktoren, die die Kosten pro Teil maßgeblich bestimmen. Diese Dynamik hängt vom Prinzip der Skalenerträge ab. Auch bei der CNC-Bearbeitung kommen Größenvorteile zum Tragen.
Wie bereits erwähnt, fallen die Kosten für den Betrieb der CNC-Maschine pro Stunde an. Durch die Herstellung eines einzigen Teils produziert die Maschine hauptsächlich diese Teile während des gesamten Zyklus.
Betriebszeit der Maschine
Eine Maschine, die während des Produktionszyklus viele Teile pro Zeit produziert, nutzt jedoch die Betriebszeit der Maschine aus.
Dadurch werden die Kosten für den Betrieb der Maschine auf die Teile verteilt. Diese Methode macht die Kosten pro Teil niedriger.
Kosten der Einrichtung
Die Produktionskosten können je nach Produktionsvolumen erhöht oder gesenkt werden. Das Einrichten umfasst die Vorbereitung einer CNC-Maschine für die Herstellung eines bestimmten Teils. Dies beinhaltet:
- Codeerstellung für den Schneidpfad
- Das Rohmaterial
- Und Werkzeugkalibrierung
Es gibt jedoch wiederkehrende Kosten, die vom Produktionsvolumen unabhängig sind.
Veredelungsoptionen
Natürlich ist nicht jeder Weg von einem Rohblock zu einem fertigen Teil mit CNC-Bearbeitung verbunden. Es gibt zusätzliche Schritte nach der Bearbeitung, die zur Verbesserung beitragen können:
- Das Aussehen
- Funktionsweise
- Besondere Eigenschaften des Teils
Diese Arbeiten werden als Endbearbeitung bezeichnet. Sie können das fertige Teil zweifelsohne wesentlich verbessern, erhöhen aber auch die Gesamtkosten. Jede Oberflächenbearbeitung erfordert einen zusätzlichen Arbeitsschritt bei der Herstellung des Teils. So können beispielsweise zusätzliche Arbeitskräfte, Materialien und eine längere Vorlaufzeit die Bearbeitungskosten erhöhen.
Stundensätze verstehen
Zunächst müssen Sie verstehen, dass die Stundensätze nicht die einzige Determinante für die Kosten der CNC-Bearbeitung sind. Nachstehend finden Sie einen Überblick über die durchschnittlichen Stundensätze je nach Komplexität der Maschine.
Die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung ist im Allgemeinen einfacher. Sie kostet $50 bis$100 pro Stunde. Die Kosten für die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung sind entsprechend höher als die der 3-Achsen-CNC-Bearbeitung. Diese Maschinen kosten etwa zwischen $75 und$150 pro Stunde.
Hinweis: Diese Kosten beruhen auf Schätzungen. Die tatsächlichen Kosten können variieren.
Um die Endkosten von CNC-gefertigten Teilen zu überprüfen, sollten Sie die folgenden Punkte beachten:
- Der Standort des Geschäfts
- Wartung der Maschine
- Erfahrung des Betreibers
- Die Kompliziertheit eines bestimmten Projekts wird die spezifischen Kosten pro Stunde beeinflussen.
Beachten Sie, dass der Stundensatz nur ein Faktor ist, der zu den Gesamtkosten des Projekts beiträgt. So kann beispielsweise die einstündige Bearbeitung eines Teils auf einer 3-Achsen-Maschine weniger kosten als ein komplexeres Teil.
Wie berechnet man die Kosten für die CNC-Bearbeitung?
Ich habe Sie hier gefunden: Sie suchen sicher nach einer Formel zur Berechnung der CNC-Bearbeitungskosten. Die Realität sieht ein wenig anders aus. Es gibt keine einzige Gleichung, die Ihre Frage beantwortet. Sie können sich jedoch im Folgenden einen Überblick verschaffen:
Kostenrechner für CNC-Bearbeitung
Geschätzte Kosten = (Materialkosten + Einrichtungskosten) + (Bearbeitungszeit * Stundensatz) + Endbearbeitungskosten
Wenn Sie jedoch eine genauere Vorstellung von den Bearbeitungskosten haben möchten, sollten Sie ein Online-Angebot einholen:
Wenn Sie sich zum Beispiel an Yijin Hardware wenden, können Sie ein kostenloses Angebot für die CNC-Bearbeitung erhalten, indem Sie die folgenden Informationen angeben:
- Teilzeichnungen
- Angaben zum Material
- Gewünschte Toleranzen
- Erforderliche Menge
- Anforderungen an die Endbearbeitung
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Wie man die Kosten für CNC-Fräsen kalkuliert？
Durchschnittliche Kosten für CNC-gefertigte Teile: Angegebenes Material (pro Stück)
| Material | Geschätzter Kostenbereich ($/Einheit) | Vorlaufzeit (geschätzt) |
| Aluminium (6061) | $2 – $10 | 2 - 5 Tage |
| Aluminium (7075) | $3 – $12 | 3 - 7 Tage |
| Stahl (kohlenstoffarm) | $4 – $15 | 3 - 7 Tage |
| Stahl (AISI 1018) | $4 – $12 | 2 - 5 Tage (allgemeine Klasse) |
| Stahl (Edelstahl 304) | $6 – $20 | 3 - 8 Tage |
| Stahl (rostfreier Stahl 316) | $8 – $25 | 4 - 10 Tage (korrosionsbeständiger) |
| Messing (C360) | $5 – $12 | 2 - 6 Tage |
| Messing (Marine-Messing) | $6 – $15 | 3 - 8 Tage (höhere Festigkeit) |
| Acetal (Kunststoff) | $3 – $8 | 2 - 5 Tage |
| Polycarbonat (Kunststoff) | $4 – $10 | 2 - 6 Tage |
| ABS (Kunststoff) | $4 – $9 | 2 - 5 Tage (gewöhnlicher Kunststoff) |
| PEEK (Kunststoff) | $8 – $20 | 3 - 8 Tage (Hochleistungskunststoff) |
| Titan (Grad 2) | $20 – $50 | 5 - 12 Tage (Schwierig zu bearbeiten) |
| Inconel 625 | $30 – $70 | 7 - 15 Tage (Hochtemperaturlegierung) |
Strategien zur Kosteneinsparung
Die CNC-Bearbeitung ermöglicht eine unübertroffene Präzision, aber die Beibehaltung angemessener Kosten ist ebenso wichtig. Glücklicherweise gibt es viele Strategien, die Sie anwenden können, um eine kosteneffiziente CNC-Bearbeitung zu erreichen. Dazu gehört die Vereinfachung der Geometrien. Das bedeutet, dass Sie sicherstellen sollten:
- Ihr Modell hat die geringste Anzahl von Merkmalen
- Toleranzen lockern, wenn möglich
- Je mehr Sie auf einmal bestellen, desto günstiger ist der Preis pro Einheit.
Sie können auch sicherstellen, dass Sie Ihre Kosten senken, indem Sie Angebote von weiteren CNC-Maschinenherstellern einholen. Auch ein Angebotsvergleich hilft Ihnen, eine gute Entscheidung zu treffen.
Die Kosten des CNC-Schneidens
Beide Verfahren sind computergesteuert und liefern Teile in der gewünschten Form, doch die Art und Weise, wie sie dies erreichen, ist grundlegend verschieden. Daher ist es nützlich, diesen Unterschied zu verstehen. So können Sie leicht die beste Methode wählen, um Kosten für die CNC-Bearbeitung zu sparen.
| Merkmal | CNC-Bearbeitung | CNC-Schneiden |
| Prozess | Subtraktiv (trägt Material ab) | Zusatzstoff (trennt Material) |
| Werkzeuge | Fräswerkzeuge, Bohrer usw. | Laser, Wasserstrahlen, etc. |
| Material-Optionen | Eine große Vielfalt (Metalle, Kunststoffe usw.) | Vorwiegend flache Plattenmaterialien (Metalle, Kunststoffe) |
| Ideal für | Komplexe Geometrien, enge Toleranzen | Saubere Schnitte & schnelle Bearbeitung |
Schlussfolgerung
Wir fassen den gesamten Artikel zusammen und kommen zu dem Schluss. Mehrere Faktoren sind wichtig für die endgültigen Kosten der CNC-Bearbeitung. In ähnlicher Weise haben wir verschiedene Tabellen zur Verfügung gestellt, um einen Kostenvoranschlag zu verstehen. Sie geben Ihnen eine allgemeine Vorstellung. Um jedoch den genauesten Preis für bearbeitete Teile zu erhalten, empfehlen wir Ihnen, sich an ein zuverlässiges CNC-Bearbeitungsunternehmen zu wenden.
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