Image
Foto: Hubs, Simone Käfer

Konstruktionstipps

15 Tipps, wie die CNC-Bearbeitung günstiger wird

Auch kleine Änderungen am Design können zu einem großen Preisunterschied führen. Die Ingenieure des Auftragsfertigers Hubs haben bewährte Methoden zur Kosteneinsparung zusammengestellt.

1. Inneren Seitenkanten einen Radius hinzufügen

Fügen Sie einen Radius hinzu, der mindestens ein Drittel der Tiefe des Hohlraums aufweist – je größer, desto besser. Verwenden Sie für alle Innenkanten den gleichen Radius, damit man das Werkzeug nicht verändern muss. Am Boden des Hohlraums sollten Sie keinen oder einen kleinen Radius von 0,5 oder 1 mm einplanen.

2. Hohlraumtiefe begrenzen

Begrenzen Sie die Tiefe aller Hohlräume auf das Vierfache von deren Länge, d. h. das größte Maß auf der XY-Ebene. Passen Sie die Radien der Innenkanten entsprechend an. Befolgen Sie ggf. Tipp 1.

3. Gewindelängen begrenzen

Fügen Sie für Gewinde in Grundlöchern mindestens die Hälfte des Durchmessers der Länge ohne Gewinde unten am Loch hinzu. Entwerfen Sie Gewinde mit einer Höchstlänge von maximal dem Dreifachen des Lochdurchmessers.

4. Standardgrößen für Bohrer und Gewindeschneider

Entwerfen Sie Bohrungen mit einem Durchmesser in 0,1-mm-Schritten für Bohr-Durchmesser bis 10 mm. Bei Durchmessern über 10 mm sollten Sie Schritte von 0,5 mm verwenden. Entwerfen Sie Gewinde mit Standard- Nenndurchmessern und -teilungen. So sparen Sie Spezialwerkzeuge.

11 Hacks mit NX

Warum unnötig viel klicken? Mit ein paar nützlichen Tastenkombis wird das Arbeiten in NX einfacher und schneller.
Artikel lesen

5. Stärke von dünnen Wänden erhöhen

Bei Metallteilen sollten die Wände eine Stärke von über 0,8 mm aufweisen – je dicker, desto besser. Beachten Sie bei Kunststoffteilen die Mindestwandstärke.

6. Teile mit Axialsymmetrie entwerfen

Teile, die mithilfe einer Drehbank oder eines Dreh-Fräszentrums hergestellt werden, sind kostengünstiger als auf einer 3-achsigen oder 5-achsigen CNC-Fräsmaschine gefertigte Teile.

7. Anzahl der Maschineneinrichtungen minimieren

Entwerfen Sie Teile mit einer einfachen 2½D-Geometrie, die in einer einzigen CNC-Maschine herstellbar sind. Falls dies nicht möglich ist, unterteilen Sie die Teile in mehrere Geometrien, die später zusammengebaut werden können.

8. Kleine Merkmale mit hohem Aspektverhältnis vermeiden

Achten Sie beim Konstruieren darauf, dass Merkmale ein Aspektverhältnis von Breite und Höhe aufweisen, das < 4 beträgt. Fügen Sie kleinen Merkmalen Stützstrukturen hinzu oder verbinden Sie diese mit einer Wand, um deren Steifigkeit zu verbessern.

9. Toleranzen nur spezifizieren, wenn dies notwendig ist

Es reduziert Aufwand und Kosten, wenn Sie nur dann enge Toleranzen festlegen, wenn dies absolut notwendig ist. Definieren Sie einen einzigen Bezugswert (z. B. den Kreuzschnitt zweier Kanten) als Referenz für alle Maße mit Toleranzen.

10. Lasergravur anstatt CNC-Gravur

Falls Text erforderlich ist, wählen Sie gravierte anstelle von geprägten Buchstaben. Eine serifenlose Schriftart mit einer Mindestgröße von 20 (z. B. Arial oder Verdana) ist vorzuziehen. Schließen Sie eine Vektordatei (.ai) ein, um die Genauigkeit der Gravur zu verbessern.

11. Mehrere Oberflächenveredelungen vermeiden

Die Verwendung verschiedener Oberflächenveredelungen bei einem Teil führt zu zusätzlichen Bearbeitungsschritten, was wiederum zu zusätzlichen Kosten führt. Fordern Sie mehrere Oberflächenveredelungen nur dann an, wenn sie absolut notwendig ist.

Schweißen – das müssen Konstrukteure beachten

Damit Schweißarbeiten sauber und fehlerfrei ablaufen können, werden in der Konstruktion die Grundlagen gelegt. Prof. Stumpf gibt Tipps, wie das gelingt.
Artikel lesen

12. Größe des Rohlings beachten

Minimieren Sie den Materialabtrag. Je näher die Geometrie an die Größe des Rohlings herankommt, desto weniger Material muss entfernt werden, was Kosten spart.

13. Maschinelle Bearbeitbarkeit des Materials

Wählen Sie, falls möglich, das Material mit der besseren Bearbeitbarkeit, insbesondere bei größeren Aufträgen. Die Bearbeitung von Weichmetallen wie Aluminium ist normalerweise günstiger als die Bearbeitung von Hartmetallen.

14. Preis des Massenguts

Obwohl Metalle, die sich besser bearbeiten lassen, wie Edelstahl 303 und Messing C360, teurer sind, eignen sie sich besser für die Produktion größerer Mengen. Denn die höheren Materialkosten werden durch viel kürzere Bearbeitungszeiten kompensiert.

15. Vorteile höherer Chargen nutzen

Nutzen Sie Massenvorteile, indem Sie größere Mengen in Auftrag geben. Der Stückpreis pro Teil verringert sich über einem bestimmten Grenzwert je nach der angeforderten Menge.

Image
Perfekt auf die Motoren der DR..-Baureihe abgestimmt, regeln Standardumrichter der Baureihe Movitrac B von SEW Drehzahlen in der Fördertechnik sowie bei Pumpen, Zentrifugen und Mischern.

Servomotoren in der Anwendung

Retrofit im Betonwerk meistern

Für die Modernisierung einer ganzen Produktionsanlage wurden asynchrone Servomotoren von SEW-Eurodrive in Zusammenarbeit mit StaKo Tec eingesetzt.

    • Antriebstechnik
Image

Sensorik & Messtechnik

Deep Learning für die Qualitätskontrolle im Mittelstand

In der Qualitätskontrolle schlummert noch hohes Automatisierungspotenzial. Ein Berliner Unternehmen setzt hier auf den Einsatz von Deep Learning Software.

    • Sensorik &amp; Messtechnik, Digitalisierung &amp; Künstliche Intelligenz, Software, Automatisierung
Image
wzl_awk-21_nachhaltig.jpeg

Veranstaltungen

Nachhaltige Produktion als Leitthema auf dem AWK ‘21

Das 30. Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium (AWK ‘21) fragt: Wie sichert eine nachhaltige und resiliente Produktion die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit?

    • Veranstaltungen
Image

Sensorik & Messtechnik

Fehler der spanenden Bearbeitung von CFK-Bauteilen vermeiden

Ein Forschungsvorhaben untersucht die Prozessdynamik bei der spanenden Bearbeitung von CFK-Bauteilen. Das Ziel: Nebeneffekte wie Schwingungen verhindern.

    • Sensorik &amp; Messtechnik, Werkstoffe