Zerspanungsrechner
Wählen Sie den Werkstoff und geben Sie den zu schälenden Stab (oder das gedrehte oder gefräste Teil) und die Losgröße ein. Der Rechner schlägt Schnittgeschwindigkeit und Vorschub für den Werkstoff vor, schätzt die Maschinenzeit und zeigt den Preis der Bearbeitung je Teil und je Charge.
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2Ergebnis
- Zerspanung je Teil (Schätzung)
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- Summe der Charge
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- Geschätzte Zeit
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- Gewicht je Teil
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Schätzung nur der Bearbeitungsleistung, auf Basis der Maschinenzeit mit den unten genannten Referenz-Schnittdaten. Werkstoff, Zuschnitt des Rohlings, Wärmebehandlung, Prüfungen und Fracht werden getrennt angeboten; der endgültige Preis kommt im Angebot, mit der Zeichnung. Leerer Rohling = Fertigteil + 5 mm. Mit * gekennzeichnete Werte sind Referenzen aus der Fachliteratur und von Werkzeugherstellern, am Teil zu bestätigen.
Wie der Rechner die Zeit schätzt
Der Bearbeitungspreis ergibt sich aus der Maschinenzeit. Für jedes Teil addiert der Rechner die Schnittzeit (abzutragendes Aufmaß und Schlichtgänge), die Zeit für Bohrungen, Gewinde und gefräste Merkmale, die Nebenzeit für Spannen, Wenden und Messen sowie einen Anteil der Rüstzeit der Maschine, der durch die Losgröße geteilt wird. Es ist dieselbe Kalkulation nach Fertigungszeit wie in den Lehrbüchern der Zerspanung.
| Position | Formel | Anmerkung |
|---|---|---|
| Schälen (je Schnitt) | t = (L + 10) ÷ (f × n), mit n = 1.000 × vc ÷ (π × D) | Schruppgänge, bis 0,5 mm zum Schlichten bleiben; Drehzahl begrenzt auf 1.500 U/min (konventionell) oder 3.000 U/min (CNC). |
| Zeit je Teil | t = Schnitt-t + Neben-t + Rüst-t ÷ Charge | Kalkulation nach Fertigungszeit (König und Klocke; Diniz, Marcondes und Coppini). |
| Zeitspanvolumen beim Drehen | Q = vc × ap × f (cm³/min) | vc in m/min, Schnitttiefe ap und Vorschub f in mm. Schruppzeit = Spanvolumen ÷ Q. |
| Schlichtzeit | t = π × D × L ÷ (1.000 × vc × f) | Ein Schnitt bei normaler Toleranz, zwei bei präziser und drei bei hochpräziser. |
| Bohrzeit | t = Tiefe ÷ (f × n), mit n = 1.000 × vc ÷ (π × d) | Zuzüglich der Zeit zum Positionieren jeder Bohrung. |
| Werkzeugwechsel | +10 % der Schnittzeit (+20 % bei Nickel und Titan) | Näherung des Terms (tc ÷ T) × tw aus der Standzeit (Taylor). |
Zerspanbarkeit nach Werkstoff
Die Schnittgeschwindigkeit ändert sich von Werkstoff zu Werkstoff stark und beeinflusst den Preis am meisten. Die Werte gelten für das Schruppdrehen mit Hartmetall auf einer CNC-Drehmaschine; auf einer konventionellen Drehmaschine verwendet der Rechner 60 % der Geschwindigkeit und 70 % der Schnitttiefe, und beim Schlichten 20 % mehr Geschwindigkeit mit einem Vorschub von 0,20 mm/U (normal), 0,12 (präzise) oder 0,08 (hochpräzise). Der Schwierigkeitsfaktor multipliziert die Zeit für Bohrungen, Gewinde und Merkmale.
| Werkstoff | vc (m/min)* | Schruppvorschub (mm/U)* | Faktor |
|---|---|---|---|
| Kohlenstoffstahl und niedriglegierter Stahl | 180 bis 250 | 0,30 | 1 |
| Hochlegierter Stahl und Maraging-Stahl | 110 bis 150 | 0,25 | 1,4 |
| Austenitischer und martensitischer nichtrostender Stahl | 150 bis 180 | 0,25 | 1,3 |
| Duplex und Superduplex | 100 bis 130 | 0,25 | 1,6 |
| Nickellegierungen (Inconel, Hastelloy, Monel) | 30 bis 50 | 0,25 | 3 |
| Titan | 50 bis 70 | 0,25 | 2,4 |
| Kupfer, Bronze und Messing | 200 bis 300 | 0,25 | 0,9 |
| Technische Kunststoffe | 250 bis 400 | 0,30 | 0,7 |
Quellen: Schnittgeschwindigkeitsbereiche aus Katalogen von Werkzeugherstellern (ISO-Gruppen P, M, N und S) und aus der Fachliteratur (Sandvik Coromant, Technical guide; Diniz, Marcondes und Coppini, Tecnologia da usinagem dos materiais; König und Klocke, Fertigungsverfahren). Zur Wahl der Legierung siehe Dustre-Werkstoffe.
Rüsten nach Maschine
| Maschine | Rüsten je Charge* | Enthält |
|---|---|---|
| CNC-Drehmaschine | 60 min | Einfache Programmierung, Nullpunkt und erstes Teil freigegeben |
| Konventionelle Drehmaschine | 30 min | Spannen, Werkzeuge und erstes Teil |
| CNC-Bearbeitungszentrum (CNC-Fräsen) | 90 min | Vorrichtung, Programmierung, Nullpunkt und erstes Teil |
| Konventionelle Fräsmaschine | 45 min | Spannen, Werkzeuge und erstes Teil |
| Außermittiges Bohren an einem Drehteil | 20 min | Weitere Aufspannung auf Bohrmaschine oder Fräsmaschine |
Ein Drehteil wird einmal gewendet (zwei Aufspannungen); ein gefräster Block dreimal. Präzise und hochpräzise Toleranzen erhöhen die Schlichtgänge und die Messzeit. Um zu wissen, wie viel Rohling zu schmieden ist, nutzen Sie den Rechner für Freiformschmieden; für das Gewicht den Gewichtsrechner. Siehe auch die Zerspanungsleistung von Dustre.
Häufig gestellte Fragen
Wie wird der Bearbeitungspreis berechnet?
Aus der Maschinenzeit: Schnittzeit (Spanvolumen ÷ Zeitspanvolumen), Schlichtgänge je nach Toleranz, Bohrungen und Gewinde, Spann- und Messzeit je Teil sowie die Rüstzeit der Maschine, geteilt durch die Charge. Die Gesamtzeit wird mit dem Stundensatz der Dustre-Leistung multipliziert. Es ist die Kalkulation nach Fertigungszeit, wie sie in der Fachliteratur zur Zerspanung üblich ist.
Was ist Stabschälen?
Es ist das Drehen des Stabs über seine gesamte Länge, vom Rohlingsdurchmesser auf den Enddurchmesser, um die Randschicht zu entfernen: Zunder, entkohlte Schicht, Unrundheit und Oberflächenfehler des gewalzten oder geschmiedeten Stabs. Geben Sie Rohlingsdurchmesser, Enddurchmesser, Länge und Menge ein: Der Rechner schlägt Schnittgeschwindigkeit und Vorschub für den Werkstoff vor, zählt die Schnitte und schätzt Zeit und Preis.
Was ist Rüsten, und warum fällt es bei einem Einzelteil so stark ins Gewicht?
Rüsten ist die Zeit, die Maschine für die Charge vorzubereiten: Vorrichtung und Werkzeuge montieren, programmieren (bei CNC), Nullpunkt setzen und das erste Teil freigeben. Es wird einmal je Charge berechnet. Bei 1 Teil geht es vollständig in den Preis ein; bei 50 Teilen wird es durch 50 geteilt.
CNC- oder konventionelle Drehmaschine: was ist günstiger?
Bei Chargen fast immer CNC: Sie trägt pro Minute mehr Späne ab und wiederholt, ohne Teil für Teil zu messen. Für ein einfaches Einzelteil kann die konventionelle günstiger sein, weil das Rüsten kürzer ist (keine Programmierung). Der Rechner zeigt beide: Ändern Sie die Maschine und vergleichen Sie.
Warum kostet die Zerspanung von nichtrostendem Stahl, Duplex, Inconel und Titan mehr?
Weil die Schnittgeschwindigkeit stark sinkt: Kohlenstoffstahl wird mit Hartmetall bei etwa 200 m/min zerspant, austenitischer nichtrostender Stahl bei 150 bis 180, Duplex bei 100 bis 130, Titan bei 50 bis 70 und Nickellegierungen bei 30 bis 50 m/min*. Niedrigere Geschwindigkeit bedeutet mehr Maschinenzeit und mehr Werkzeugwechsel.
Was ist enthalten und was nicht?
Nur die Zerspanungsleistung (Maschine, Bediener, Werkzeuge und Rüsten). Werkstoff, Zuschnitt des Rohlings, Wärmebehandlung, Prüfungen, Zeugnis und Fracht werden getrennt angeboten. Wenn Dustre den Werkstoff liefert, fasst das Angebot alles zusammen.
Kann ich eine Zeichnung senden, statt den Rechner zu nutzen?
Ja, und das ist bei einem komplexen Teil die beste Möglichkeit: Senden Sie die Zeichnung (PDF, DWG oder STEP), den Werkstoff und die Menge über die Angebotsanfrage. Der Rechner gibt vorab eine Größenordnung.
