CNC-Buchsen aus Edelstahl 1.4301 nach Zeichnung – Präzisionsfertigung in IT7
Die Fertigung von CNC-Buchsen nach Kundenzeichnung erfordert nicht nur die präzise Einhaltung der vorgegebenen Maße, sondern auch ein Verständnis für die Funktion des Bauteils, die richtige Bearbeitungsstrategie und eine geeignete Qualitätskontrolle.
Im Rahmen eines aktuellen Projekts erhielt die ID Metall GmbH von einem deutschen Hersteller von Fütterungssystemen für die Kälberaufzucht den Auftrag zur Fertigung einer mittleren Serie von Präzisionsbuchsen mit den Abmessungen 18 × 15 × 17 mm.
Als Werkstoff wurde Edelstahl 1.4301 (X5CrNi18-10 / AISI 304) eingesetzt. Besondere Bedeutung hatte der innere Passdurchmesser, der in der Toleranzklasse IT7 gefertigt werden musste.
Vor dem Start der Serienfertigung wurde mit dem Kunden zunächst die Herstellung einer Mustercharge von 10 Bauteilen vereinbart.
Fertigung der ersten 10 CNC-Musterbuchsen aus Edelstahl 1.4301
Vor Beginn der Fertigung wurde der Bearbeitungsablauf für die Buchse auf der CNC-Drehmaschine festgelegt.
Der Fertigungsprozess bestand aus folgenden Arbeitsschritten:
- Planen
- Bohren
- Innenausdrehen auf Passmaß in IT7
- Anfasen
- Umspannen des Bauteils
- Abstechen
- Bearbeitung der zweiten Seite
- Innenausdrehen auf Passmaß in IT7 von der zweiten Seite
- Anfasen
Besondere Aufmerksamkeit erforderte dabei die Bearbeitung des Innendurchmessers.
Besonderheiten beim Innenausdrehen von Edelstahl 1.4301
Die Bearbeitung des Innendurchmessers erfolgte mit einem Ausdrehwerkzeug. Bei der Zerspanung des Edelstahls zeigte sich eine typische Herausforderung: Unter bestimmten Bearbeitungsbedingungen neigte der Werkstoff dazu, an der Schneide des Werkzeugs anzuhaften.
Dies konnte sowohl die Maßhaltigkeit als auch die Qualität der bearbeiteten Innenfläche beeinflussen.
Deshalb wurden während der Fertigung der Mustercharge der Werkzeugzustand, der Innendurchmesser und die Qualität der Innenfläche besonders aufmerksam kontrolliert.
Der innere Passdurchmesser war dabei von besonderer Bedeutung, da er unmittelbar die spätere Montage der Buchse mit dem Gegenbauteil beeinflusst.
Maßkontrolle der CNC-Buchsen vor der Auslieferung
Nach der mechanischen Bearbeitung wurden die geometrischen und linearen Maße der gefertigten Musterteile kontrolliert.
Während der Musterfertigung kam für die schnelle Kontrolle unter anderem ein digitales Messmittel mit einer Auflösung von 0,01 mm zum Einsatz.
Für die spätere Serienfertigung des Passdurchmessers in IT7 wurde jedoch ein separates, speziell auf dieses Funktionsmaß abgestimmtes Prüfverfahren vorgesehen.
Die erste Charge von 10 Musterbuchsen wurde innerhalb von drei Arbeitstagen gefertigt und anschließend zur Eingangskontrolle und praktischen Erprobung an den Kunden versendet.
Abnahme und Praxistest der Musterbuchsen beim Kunden
Da es sich beim Kunden um ein größeres deutsches Produktionsunternehmen handelt, beschränkte sich die Abnahme der neuen Bauteile nicht ausschließlich auf die messtechnische Eingangskontrolle.
Die Buchsen wurden im vorgesehenen Bauteilverbund praktisch getestet.
Die Abnahmeprüfung dauerte etwa eine Woche.
Nach Abschluss der Prüfung bewertete der Kunde die Qualität der gelieferten Musterteile positiv. Gleichzeitig zeigte sich bei der praktischen Montage, dass das Gegenbauteil von einer Seite etwas schwergängiger in die Passbohrung eingeführt werden konnte als gewünscht.
Diese Rückmeldung führte zu einer zusätzlichen technischen Abstimmung des inneren Passdurchmessers.
Abstimmung des Passdurchmessers zwischen Kunde und CNC-Fertigung
Die Rückmeldung aus der praktischen Erprobung zeigte einen wichtigen Aspekt bei der Fertigung von Präzisionsteilen nach Zeichnung:
Die Einhaltung einer Zeichnungstoleranz und die optimale Funktion eines Bauteils in der tatsächlichen Baugruppe sind nicht immer dasselbe.
Anstatt den Durchmesser eigenständig zu verändern, wurden die Anforderungen an den funktionsrelevanten Innendurchmesser gemeinsam mit dem Kunden abgestimmt.
Zur eindeutigen Dokumentation wurde eine Maß- und Prüftabelle erstellt. Darin wurden die abgestimmten Bauteilmaße und die entsprechenden Anforderungen an die Qualitätskontrolle festgehalten.
Maß- und Prüftabelle für die Präzisionsbuchsen
[HIER BILD DER MAẞ- UND PRÜFTABELLE EINFÜGEN]
Bildunterschrift:
Beispiel einer zwischen dem Kunden und der ID Metall GmbH abgestimmten Maß- und Prüftabelle für CNC-gefertigte Präzisionsbuchsen.
Die für die Funktion wesentlichen Angaben aus der Tabelle sollten zusätzlich im Text beschrieben werden, damit die technischen Informationen unabhängig von der Abbildung nachvollziehbar bleiben.
Prüfung des IT7-Passdurchmessers nach dem GO/NO-GO-Prinzip
Nach der positiven Bewertung der Musterteile und der Freigabe durch den Kunden wurde entschieden, die Qualitätskontrolle für den funktionsrelevanten Passdurchmesser zusätzlich zu erweitern.
Für die Serienfertigung wurde eine entsprechende Grenzlehre beschafft, mit der der Passdurchmesser nach dem Gut-/Ausschuss-Prinzip (GO/NO-GO) kontrolliert werden kann.
Mit diesem Prüfverfahren lässt sich schnell und reproduzierbar feststellen, ob sich der funktionsrelevante Durchmesser innerhalb der festgelegten Toleranzgrenzen befindet.
Damit wurde die praktische Rückmeldung des Kunden – eine zu schwergängige Passung – in einen eindeutigen und reproduzierbaren Prüfprozess für die Serienfertigung überführt.
Serienfertigung der CNC-Buchsen nach Kundenfreigabe
Nach der Abstimmung der Maße, der Freigabe durch den Kunden und der Festlegung des Prüfverfahrens wurde die eigentliche Serie gefertigt.
Während der Produktion wurde besonderes Augenmerk auf die Stabilität des Innendurchmessers, den Zustand des Schneidwerkzeugs sowie die Einhaltung der abgestimmten Maße gelegt.
Der Auftrag wurde innerhalb von vier Arbeitstagen gefertigt und anschließend per DHL an den Kunden versendet.
Die gelieferten Buchsen wurden vom Kunden abgenommen.
Wie läuft die Fertigung von CNC-Drehteilen nach Kundenzeichnung bei ID Metall ab?
Auf Grundlage solcher Projekte arbeitet die ID Metall GmbH bei neuen CNC-Drehteilen nach einem strukturierten Ablauf.
Anfrage mit technischer Zeichnung
Der Kunde übermittelt eine technische Zeichnung, die gewünschte Stückzahl, den Werkstoff sowie – falls vorhanden – zusätzliche Anforderungen an Oberfläche, Wärmebehandlung und Qualitätskontrolle.
Kalkulation der Fertigungskosten
Bei der Kalkulation werden nicht nur Maschinenzeit und Materialkosten berücksichtigt.
Je nach Bauteil analysieren wir unter anderem:
- Werkstoff
- Bauteilgeometrie
- Stückzahl
- geforderte Toleranzen und Genauigkeitsklassen
- erforderliche Werkzeuge
- notwendige Messmittel
- zusätzliche Fertigungs- und Spannmittel
- Anforderungen an die Qualitätskontrolle
- Wärme- und Oberflächenbehandlungen
Angebotserstellung
Für standardmäßige CNC-Drehteile erstellen wir ein Angebot in der Regel innerhalb von 24 Stunden, sofern für das Bauteil keine besondere Genehmigung oder Lizenz erforderlich ist.
Fertigung von Musterteilen
Bei der Einführung eines neuen Bauteils fertigen wir, wenn dies für das Projekt erforderlich ist, vor der eigentlichen Serie zunächst eine kleine Mustercharge – beispielsweise bis zu 10 Bauteile.
Dadurch kann nicht nur die Fertigung nach Zeichnung überprüft werden. Der Kunde erhält außerdem die Möglichkeit, die tatsächliche Funktion des Bauteils in seiner Baugruppe zu testen.
Prüfung und Freigabe durch den Kunden
Der Kunde führt die Eingangskontrolle und gegebenenfalls praktische Funktionsprüfungen der Musterteile durch.
Werden dabei Besonderheiten festgestellt, die Montage oder Funktion beeinflussen, können die betreffenden Maße und Prüfanforderungen gemeinsam abgestimmt werden.
Nach erfolgreicher Prüfung erfolgt die Freigabe für die Serienfertigung.
Auswahl der geeigneten Mess- und Prüfmittel
Nach Festlegung der funktions- und qualitätsrelevanten Merkmale wird die Fertigung mit den erforderlichen Mess- und Prüfmitteln ausgestattet.
Serienfertigung und Qualitätskontrolle
Nach Abschluss der Vorbereitung beginnt die Serienfertigung.
Der Umfang der Qualitätskontrolle richtet sich nach den Anforderungen des jeweiligen Bauteils und den Vorgaben des Kunden.
Je nach Anwendung kann beispielsweise eine Stichprobenprüfung von 10 % der Charge oder eine 100-%-Kontrolle funktionsrelevanter Merkmale durchgeführt werden.
100-%-Kontrolle von CNC-Drehteilen und Messprotokoll
Bei besonders funktions- oder qualitätsrelevanten CNC-Drehteilen kann eine 100-%-Kontrolle vereinbart werden.
Dabei wird jedes gefertigte Bauteil hinsichtlich der zuvor festgelegten Merkmale geprüft.
Wenn die Anforderungen des Kunden eine dokumentierte Qualitätskontrolle vorsehen, können die Messergebnisse zusätzlich in einem Messprotokoll erfasst werden.
Der erforderliche Prüfaufwand ist daher ein wichtiger Bestandteil der Fertigungsplanung und kann auch die Kalkulation eines CNC-Drehteils beeinflussen.
Welche Faktoren beeinflussen den Preis von CNC-Drehteilen nach Zeichnung?
Die Kosten für die Fertigung von CNC-Drehteilen nach Kundenzeichnung ergeben sich aus mehreren technischen und wirtschaftlichen Faktoren.
Zu den wichtigsten Einflussgrößen gehören:
- Werkstoff
- Abmessungen des Bauteils und Rohmaterials
- Stückzahl
- Komplexität der Geometrie
- geforderte Toleranzen
- Anzahl der Bearbeitungsschritte und Aufspannungen
- Werkstoffhärte
- gegebenenfalls erforderliche Wärmebehandlung
- galvanische Beschichtung
- Lackierung
- erforderliche Mess- und Prüfmittel
- Stichproben- oder 100-%-Kontrolle
- erforderliche Messprotokolle
Deshalb lässt sich der Preis eines Präzisionsdrehteils nicht allein anhand seiner Außenabmessungen zuverlässig bestimmen. Für eine aussagekräftige Kalkulation benötigen wir insbesondere die technische Zeichnung und die gewünschte Stückzahl.
CNC-Drehteile nach Zeichnung bei der ID Metall GmbH
Die ID Metall GmbH ist auf die Fertigung von CNC-Drehteilen nach Kundenzeichnung spezialisiert.
An unserem Produktionsstandort in Sachsenheim bei Stuttgart fertigen wir Präzisionsdrehteile für Industriekunden aus ganz Deutschland.
Wir bearbeiten unter anderem Edelstahl, Stahl und legierte Stähle, Aluminium, Messing sowie weitere zerspanbare Werkstoffe.
Für eine Anfrage können Sie uns Ihre technische Zeichnung, den gewünschten Werkstoff und die benötigte Stückzahl über das Anfrageformular auf unserer Website oder per E-Mail übermitteln:
Auftragsabwicklung
Senden Sie uns Ihre Zeichnungen, 3D-Modelle oder Muster per Formular, E-Mail oder an unsere Firmenadresse – wir erstellen Ihnen ein individuelles Angebot für CNC-Drehteile und Serienfertigung.