In unserem Beitrag zu den 12 Faktoren haben wir die Variablen beschrieben, die den Preis beeinflussen, und in unseren Ländervergleichen die Unterschiede je Position. Dieser Beitrag geht einen Schritt zurück und zeigt die Kalkulation selbst: Wenn ein Lieferant für eine Welle Ø30×80 mm 9,80 € nennt, woher kommt diese Zahl? Wer die Kalkulation kennt, kann Angebote bewerten und Kosten über die Konstruktion senken.
Die Preisformel
Stückpreis = Rohmaterial + (Taktzeit × Maschinenstundensatz) + Rüstkosten ÷ Stückzahl + Nebenoperationen + Qualität/Dokumentation + Gemeinkosten und Gewinnanteil
Gehen wir die Positionen der Reihe nach durch.
1. Rohmaterialkosten
Drehteile werden meist aus Stangenmaterial gefertigt. Der Stangendurchmesser wird 1,5–3 mm größer als der maximale Teiledurchmesser gewählt (Zugabe zum Überdrehen). Länge: Teilelänge + Abstechbreite (2–4 mm) + Planzugabe (1–2 mm). Beim Langdrehen kommen das am Stangenende nicht mehr spannbare „Reststück" (200–300 mm, 5–10 % bezogen auf die Stangenlänge) und bei der konventionellen Drehmaschine die Spannzugabe zum Schrott hinzu.
Gewicht (kg) = π/4 × D² × L × Dichte (D und L in Metern; Dichte Stahl 7.850 kg/m³; Aluminium 2.700; Messing 8.500).
Beispiel: Stange Ø32 × 84 mm Länge, Stahl: π/4 × 0,032² × 0,084 × 7.850 ≈ 0,530 kg. Mit 5 % Reststückzugabe 0,557 kg. Stangenpreis 42CrMo4+QT ~2,20 €/kg → 1,23 €. Spanschrott wird zurückverkauft (Stahl 0,15–0,25 €/kg) und bringt einen kleinen Abzug; in Angebotskalkulationen wird er meist vernachlässigt oder im Gewinnanteil berücksichtigt.
Kostentipp: Die Wahl eines Standard-Stangendurchmessers (Stange Ø32 für ein Teil Ø30; ein Teil Ø31 erfordert Stange Ø35, 25 % mehr Material und mehr Zerspanungszeit) wirkt sich direkt auf den Preis aus.
2. Taktzeit
Taktzeit = Schnittzeiten + Werkzeugwechsel- und Positionierzeiten (Nebenzeiten) + Be-/Entladen (beim Langdrehen Stangenvorschub, automatisch). Berechnung der Schnittzeit:
- Drehzahl: n = (1000 × Vc) / (π × D). Vc Schnittgeschwindigkeit (m/min): 42CrMo4+QT mit Hartmetall, Schruppen 180–220, Schlichten 220–280; Aluminium 400–800; Messing 300–500; Edelstahl 1.4404 120–180.
- Drehzeit (min): t = L / (n × f). L Bearbeitungslänge (mm), f Vorschub (mm/U): Schruppen 0,25–0,4, Schlichten 0,08–0,15.
- Anzahl der Schnitte: (Stangendurchmesser − Teiledurchmesser) / 2 / Schnitttiefe (Schruppen 2–4 mm, Schlichten 0,3–0,5 mm).
- Bohren: t = Tiefe / (n × f); Bohrervorschub 0,1–0,25 mm/U.
- Gewindeschneiden: Gewindelänge × Anzahl der Schnitte (6–10) / (n × Steigung); für Gewinde wird Vc reduziert (80–120).
- Abstechen: Radius / (n × f), f 0,05–0,1; typisch 10–20 Sekunden.
Nebenzeiten: Werkzeugwechsel 1–3 Sekunden (am Drehrevolver), Positionieren zum Schnittbeginn 1–2 Sekunden; bei einem Teil mit 8 Werkzeugen 20–40 Sekunden. Messen und Zwischenprüfung (der Bediener misst jedes N-te Teil) werden mit 3–8 % auf die Taktzeit aufgeschlagen.
Beispielwelle (Ø30×80, 42CrMo4+QT): Ø32→Ø30 Schruppen 1 Schnitt + Schlichten 1 Schnitt (80 mm), Absatz Ø20 h7 25 mm (Schruppen 3 Schnitte + Schlichten), Bohrung Ø8 20 mm, Gewinde M12 15 mm, 2 Fasen, Einstich, Planen, Abstechen. Näherungsrechnung: Schruppdrehen 0,55 min, Schlichtdrehen 0,45 min, Bohren 0,15 min, Gewinde 0,25 min, Einstich-Fasen-Planen 0,3 min, Abstechen 0,2 min, Nebenzeiten 0,5 min, Messzugabe 0,15 min → ≈ 2,55 min (153 s). Fertigbearbeitung auf einer Maschine (Drehmaschine mit angetriebenen Werkzeugen, Rückseitenbearbeitung mit Gegenspindel).
3. Maschinenstundensatz
Der Stundensatz ist die Summe aller Kosten, die der Betrieb in einer Maschinenstunde tragen muss:
| Bestandteil | Typischer Anteil | Hinweis |
|---|---|---|
| Maschinenabschreibung und Finanzierung | 20–30 % | CNC-Drehmaschine 250.000 €, 8–10 Jahre, 4.000–5.000 Stunden/Jahr |
| Bedienerlohn (je Maschine) | 30–45 % | Sinkt bei Mehrmaschinenbedienung; die Position mit den größten Länderunterschieden |
| Werkzeuge und Verbrauchsmaterial | 8–15 % | Hartmetall-Wendeschneidplatten, Bohrer, Gewindebohrer; bei harten Werkstoffen höher |
| Energie | 5–10 % | 15–25 kW mittlere Leistungsaufnahme; abhängig vom Länderpreis |
| Wartung, Kühlschmierstoff, Öl | 5–8 % | |
| Gebäude, Versicherung, allgemeiner Betrieb | 8–12 % |
Ergebnis: In der Türkei kostet eine 3-Achs-CNC-Drehmaschine 28–40 €/Stunde, ein Langdrehautomat 25–38 €/Stunde, eine Drehmaschine mit angetriebenen Werkzeugen 32–45 €/Stunde; in Deutschland etwa das Doppelte. Für die Beispielwelle nehmen wir 38 €/Stunde: 2,55 min × 38/60 = 1,62 €.
4. Rüsten und die Wirkung der Stückzahl
Rüsten: Programm erstellen/anpassen (CAM, 20–90 min), Werkzeugvorbereitung und Voreinstellung (20–40 min), Wechsel von Futter/Backen oder Führungsbuchse (15–45 min), Bearbeitung und Vermessung des ersten Teils (15–30 min). Typisch insgesamt 1,5–3 Stunden; bei komplexen Teilen 4–6 Stunden. Rüststundensatz 30–45 €. Beispiel: 2 Stunden × 40 € = 80 €. Auf die Stückzahl verteilt: 8,00 €/Teil bei 10 Stück, 0,80 € bei 100, 0,08 € bei 1.000. Bei Wiederholaufträgen ist das Programm vorhanden, das Rüsten verkürzt sich um 30–50 %.
5. Nebenoperationen
Wärmebehandlung (Härten, Vergüten: 0,8–1,5 €/kg + Chargenminimum), Schleifen (für h6/h7-Durchmesser 1,5–4 € je Durchmesser), Beschichtung (Verzinken 0,10–0,30 €/Teil als Schüttgut; Vernickeln, Hartverchromen nach Oberfläche), Kennzeichnung (Laser 0,05–0,20 €), Entgraten und Waschen (0,05–0,30 €), Verpackung (0,03–0,20 €). Für Operationen bei Unterlieferanten kommen 5–10 % für Transport und Verwaltung hinzu. Bei der Beispielwelle entfällt das Schleifen, wenn der h7-Durchmesser durch Schlichtdrehen erreicht werden kann; Einstich und Fasen auf der Drehmaschine; nur Waschen/Ölen 0,08 € und Verpackung 0,05 €.
6. Qualität und Dokumentation
Die Serienprüfung (Stichprobenmessung durch den Bediener) steckt im Taktzeitanteil; hinzu kommen Messprotokoll (15–60 min Qualitätspersonal je Charge), 3.1-Zeugnis (vom Werkstofflieferanten, 0–25 € je Charge), EMPB (bei der Erstbestellung 1–3 Stunden). Auf die Stückzahl verteilt: 0,20–0,50 €/Teil bei 100 Stück.
7. Gemeinkosten und Gewinn
Kosten, die nicht direkt der Maschine zugeordnet werden, wie Vertrieb, Planung, Einkauf, Buchhaltung und Qualitätsmanagement (10–18 %), sowie der Gewinn (8–15 %) werden prozentual auf die gesamten Herstellkosten aufgeschlagen; in der Branchenpraxis zusammen 20–30 %. Preiswettbewerb und Kundenbeziehung bestimmen dieses Band.
Beispiel: Welle Ø30×80 mm 42CrMo4+QT bei drei Stückzahlen
| Position | 10 Stück | 100 Stück | 1.000 Stück |
|---|---|---|---|
| Rohmaterial | 1,23 € | 1,23 € | 1,18 € (Mengenrabatt Stange) |
| Bearbeitung (2,55 min × 38 €/h) | 1,62 € | 1,62 € | 1,52 € (Taktzeitoptimierung) |
| Rüsten (80 €) | 8,00 € | 0,80 € | 0,08 € |
| Waschen + Verpackung | 0,13 € | 0,13 € | 0,11 € |
| Qualität / Protokoll / 3.1 | 2,50 € | 0,35 € | 0,12 € |
| Herstellkosten | 13,48 € | 4,13 € | 3,01 € |
| Gemeinkosten + Gewinn (25 %) | 3,37 € | 1,03 € | 0,75 € |
| Stückpreis (EXW/FCA) | ≈ 16,85 € | ≈ 5,16 € | ≈ 3,76 € |
Von 10 auf 100 Stück sinkt der Preis auf ein Drittel; von 100 auf 1.000 nur noch um 27 %. Bei kleinen Stückzahlen bestimmt die Rüstkostenverteilung alles; bei großen Stückzahlen sind Bearbeitungszeit und Rohmaterial entscheidend. Deshalb senkt es bei einem Jahresbedarf von 1.000 Stück den Stückpreis, 2 × 500 statt 4 × 250 zu bestellen (abzuwägen gegen die Lagerkosten).
Kostenhebel für den Konstrukteur
- Standard-Stangendurchmesser: Legen Sie den maximalen Durchmesser 1,5–2 mm unter die Standardstange.
- Toleranz dort, wo sie nötig ist: h7 an einem einzelnen Durchmesser wird auf der Drehmaschine erreicht; zwei bis drei h6-Durchmesser erfordern Schleifen (+2–4 €/Teil). Details in unserem Beitrag zu Toleranzen.
- Verhältnis Länge/Durchmesser: Über 10:1 ist eine Abstützung (Reitstock, Führungsbuchse) erforderlich; Zeit und Ausschuss steigen.
- Gewindelänge: Unnötig lange Gewinde erhöhen die Anzahl der Schnitte; 1,5×D reicht aus.
- Tiefe kleine Bohrungen: Tieflochbohren über 10×D erfordert Spezialwerkzeuge und niedrigen Vorschub.
- Werkstoffwahl: Werkstoffe mit hoher Zerspanbarkeit (Automatenstahl, 6082, CW614N) verkürzen die Taktzeit um 20–40 %; ist Festigkeit erforderlich, bleiben Sie beim Vergütungsstahl 42CrMo4. Unser Beitrag zu Automatenstahl enthält einen Vergleich.
- Oberflächengüte: Ra 1,6 ist auf der Drehmaschine Standard; Ra 0,4 erfordert einen Schlichtschnitt und niedrigen Vorschub (Zeit +15–30 %), Ra 0,2 erfordert Schleifen.
- Stückzahl und Lose: Teilen Sie die Jahresstückzahl mit; der Lieferant plant Stangeneinkauf und Rüsten entsprechend.
Häufig gestellte Fragen
Sollten die Rüstkosten im Angebot als eigene Position ausgewiesen werden?
Für die Vergleichbarkeit ja: Die Struktur „Stückpreis + Rüstkosten je Los" erlaubt Ihnen, den Preis bei unterschiedlichen Stückzahlen zu berechnen. Manche Lieferanten verstecken das Rüsten im Stückpreis; fragen Sie nach und lassen Sie es trennen.
Warum unterscheiden sich Angebote für dasselbe Teil um 30 %?
Maschinentyp (Langdrehautomat vs. konventionelle Drehmaschine), Stundensatz, Taktzeitschätzung, Gewinnerwartung und Kapazitätsauslastung; außerdem Unterschiede im Umfang (Zeugnis, Protokoll, Verpackung). Unser Leitfaden zur Anfrage (RFQ) erklärt, wie der Umfang vergleichbar gemacht wird.
Kann ich den Lieferanten nach der Taktzeit fragen?
Nicht jeder Lieferant teilt sie mit, da es sich um Geschäftsinformationen handelt; auf die Frage „Wie lang ist die Bearbeitungszeit?" erhalten Sie jedoch eine ungefähre Antwort. Üblicher ist die Bitte um eine Preisaufschlüsselung (Material / Bearbeitung / Rüsten / Nebenoperationen).
Ist die Preiskalkulation bei Frästeilen anders?
Die Logik ist dieselbe; die Unterschiede: Rohmaterial als Platte/Block (Spananteil kann 50–80 % betragen), mehrere Aufspannungen (Anzahl der Spannungen), mehr Werkzeuge, etwas höherer Stundensatz. Unser Beitrag zu den Achsen erklärt die Wirkung der Aufspannungen.
Fazit
Drehteilpreis = Rohmaterial + Taktzeit × Stundensatz + Rüstkosten ÷ Stückzahl + Nebenoperationen + Qualität + Gemeinkosten und Gewinn. Ein Einkäufer, der diese Aufschlüsselung kennt, vergleicht Angebote richtig, und ein Konstrukteur bestimmt mit Stangendurchmesser, Toleranz und Werkstoffwahl 20–40 % des Preises bereits in der Konstruktion. Tornelle bietet mit dieser Aufschlüsselung an, in Mengenstaffeln und mit separat ausgewiesenem Rüsten; wenn Sie die Kalkulation für Ihr eigenes Teil sehen möchten, senden Sie Ihre technische Zeichnung über unser Angebotsformular. Zu unserer Drehkapazität siehe unsere Seite CNC-Drehen.
