Volg my op: 
Wenke vir die vermindering van CNC-bewerkingskoste
Om unieke en innoverende prototipes te maak wat goed lyk en goed funksioneer, is waarna ons streef. Wanneer ons ontwerp of masjineer, gee ons baie aandag aan die eindgebruik van die onderdeel, soos "lugvaartonderdele benodig liggewigonderdele, motorstertligte vereis hoë oppervlakafwerking, ens.". Maar die begeerte om koste te verminder loop deur die hele ontwerp- en vervaardigingsproses.
Voordat ons die tegnieke vir die vermindering van CNC-bewerkingskoste verstaan, moet ons eerstens die prysfaktore van CNC-pasgemaakte onderdele verstaan. Die belangrikste faktor is die verwerkingstyd, wat selfs die waardeverminderingskoste van die masjien en die programmeringskoste oorskry. Die truuk om CNC-bewerkingskoste te verminder, is om sekere reëls te volg om die ontwerp te optimaliseer, en sodoende bewerkingstyd te verminder sonder om die meganiese funksionaliteit van die onderdeel in te boet. DDPROTOTYPE het meer as tien wenke saamgevat om hopelik koste vir jou volgende CNC-projek te besnoei.
1.Verken goedkoop materiale - Verminder CNC-bewerkingskoste
Beide die prys van grondstowwe en die gemak van verwerking het 'n beduidende impak op koste. Die prys van grondstowwe word bepaal deur hul skaarsheid en hul eie waarde. DDPROTOTYPE het 'n prysvergelyking gemaak van verskillende materiale maar met dieselfde grootte wat algemeen gebruik word, en gevind dat die prysverskil redelik groot is. Die gemak van verwerking van 'n materiaal het 'n groter impak op verwerkingskoste as die prys van grondstowwe. Oor die algemeen verg die sny van sagter materiale minder bewerkingstyd en vereis dit nie spesiale messe of bykomende hulpgereedskap nie. Byvoorbeeld, vir die dele van dieselfde tekening, die verwerkingsprys van aluminium 6061 is baie laer as dié van vleklose staal.
Neem die 6" x 6" X 1" grootte as 'n voorbeeld, die koste van verskillende materiale verskil
Metal | |
Aluminium 6061 | $25 |
Aluminium 7075 | $80 |
Vlekvrye staal 304 | $90 |
Koper C360 | $148 |
Plastic | |
ABS (akriellonitriel-butadiëne-stireen) | $17 |
POM (Polyoksimileen) | $27 |
Nylon 6 | $30 |
LOER | $300 |
Oor die algemeen, net as 'n funksionele prototipe, sal die keuse van 'n relatief goedkoop sagte materiaal wat aan die ontwerpvereistes voldoen, meer koste-effektief wees. Aluminium 6061 is duidelik die mees koste-effektiewe materiaal vir die maak van metaal prototipes vanweë die lae koste en baie goeie bewerkbaarheid. Vlekvrye staal en titanium is baie duur opsies, en dit kan geld bespaar, tensy sekere gespesifiseerde materiaal eienskappe vereis word. As jy 'n mediese toestel ontwerp en dit moet in die menslike liggaam ingeplant word, dan moet bioversoenbaarheid die eerste prioriteit wees, en jy moet titaniumlegerings, of vlekvrye staal, ensovoorts kies op grond van werklike vereistes. As dit by plastiek kom, is ABS en POM die meer gewilde goedkoop materiale en is dit relatief maklik om te verwerk, PEEK is 'n baie duur materiaal.
2.Balanseer hoeveelheid en omkeertyd - -Vermindering van CNC-bewerkingskoste
Groter hoeveelheid is nog 'n belangrike faktor om CNC-bewerkingskoste te verminder. Met 'n toename in hoeveelheid, neem die eenheidsprys af. In die prent hieronder is die koste om net een stuk te masjien $41.89, en as 10 stukke vervaardig word, daal die eenheidskoste tot $11.26. Die verhoging van die hoeveelheid tot 100 stukke bring die eenheidsprys af na $5.72. Die rede dat die prys so gedaal het, is omdat slegs een stuk verwerk word, wat ook programmering, masjienverstelling, materiaalbestelling, ens vereis, terwyl groter hoeveelhede verwerk word, hoef hierdie take net een keer gedoen te word; nog belangriker, wanneer die hoeveelheid toeneem, sal ons 'n paar hulpjig verhoog om produksiedoeltreffendheid te verbeter, en sodoende die eenheidsprys van die produk aansienlik verminder.
3. Evalueer die behoefte aan oppervlakbehandeling - -Vermindering van CNC-bewerkingskoste
Nog 'n faktor wat die koste ernstig beïnvloed, is die afwerking. Wanneer verskillende oppervlakbehandelings op die oppervlak van 'n onderdeel vereis word, word byvoorbeeld 'n superhoë poleerafwerking aan die een kant vereis en 'n spesiale laag aan die ander kant, of die oppervlakafwerkingseffek van die hele onderdeel moet gehou word as konsekwent as moontlik, sal bykomende koste op hierdie tydstip aangegaan word. Dit is nodig om die noodsaaklikheid van die oppervlakbehandeling van die onderdeel noukeurig te evalueer, soos anodisering, hittebehandeling, spesiale bedekkings, ens.
4. Stel streng toleransies in wanneer nodig - Vermindering van CNC-bewerkingskoste
Gewoonlik is nie alle kenmerke van 'n onderdeel krities vir sy funksie nie. In die ontwerp, Hoe meer afmetings met toleransie vereistes, hoe hoër die akkuraatheid vereistes, (byvoorbeeld, merk die radius, gat deursnee en posisie, filet), ens, sal die koste van bewerking verhoog. Om te verhoed dat onnodige koste bygevoeg word, hoef slegs 'n paar kritieke oppervlaktes verdraagsaam te word, soos gate, skagte, snaps, ens., en streng toleransies word beheer (standaardtoleransie is +/- 0.005 duim). By DDPROTOTYPE is ons tipiese toleransie-akkuraatheidreeks 0.005″ – 0.001″, afhangende van struktuur, materiaal, ens.
5. Probeer teks of ikone vermy.
Indien dit nie nodig is nie, probeer om teks of ikone op die onderdeel tydens CNC-bewerking te vermy, wat die koste sal verhoog. As teks en ikone nodig is, oorweeg dit om dit te verander na 'n oppervlakbehandelingsproses soos verf of druk, aangesien dit CNC-bewerkingstyd kan verminder.
6. Gebruik soveel standaard-grootte gereedskap as moontlik
Wanneer u onderdele ontwerp, probeer om die afmetings te ontwerp wat ooreenstem met standaard CNC-gereedskap, wat bewerkingstyd baie kan bespaar. Byvoorbeeld, gat-, draad- en sakdiameters moet direk met gewone CNC-gereedskap gemasjineer word. Nie-standaard grootte gate vereis eindfreule of ruimers vir presisie bewerking, en selfs sommige strukture benodig pasgemaakte gereedskap. As jy nie vertroud is met gereedskapafmetings nie, is 'n algemene praktyk om die gat op 'n "standaard" duim te stel, soos 1/8″, 1/4″ of 'n heelgetal van millimeter. Vermy groottes soos 0.3871″ of 3.956mm. Daarbenewens kan die handhawing van konsekwente gat- en holteafmetings van die hele onderdeel die frekwensie van gereedskapverandering verminder en sodoende die CNC-bewerkingsproses.
7. Gebruik standaard tapgrootte
Die ontwerp van standaard tapgate kan die koste van CNC-bewerking verminder. Tikgrootte en draaddiepte beïnvloed die verwerkingstyd. Byvoorbeeld, as jy 'n 2-56 duim-skroefgat ontwerp, as die draad te diep is terwyl die kraan relatief dun is, sal dit meer lastig wees om te werk. Dit is 'n algemene praktyk om altyd die maksimum diepte van die draad te ontwerp om minder as drie keer die deursnee van die boor te wees. Langer drade kan spesiale gereedskap benodig, verhoog ook die tiktyd aansienlik, en daar is 'n risiko van kraanbreek. As die kraan gebreek het, moet ons dit met EDM hanteer of die onderdele hermaak.
8. vermy groot en komplekse geometrie-onderdele - -Vermindering van CNC-bewerkingskoste
Die kenmerke van 'n onderdeel, insluitend grootte en kompleksiteit, het 'n groot impak op CNC-bewerkingskoste. Dit spreek vanself dat groter dele meer materiaal en bewerkingstyd sal verbruik. Vir hoogs komplekse onderdele kan verskeie prosesse tydens die bewerkingsproses vereis word, miskien voortgaan op verskeie masjiene, wat meer programmering, toebehore en opstelkoste vereis. Byvoorbeeld, 'n onderdeel in die figuur hieronder moet op verskeie oppervlaktes verwerk word tydens die vervaardigingsproses. In 2019 het DDPROTOTYPE $159 vir hierdie deel gekwoteer.
9. Vermy die ontwerp van dun mure
Alhoewel CNC-bewerking dele met stywe toleransies en dun wande selfs minder as 1 mm kan bewerk, word dit aanbeveel om die wanddikte te verhoog as jy op 'n beperkte begroting is. Onderdele met te dun wande (gewoonlik gedefinieer as minder as 0.794 mm (1/32 duim)) is maklik om te vervorm tydens CNC-bewerking en kan ook gereedskapvibrasie veroorsaak, wat dit moeilik maak om toleransies te handhaaf. Die korrekte manier om dun mure te masjineer, is om die hoeveelheid voer te verminder, wat lang bewerkingstyd neem. Daarom kan die ontwerp van dikker mure help om verwerkingstye te versnel en koste te verminder. DDPROTOTYPE beveel 'n minimum wanddikte van 0.8 mm aan vir metaalonderdele en 1.5 mm vir plastiekonderdele. As jy onderdele met kleiner wanddiktes maak, kan jy plaatmetaalvervaardiging probeer.
10. Vermy skerp binnerande
Om 'n perfekte 90°-binnehoek te bewerk is moeilik omdat CNC-gemasjineerde gereedskap soos eindfrese of freessnyers silindries is en outomaties afgeronde binnehoeke tydens bewerking kan laat. As jy by hierdie ontwerp hou, is die beste manier om dit te bereik om EDM-bewerking te gebruik, wat 'n duurder bewerkingsproses is en langer sal neem om te masjineer. As skerp binnehoeke nie nodig is nie, is 'n konvensionele ontwerp dat die radius van die binnehoek minstens 1/3 die diepte van die holte is. Kleiner binnehoekradiusse vereis kleiner gereedskap, maar klein gereedskap kan nie groot hoeveelhede materiaal op een slag verwyder nie, en voere is uiters klein om werktuigbreek te voorkom, wat die bewerkingstyd verhoog. Probeer ook, indien moontlik, binnehoeke van dieselfde radius hou. Dit help om die frekwensie van gereedskapveranderings te verminder.
11. Vermy diep holtes
CNC-bewerking van dele met diep holtes is tydrowend en duur omdat die werktuig geneig is om te breek tydens die proses om diep holtes te maak. Die snylengte van CNC-gereedskap is beperk en werk glad wanneer holtes twee tot drie keer so diep as hul deursnee gesny word. Byvoorbeeld, 'n snyer met 'n deursnee van 15 mm kan maklik 'n holte tot 'n diepte van 30 mm sny. DDPROTOTYPE beveel aan dat die lengte van die holte nie 4 keer die deursnee van sy gereedskap moet oorskry nie, gebaseer op praktyk. Andersins word spesiale gereedskap of 5-as CNC-masjiene benodig. Vir dieper holtes kan addisionele bewerkingstoerusting soos EDM, borsing, ens. benodig word om te help met verwerking, wat die bewerkingskoste verhoog.
12.Vermy die ontwerp van kenmerke met hoë aspekverhoudings
Wanneer CNC-onderdele met 'n hoë aspekverhouding bewerk word, is gereedskapvibrasie geneig om te voorkom en dit is moeilik om streng toleransies te handhaaf. Volgens die ervarings van DDPROTOTYPE moet die aspekverhouding minder as 4 wees, wat die koste van CNC-bewerking effektief kan verminder.
13. Verdeel die komplekse dele
In sekere gevalle, as 'n komplekse onderdeel in verskeie dele verdeel word en dan saamgebout of aanmekaar gesweis word, kan die meganiese funksie van die samestelling ook vervul word, sal ons aanbeveel. Dit sal koste verminder in vergelyking met die bewerking van 'n groot, superkomplekse onderdeel individueel.
Veral vir onderdele met diep holtes of onderdele wat aan verskeie kante bewerk moet word, kan die bewerking daarvan tydrowend wees en kan pasgemaakte toebehore of 5-as CNC-masjiene vereis.
14. Maak seker die ontwerp is akkuraat
Onvoltooide of onakkurate CAD-tekeninge sal lei tot sekondêre verwerking van dele, of selfs skrapping, en moet hervervaardig word. Dit voeg ekstra verwerkingstyd by, wat baie frustrerend is. Raadpleging van 'n ervare masjinis of vervaardiger tydens die ontwerpfase kan jou op die lang termyn baie tyd en geld bespaar.
Som op. Beste praktyke vir die vermindering van CNC-koste
Al met al, hou jou dele eenvoudig en vermy kompleksiteit.
Andersins word spesiale gereedskap of toebehore, veelvuldige masjienopstellings vereis, veral vir onderdele met hoogs komplekse geometrieë in spesiale materiale, wat langer bewerkingstye beteken.
So, om die koste van CNC-bewerking te verminder, vra jouself die volgende vrae nadat die ontwerp voltooi is:
Is die ontwerp geoptimaliseer met proses-haalbaarheidsriglyne?
Is alle kenmerke van die ontwerp absoluut noodsaaklik?
Kan die ontwerpfunksie vereenvoudig word?
Kan dit in verskeie dele verdeel word wat makliker is om te bewerk en dan saamgestel word?
Is die ontwerp weer geoptimaliseer om die behoefte aan veelvuldige masjiene uit te skakel om bewerking of spesiale gereedskap te help om aan vereistes te voldoen?
Is daar goedkoper of makliker verwerkbare materiaal wat aan my vereistes kan voldoen?
In hierdie artikel beklemtoon ons ontwerptegnieke met universele toepassing om die koste van CNC-bewerking te verminder. Natuurlik, vir verskillende projekte en verskillende oplossings, kan jy jou 3D-lêers na DDPROTOTYPE stuur, jou ontwerpe gratis optimaliseer en konstruktiewe voorstelle gee.