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Facteurs affectant les coûts d'usinage CNC
Bien que l'impression 3D soit devenue un sujet brûlant dans les médias grand public, les attentes à son égard n'ont pas été trop élevées ces dernières années, en particulier lorsqu'il s'agit de fabriquer des pièces métalliques. L'usinage CNC reste à ce jour l'un des processus de fabrication les plus rentables dans la production à la demande. Lorsque vous recherchez des pièces usinées CNC personnalisées, le prix de différents fabricants peut être très différent, parfois même le double de l'écart. La plupart des gens se sont sentis confus, quels facteurs affectant le prix des pièces usinées CNC ? En fait, dans l'usinage CNC, il n'y a pas de coût fixe qui puisse être appliqué universellement à différents projets CNC. Cet article vous aidera à comprendre certains des principaux facteurs affectant les coûts d'usinage CNC et vous fournira des conseils sur la façon de réduire les coûts d'usinage CNC pour respecter le budget de votre projet.
Les facteurs les plus importants affectant les coûts des pièces usinées CNC sont le temps de traitement, l'équipement, les matériaux, la conception, le volume de fabrication, la tolérance et le traitement de surface, etc.
1. Machine CNC et sa configuration
Machine cnc. La machine CNC est un investissement majeur avant un projet d'usinage. Par exemple, Haas (HAAS) les machines sont très populaires aux États-Unis, et le prix d'une entrée de gamme fraisage CNC la machine commence à 30,000 XNUMX $. Ces investissements coûteux doivent être amortis dans le coût de chaque pièce fabriquée. L'exploitation, l'entretien et les autres coûts connexes ne sont pas non plus une petite dépense. L'usinage CNC utilise des machines-outils CNC coûteuses, et le coût des pièces produites par celui-ci sera d'autant plus élevé.
Les opérations d'usinage de pièces personnalisées comprennent le perçage, l'alésage, le tournage et le fraisage, la plupart des opérations sont effectuées sur une fraiseuse CNC ou un tour CNC. Chez DDPROTOTYPE - un fabricant de prototypes en Chine, le coût d'usinage d'une fraiseuse CNC 3 axes (hors salaire de l'opérateur) est de 13 $ de l'heure, après avoir ajouté le salaire de l'opérateur, il sera d'environ 24 $ de l'heure. Les prix du tournage CNC sont de 11 $ de l'heure, tandis que les coûts d'usinage pour l'usinage CNC 5 axes sont de 40 $ à 80 $ de l'heure ou plus.
Outils de coupe. Le matériau, le revêtement et la géométrie des outils de coupe peuvent également affecter le coût total de la machine CNC. Par exemple, le coût d'un outil de coupe à pointe de carbure sera le double de celui des outils de coupe en acier, il sera beaucoup plus dur, plus résistant à la chaleur et pourra fonctionner à une vitesse extrêmement élevée. Pour couper l'alliage de titane, vous devez utiliser des outils de coupe spéciaux en alliage.
Le fraisage CNC est plus cher. Par rapport au tournage CNC, les fraiseuses CNC ont des pièces mobiles plus complexes ; sont plus difficiles à mettre en place, à exploiter et à entretenir ; et peut effectuer des opérations plus complexes, et le coût sera plus élevé en conséquence.
Frais d'installation. Les frais d'installation couvrent les frais engagés pour la préparation de l'usinage proprement dit. Toutes les pièces usinées CNC commencent comme un modèle 3D. Le modèle 3D est conçu par des experts en conception, à l'aide d'un logiciel de CAO (conception assistée par ordinateur). Les ressources nécessaires pour créer un modèle 3D à fabriquer représentent une part importante des coûts de mise en place. Les coûts de mise en place comprennent également l'optimisation de la conception et les préparations CAM (Computer Aided Manufacturing) des modèles à fabriquer, à l'aide du logiciel CAM approprié.
2. Matériaux
Le matériau utilisé pour fabriquer les pièces est l'un des facteurs importants affectant le coût, ce qui implique le coût de la matière première et l'usinabilité de la matière première.
l Le coût de la matière première. Le prix des matières premières varie en fonction de sa valeur et de sa rareté. Les ingénieurs d'achat expérimentés auront une compréhension détaillée des matériaux de traitement courants, tels que l'aluminium, le cuivre, le titane, l'acier inoxydable, le magnésium, le zinc, l'ABS, l'acrylique, le POM, le FRP, le nylon, le PEEK, le PVC, le PC, le PE, le PU, le PTFE.
Métal | |
Aluminium 6061 | $25 |
Aluminium 7075 | $80 |
304 en acier inoxydable | $90 |
Plastique | |
ABS | $17 |
POM | $27 |
Nylon 6 | $30 |
Prenez les dimensions 6″ x 6″ x 1″ par exemple, le coût des différents matériaux.
Usinabilité des matériaux.Outre le coût des matières premières, la difficulté de transformation est un autre déterminant important. Le coût d'usinage CNC d'une pièce est proportionnel au temps qu'il faut pour l'usiner. Les matériaux difficiles à usiner consomment également plus de ressources, comme plus de paramètres, de montages, de fluides de coupe, d'électricité et d'outils de coupe. Les matériaux métalliques ont tendance à être plus difficiles à usiner que les matériaux plastiques, mais différents matériaux avec une qualité différente également. Tels que l'ABS, le PC, le PMMA et l'AL6061 sont des matériaux CNC très populaires car ils sont faciles à couper, tandis que l'usinabilité du PEEK, du magnésium, du téflon, de l'acier inoxydable et du titane est légèrement médiocre.
Conception et complexité géométrique.La conception et la géométrie de la pièce affectent considérablement le coût de l'usinage CNC. De toute évidence, le coût d'usinage sera beaucoup plus élevé pour les pièces plus complexes, les coins intérieurs pointus, les parois minces, les cavités profondes, les trous et lettrages non standard, etc. Les pièces très complexes peuvent nécessiter des machines CNC plus avancées, plus de temps d'usinage, plusieurs changements la surface d'usinage et les configurations, plus d'inspections de qualité (tolérances, finition de surface, etc.), les configurations, les montages personnalisés, etc., et tout cela affectera le coût de la pièce.
De plus, la fabrication de grandes pièces est plus coûteuse car elle nécessite plus de matière première, de ressources et de temps d'usinage.
Quantité.Le coût d'une seule pièce peut être efficacement réduit grâce à la fabrication à grand volume, qui est le résultat de l'élimination du coût des configurations répétées. Pour la même pièce, la conception CAO, la FAO et la configuration de la machine sont toutes effectuées en même temps. S'il n'est utilisé que pour fabriquer un prototype, tous les coûts d'installation sont attribués à cette seule pièce. Si les mêmes opérations et configurations sont utilisées pour un grand volume des mêmes pièces, le coût de configuration peut être réparti sur toutes les pièces et maximiser les économies de coûts. Selon des statistiques incomplètes, si le prix d'une pièce est de 10 $, le prix ou la fabrication de 1000 pièces peut être de 1 $. Oui, la différence de prix est si grande.
Tolérance de la pièce.Des tolérances strictes peuvent mieux répondre aux exigences de la conception, mais le coût de l'usinage CNC est plus élevé en conséquence. Les pièces n'ont pas besoin de définir des tolérances trop précises, sauf si nécessaire. Habituellement, il suffit de garder des tolérances serrées à l'interface de la pièce avec d'autres pièces. Il faut faire attention à la difficulté d'obtenir des tolérances serrées à l'intérieur d'un trou ou d'une cavité dans une pièce. Chez DDPrototype, nous suivons généralement les normes DIN-2768-1-grade fin pour les pièces métalliques usinées CNC et DIN-2768-1-grade moyen pour les pièces plastiques usinées CNC.
Coût de la main-d'œuvre.De nombreux facteurs déterminent les coûts de main-d'œuvre, tels que la région, l'industrie, le niveau supérieur des travailleurs qualifiés, etc. Pour l'atelier d'usinage CNC, la plupart du temps, de nombreuses pièces aux formes géométriques complexes nécessitent un usinage CNC, et afin de garantir la qualité et la précision dimensionnelle de la pièce, nous choisirons d'embaucher des machinistes expérimentés et expérimentés pour faire fonctionner la machine CNC. . Dans le même temps, le coût du travail sera plus élevé en conséquence.
Traitement de surface.Si votre pièce demande un traitement de surface ou une finition supplémentaire, le coût de la pièce sera plus élevé par rapport à la pièce sans aucun traitement de surface ou finition, car elle nécessitera des technologies et des matériaux spécifiques à réaliser. Généralement, le traitement de surface de la pièce comprenait le revêtement, l'anodisation, le traitement thermique, le polissage, la pulvérisation, la galvanoplastie, la passivation, la sérigraphie, etc.
Conception.Des caractéristiques complexes telles que la taille de trou non standard, le lettrage et les parois minces entraîneront une augmentation du coût de l'usinage CNC. Les fonctionnalités complexes nécessitent plus de temps de programmation, des outils spécialisés et plusieurs réglages pour usiner la pièce, et l'augmentation du temps de fonctionnement entraînera une augmentation du coût d'usinage CNC. Nous pouvons simplifier la conception en éliminant la fonction inutile.
Si votre dessin CAO est précis, détaillé et complet ? Vous aurez peut-être besoin d'un ingénieur ou d'un machiniste expérimenté pour vous aider dans vos conceptions afin de vous assurer que vos conceptions sont usinées comme prévu. Cette étape de consultation de conception peut ajouter un coût initial au projet, mais elle peut économiser beaucoup de dépenses inutiles à long terme, telles que les pertes causées par des erreurs de conception, les pertes causées par des erreurs dans le réglage des tolérances, etc.
Conseils pour réduire le coût d'une pièce usinée CNC - comment réduire le coût d'un usinage CNC ?
Après avoir compris les facteurs qui affectent le coût de l'usinage CNC, et afin de réduire et de minimiser les coûts de l'usinage CNC, nous devons prendre en considération les aspects suivants.
1.Conception et géométrie complexe.
– Éviter les structures à cavités profondes
– Coin intérieur arrondi
– Assurez-vous que le rayon du coin intérieur est d'au moins 1/3 de la profondeur de la cavité
–Réduire la structure de paroi mince (l'épaisseur de paroi des pièces métalliques est meilleure que 0.8 mm et le plastique peut être de 1.5 mm)
–Longueur de profondeur limite (la profondeur maximale du filetage est fixée à trois fois le diamètre du trou)
–Évitez les petites fonctionnalités avec des rapports d'aspect élevés
–Optimisé pour les trous filetés
2 Tolérance
–Réduire l'utilisation de tolérances serrées
–Tolérance standard utilisée
–Éliminer toutes les tolérances inutiles de votre conception
3. Outils de coupe
–Utiliser un foret standard
4. Traitement de surface et finition
–Éviter les traitements de surface multiples
–Sélectionnez la finition usinée
5.Others
–Choisissez un emplacement plus économique, comme le Guangdong, en Chine
–Un atelier d'usinage CNC avec un machiniste qualifié, c'est mieux
De nombreux facteurs déterminent le prix des pièces usinées CNC, mais travailler avec un fournisseur de services d'usinage CNC expérimenté et compétent peut vous aider à résoudre de nombreux problèmes d'usinage et à vous fournir des pièces de haute qualité. Chez DDPTOTOYPE, nous nous consacrons aux services d'usinage CNC depuis plus de dix ans et vous fournirons plus de suggestions pour optimiser les conceptions. Nous sommes impatients de vous entendre.