Śledź mnie na: 
Czynniki wpływające na koszty obróbki CNC
Chociaż druk 3D stał się gorącym tematem w mediach głównego nurtu, oczekiwania wobec niego nie były w ostatnich latach zbyt wysokie, zwłaszcza jeśli chodzi o wytwarzanie części metalowych. Obróbka CNC pozostaje jak dotąd jednym z najbardziej opłacalnych procesów produkcyjnych w produkcji na żądanie. Gdy szukasz niestandardowych części obrabianych CNC, cena od różnych producentów może być bardzo różna, czasem nawet dwukrotnie wyższa. Większość ludzi była zdezorientowana, jakie czynniki wpływają na cenę części obrabianych CNC? W rzeczywistości w obróbce CNC nie ma kosztów stałych, które można by uniwersalnie zastosować do różnych projektów CNC. Ten artykuł pomoże Ci zrozumieć niektóre z głównych czynników wpływających na koszty obróbki CNC i dostarczy Ci kilku porad, jak obniżyć koszty obróbki CNC, aby sprostać budżetowi projektu.
Najważniejszymi czynnikami wpływającymi na koszty części obrabianych CNC są czas obróbki, sprzęt, materiały, projekt, wielkość produkcji, tolerancja i obróbka powierzchni itp.
1. Maszyna CNC i jej konfiguracja
Maszyna CNC. Maszyna CNC to poważna inwestycja przed rozpoczęciem projektu obróbki skrawaniem. Na przykład maszyny Haas (HAAS) cieszą się dużą popularnością w Stanach Zjednoczonych, a cena podstawowej frezarki CNC zaczyna się od 30 000 dolarów. Te kosztowne inwestycje muszą być zamortyzowane w koszcie każdej wyprodukowanej części. Koszty eksploatacji, konserwacji i inne powiązane koszty również nie należą do małych. Obróbka CNC wykorzystuje drogie obrabiarki CNC, a koszt wytwarzanych przez nie części będzie odpowiednio wyższy.
Operacje obróbki części niestandardowych obejmują wiercenie, wytaczanie, toczenie i frezowanie, większość operacji jest wykonywana na frezarce CNC lub tokarce CNC. W firmie DDPROTOTYPE – chińskim producencie prototypów, koszt obróbki 3-osiowej frezarki CNC (bez wynagrodzenia operatora) wynosi 13 USD za godzinę, po dodaniu wynagrodzenia operatora wyniesie około 24 USD za godzinę. Ceny toczenia CNC wynoszą 11 USD za godzinę, podczas gdy koszty obróbki 5-osiowej CNC wynoszą od 40 USD do 80 USD za godzinę lub więcej.
Narzędzia skrawające. Materiał, powłoka i geometria narzędzi skrawających mogą również wpływać na całkowity koszt maszyny CNC. Na przykład, koszt narzędzia skrawającego z węglików spiekanych będzie dwukrotnie wyższy niż koszt narzędzia skrawającego ze stali, jest on jednak znacznie twardszy, bardziej odporny na wysoką temperaturę i może pracować z ekstremalnie wysokimi prędkościami. Do cięcia stopu tytanu należy używać specjalnych narzędzi skrawających ze stopu.
Frezowanie CNC jest droższe. W porównaniu z toczeniem CNC, frezarki CNC mają bardziej złożone części ruchome, są trudniejsze w konfiguracji, obsłudze i konserwacji oraz mogą wykonywać bardziej złożone operacje, co przekłada się na wyższy koszt.
Koszty przygotowawcze . Koszty przygotowawcze obejmują koszty poniesione w celu przygotowania do faktycznej obróbki. Wszystkie części obrabiane CNC powstają na bazie modelu 3D. Model 3D jest projektowany przez ekspertów w dziedzinie projektowania, przy użyciu oprogramowania CAD (Computer Aided Design). Zasoby niezbędne do stworzenia modelu 3D do produkcji stanowią znaczną część kosztów przygotowawczych. Koszty przygotowawcze obejmują również optymalizację projektu oraz przygotowanie modeli do produkcji w technologii CAM (Computer Aided Manufacturing) z wykorzystaniem odpowiedniego oprogramowania CAM.
2. Materiały
Materiał użyty do produkcji części jest jednym z ważnych czynników wpływających na koszt, który wiąże się z kosztem surowca i obrabialnością surowca.
l Koszt surowca. Cena surowców waha się w zależności od ich wartości i rzadkości występowania. Doświadczeni inżynierowie ds. zakupów posiadają szczegółową wiedzę na temat popularnych materiałów przetwórczych, takich jak aluminium, miedź, tytan, stal nierdzewna, magnez, cynk, ABS, akryl, POM, FRP, nylon, PEEK, PVC, PC, PE, PU, PTFE.
Metal | |
aluminium 6061 | $25 |
aluminium 7075 | $80 |
Stal nierdzewna 304 | $90 |
Plastik | |
ABS | $17 |
POM | $27 |
Nylon 6 | $30 |
Weźmy na przykład wymiary 6 "x 6" x 1 ", koszt różnych materiałów.
Skrawalność materiałów . Oprócz kosztów surowców, kolejnym ważnym czynnikiem jest trudność obróbki. Koszt obróbki CNC elementu jest proporcjonalny do czasu potrzebnego na jego obróbkę. Materiały trudne w obróbce wymagają również większych zasobów, takich jak większa liczba ustawień, oprzyrządowania, płynów obróbkowych, energii elektrycznej i narzędzi skrawających. Materiały metalowe są zazwyczaj trudniejsze w obróbce niż tworzywa sztuczne, ale różnią się również pod względem gatunku. Materiały takie jak ABS, PC, PMMA i AL6061 są bardzo popularnymi materiałami CNC, ponieważ łatwo je skrawać, podczas gdy skrawalność PEEK, magnezu, teflonu, stali nierdzewnej i tytanu jest nieco niższa.
Projekt i złożoność geometryczna. Projekt i geometria części znacząco wpływają na koszt obróbki CNC. Oczywiście, koszt obróbki będzie znacznie wyższy w przypadku bardziej złożonych części, ostrych narożników wewnętrznych, cienkich ścianek, głębokich wnęk, niestandardowych otworów i napisów itp. Bardzo złożone części mogą wymagać bardziej zaawansowanych maszyn CNC, dłuższego czasu obróbki, wielokrotnych zmian powierzchni obrabianej i ustawień, większej liczby kontroli jakości (tolerancji, wykończenia powierzchni itp.), ustawień, niestandardowych oprzyrządowań itp., a wszystko to wpływa na koszt części.
Ponadto produkcja dużych części jest droższa, ponieważ wymaga więcej surowców, zasobów i czasu obróbki.
Ilość. Koszt pojedynczej części można skutecznie obniżyć poprzez produkcję wielkoseryjną, co wynika z wyeliminowania kosztów wielokrotnych ustawień. W przypadku tej samej części, projektowanie CAD, CAM i konfiguracja maszyny są wykonywane jednocześnie. Jeśli jest ona wykorzystywana tylko do wytworzenia jednego prototypu, wszystkie koszty konfiguracji są przypisane do tej jednej części. Jeśli te same operacje i konfiguracje są stosowane do produkcji dużej liczby tych samych części, koszt konfiguracji można rozłożyć na wszystkie części, maksymalizując oszczędności. Według niepełnych danych statystycznych, jeśli cena jednej części wynosi 10 USD, cena produkcji 1000 sztuk może wynieść 1 USD. Tak, różnica w cenie jest aż tak duża.
Tolerancja części. Ścisłe tolerancje mogą lepiej spełniać wymagania projektu, ale koszt obróbki CNC jest odpowiednio wyższy. Części nie wymagają zbyt precyzyjnych tolerancji, chyba że jest to konieczne. Zazwyczaj konieczne jest jedynie zachowanie ścisłych tolerancji na styku części z innymi częściami. Należy zwrócić uwagę, że trudno jest uzyskać ścisłe tolerancje wewnątrz otworu lub wnęki w części. W DDPrototype zazwyczaj stosujemy normy DIN-2768-1 (dokładna klasa dla części metalowych obrabianych CNC) oraz DIN-2768-1 (średnia klasa dla części z tworzyw sztucznych obrabianych CNC).
Koszty pracy. Istnieje wiele czynników, które wpływają na koszty pracy, takich jak region, branża, poziom wykwalifikowanych pracowników itd. W przypadku zakładów obróbki skrawaniem CNC, obróbka CNC będzie zazwyczaj wymagała obróbki wielu części o złożonych kształtach geometrycznych. Aby zagwarantować jakość i dokładność wymiarową części, zatrudniamy doświadczonych i doświadczonych operatorów do obsługi maszyny CNC. Jednocześnie koszty pracy będą odpowiednio wyższe.
Obróbka powierzchni. Jeśli część wymaga dodatkowej obróbki powierzchni lub wykończenia, koszt części będzie wyższy w porównaniu z częścią bez obróbki powierzchni lub wykończenia, ponieważ wymaga zastosowania specyficznych technologii i materiałów. Zazwyczaj obróbka powierzchni części obejmuje powlekanie, anodowanie, obróbkę cieplną, polerowanie, natryskiwanie, galwanizację, pasywację, sitodruk itp.
Projekt. Złożone cechy, takie jak niestandardowe rozmiary otworów, napisy i cienkie ścianki, będą prowadzić do wzrostu kosztów obróbki CNC. Złożone cechy wymagają dłuższego czasu programowania, specjalistycznych narzędzi i wielu ustawień do obróbki części, a wydłużenie czasu obróbki będzie skutkowało wzrostem kosztów obróbki CNC. Możemy uprościć projekt, eliminując zbędne funkcje.
Czy Twój rysunek CAD jest dokładny, szczegółowy i kompletny? Możesz potrzebować doświadczonego inżyniera lub mechanika, który pomoże ci z twoimi projektami, aby upewnić się, że twoje projekty są obrabiane zgodnie z przeznaczeniem. Ten etap konsultacji projektowych może zwiększyć początkowy koszt projektu, ale w dłuższej perspektywie może zaoszczędzić wielu niepotrzebnych wydatków, takich jak straty spowodowane błędami projektowymi, straty spowodowane błędami w ustawieniu tolerancji i tak dalej.
Wskazówki jak obniżyć koszt części obrabianej CNC - jak obniżyć koszt obróbki CNC?
Po zrozumieniu czynników wpływających na koszt obróbki CNC oraz w celu zmniejszenia i zminimalizowania kosztów obróbki CNC, powinniśmy wziąć pod uwagę następujące aspekty.
1. Projektowanie i złożona geometria.
– Unikaj głębokich struktur wnękowych
– Zaokrąglony narożnik wewnętrzny
– Upewnij się, że promień narożnika wewnętrznego wynosi co najmniej 1/3 głębokości ubytku
– Zmniejsz cienką konstrukcję ścianki (grubość ścianek części metalowych jest lepsza niż 0.8 mm, a tworzywo sztuczne może mieć 1.5 mm)
–Ograniczenie długości głębokości (maksymalna głębokość gwintu jest ustawiona na trzykrotność średnicy otworu)
–Unikaj małych funkcji o wysokich współczynnikach proporcji
–Zoptymalizowany do otworów gwintowanych
2. Tolerancja
–Ograniczenie stosowania wąskich tolerancji
–Zastosowano standardową tolerancję
–Wyeliminuj wszystkie niepotrzebne tolerancje z projektu
3. Narzędzia skrawające
–Użyj standardowego wiertła
4. Obróbka i wykończenie powierzchni
–Unikaj wielokrotnej obróbki powierzchni
–Wybierz Obróbkę wykańczającą
5.Others
–Wybierz bardziej ekonomiczną lokalizację, na przykład Guangdong w Chinach
– Lepszy jest warsztat obróbki CNC z wykwalifikowanym mechanikiem
Istnieje wiele czynników, które decydują o cenie części obrabianych CNC, ale współpraca z doświadczonym i umiejętnym dostawcą usług obróbki CNC może pomóc rozwiązać wiele problemów związanych z obróbką i zapewnić wysokiej jakości części. W DDPTOTOYPE zajmujemy się usługami obróbki CNC od ponad dziesięciu lat i dostarczymy więcej sugestii dotyczących optymalizacji projektów. Czekamy na wiadomość od Ciebie.
