Czynniki wpływające na koszty obróbki CNC

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 poprzedzająca projekt obróbki skrawaniem. Na przykład, Haas (HAAS) maszyny są bardzo popularne w Stanach Zjednoczonych, a cena podstawowej frezarki CNC zaczyna się od 30,000 XNUMX USD. Te kosztowne inwestycje muszą się amortyzować w kosztach każdej wyprodukowanej części. Eksploatacja, konserwacja i inne koszty z tym związane to również niemały wydatek. Obróbka CNC wykorzystuje drogie obrabiarki CNC, a koszt wyprodukowanych przez nią części będzie odpowiednio wyższy.

maszyna CNC

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 tnące. Materiał, powłoka i geometria narzędzi skrawających mogą również wpływać na całkowity koszt maszyny CNC. Na przykład koszt narzędzia skrawającego z końcówką z węglików spiekanych będzie dwukrotnie wyższy niż w przypadku narzędzi skrawających ze stali, będzie znacznie twardszy, bardziej odporny na ciepło i może pracować z bardzo dużą prędkością. Do cięcia stopu tytanu należy użyć specjalnych narzędzi do cięcia stopów.

narzędzia do cięcia cnc
  • Frezowanie CNC jest droższe. W porównaniu z toczeniem CNC, frezarki CNC mają bardziej złożone ruchome części; są trudniejsze w konfiguracji, obsłudze i utrzymaniu; i może wykonywać bardziej złożone operacje, a koszt będzie odpowiednio wyższy.

frezowanie cnc
  • Ustalić koszty. Koszty przezbrajania obejmują koszty poniesione na przygotowanie do właściwej obróbki. Wszystkie części obrabiane CNC zaczynają się jako model 3D. Model 3D jest projektowany przez ekspertów w dziedzinie projektowania przy użyciu oprogramowania CAD (Computer Aided Design). Zasoby potrzebne do stworzenia modelu 3D, który ma zostać wyprodukowany, stanowią znaczną część kosztów konfiguracji. Koszty konfiguracji obejmują również optymalizację projektu i przygotowanie CAM (Computer Aided Manufacturing) dla modeli, które mają być produkowane, przy użyciu odpowiedniego oprogramowania CAM.

programowanie cnc

2.Material

Materiał użyty do produkcji części jest jednym z ważnych czynników wpływających na koszt, który wiąże się z kosztem surowca i obrabialnością surowca.

  • Koszt surowca.  Cena surowców waha się w zależności od ich wartości i rzadkości. Doświadczeni inżynierowie ds. zakupów będą mieli szczegółową wiedzę na temat powszechnie stosowanych materiałów, 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.

materiały do ​​obróbki cnc
  • Skrawalność materiałów.Oprócz kosztów surowców, kolejnym ważnym wyznacznikiem jest trudność przetwarzania. Koszt obróbki CNC części jest proporcjonalny do czasu potrzebnego na jej obróbkę. Trudne w obróbce materiały również pochłaniają więcej zasobów, takich jak więcej ustawień, osprzętu, chłodziwa, energii elektrycznej i narzędzi skrawających. Materiały metalowe są zwykle trudniejsze w obróbce niż tworzywa sztuczne, ale także różne materiały o różnej klasie. Takie jak ABS, PC, PMMA i AL6061 są bardzo popularnymi materiałami CNC, ponieważ są łatwe do cięcia, podczas gdy obrabialność PEEK, magnezu, teflonu, stali nierdzewnej i tytanu jest nieco słaba.

  • Złożoność projektowa i geometryczna.Konstrukcja i geometria części znacząco wpływa na koszt obróbki CNC. Oczywiście koszt obróbki będzie znacznie wyższy w przypadku bardziej złożonych części, ostrych narożników wewnętrznych, cienkich ścian, głębokich wnęk, niestandardowych otworów i napisów itp. Bardzo złożone części mogą wymagać bardziej zaawansowanych maszyn CNC, dłuższego czasu obróbki, wielokrotnych zmian powierzchnia obróbki i ustawienia, więcej kontroli jakości (tolerancje, wykończenie powierzchni itp.), ustawienia, niestandardowe mocowania itp., a wszystko to wpłynie 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 na dużą skalę, co jest wynikiem wyeliminowania kosztów powtarzających się ustawień. W przypadku tej samej części projekt CAD, CAM i konfiguracja maszyny są wykonywane jednocześnie. Jeśli użyto tylko jednego prototypu, wszystkie koszty konfiguracji są przypisane do tej jednej części. Jeśli te same operacje i konfiguracje są stosowane w przypadku dużych ilości tych samych części, koszt konfiguracji można rozłożyć na wszystkie części i zmaksymalizować oszczędności. Według niepełnych statystyk, jeśli cena jednej części wynosi 10 USD, cena produkcji 1000 sztuk może wynosić 1 USD. Tak, różnica w cenie jest duża.

Koszty obróbki CNC poprzez masową produkcję
  • Tolerancja części.Ścisłe tolerancje mogą lepiej spełniać wymagania projektu, ale koszt obróbki CNC jest odpowiednio wyższy. Części nie muszą ustawiać zbyt dokładnych tolerancji, chyba że jest to konieczne. Zwykle konieczne jest jedynie zachowanie wąskich tolerancji na styku części z innymi częściami. Należy zwrócić uwagę, że trudno jest uzyskać wąskie tolerancje wewnątrz otworu lub zagłębienia w części. W DDPrototype zazwyczaj przestrzegamy norm DIN-2768-1-dokładna klasa dla części metalowych obrabianych CNC i DIN-2768-1-średnia klasa dla części plastikowych obrabianych CNC.

  • Koszty pracy.Istnieje wiele czynników, które określają koszty pracy, takich jak region, branża, wyższy poziom wykwalifikowanych pracowników i tak dalej. W przypadku warsztatu obróbki CNC przez większość czasu wiele części o skomplikowanych kształtach geometrycznych wymaga obróbki CNC, a aby zagwarantować jakość i dokładność wymiarową części, zdecydujemy się zatrudnić kilku starszych i doświadczonych mechaników do obsługi maszyny CNC . Jednocześnie koszty pracy będą odpowiednio wyższe. 

  • Obróbka powierzchniowa.Jeśli twoja część wymaga dodatkowej obróbki powierzchni lub wykończenia, koszt części będzie wyższy w porównaniu z częścią bez żadnej obróbki powierzchni lub wykończenia, ponieważ będzie wymagać określonych technologii i materiałów do osiągnięcia. Ogólnie obróbka powierzchni części obejmowała powlekanie, anodowanie, obróbkę cieplną, polerowanie, natryskiwanie, galwanizację, pasywację, sitodruk i tak dalej.

wykańczanie-serwis-pokaz
  • Projekt.Złożone cechy, takie jak niestandardowy rozmiar otworu, napisy i cienkie ściany spowodują wzrost kosztów obróbki CNC. Złożone funkcje wymagają więcej czasu programowania, specjalistycznych narzędzi i wielu ustawień do obróbki części, a wydłużenie czasu pracy doprowadzi do wzrostu kosztów obróbki CNC. Możemy uprościć projekt, eliminując zbędną funkcję. 

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

CMM

 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.