Контрольный список для снижения цен на детали, обработанные на станках с ЧПУ

Обработка с ЧПУ широко используется в различных отраслях промышленности благодаря своей высокой точности, точности, скорости и эффективности. Однако услуги по обработке с ЧПУ также могут быть несколько дороже по сравнению с другими методами производства, такими как 3D-печать. Стоимость является решающим фактором при применении обработки с ЧПУ как для единичного, так и для крупносерийного производства. В этой статье представлены 10 советов, с помощью которых вы можете значительно снизить стоимость деталей, обработанных на станках с ЧПУ. .

Что влияет на стоимость станков с ЧПУ

Прежде чем предпринимать какие-либо усилия по снижению затрат на механическую обработку, важно сначала понять факторы, влияющие на эти затраты. Затраты на производство станков с ЧПУ зависят от следующих четырех факторов.

• Расходы на установку :Эти расходы охватывают все, от подготовки файлов CAD и CAM до планирования процесса. Затраты на настройку фиксированы и более значительны для небольших объемов производства.
• Материальные затраты :Стоимость материала, из которого должна быть изготовлена ​​деталь, существенно влияет на общую стоимость производственного процесса и стоимость готовой детали. Редкие материалы значительно увеличивают стоимость. Обрабатываемость также является еще одним фактором стоимости материала, так как она влияет на потребление ресурсов, время и усилия на обработку.
• Время обработки :В мире станков с ЧПУ время буквально стоит денег. Время обработки является значительным фактором затрат. Чем больше времени требуется для обработки детали, тем дороже она будет. Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание станка с ЧПУ, потребление энергии и заработная плата операторов увеличиваются по мере увеличения времени обработки.
• Прочие расходы :Эти затраты на обработку с ЧПУ покрывают все, что можно считать особыми требованиями или дополнительными. К ним относятся жесткие допуски, специальные инструменты, более тщательный контроль качества и более низкие скорости обработки.

Поняв факторы, влияющие на затраты при обработке с ЧПУ, мы теперь можем изучить способы их снижения.

10 советов по снижению стоимости детали, обработанной на станке с ЧПУ

Анализируя основные факторы, влияющие на стоимость станков с ЧПУ, можно выделить три основных способа ее снижения. Это оптимизация дизайна, выбор материалов и особые соображения, причем оптимизация дизайна является наиболее важной. Ниже приведены десять способов, с помощью которых вы можете значительно снизить затраты на обработку с ЧПУ.

1. Выбор материала

Прежде чем выбрать конкретный материал, проведите тщательное исследование, чтобы убедиться, что это наименее дорогой вариант, обладающий всеми необходимыми свойствами для вашего применения. Хотя качество материала не должно ухудшаться, не все свойства материала необходимы для конкретного применения. Например, жаропрочная сталь — ненужный и дорогостоящий выбор для обработки свистка.

Еще одним важным соображением материала является обрабатываемость. Некоторые материалы, такие как алюминий, хорошо поддаются механической обработке, и их следует использовать по возможности. Различные алюминиевые сплавы также отличаются по цене. Например, указанная ниже деталь, изготовленная из более редкого алюминия 3.1645, будет стоить на 25 % дороже по сравнению с алюминием 3.3206.

2. Избегайте нескольких вариантов отделки

Обработка с ЧПУ обычно обеспечивает удовлетворительную чистоту поверхности после механической обработки. Эту отделку следует выбирать по возможности, так как несколько отделок поверхности, хотя и необходимы для некоторых деталей, требуют больших затрат. Отделку, улучшающую поверхность, такую ​​как анодирование и химическую пленку, следует запрашивать только в случае необходимости. Еще одним серьезным фактором затрат является применение различной обработки поверхности для разных областей детали. Примером этого является применение дробеструйной обработки в одной области и химической пленки в другой. Старайтесь, чтобы характеристики отделки были одинаковыми для всей детали.

3. Заказать оптом

Экономика масштаба в значительной степени применима к обработке с ЧПУ. Стоимость механической обработки экспоненциально снижается по мере увеличения объема производства. Чтобы увидеть экономию средств в перспективе. Одна единица детали на изображении ниже стоит 30,75 евро. Стоимость единицы продукции снижается до 9,62 евро при объеме производства 10 деталей и 6,76 евро при объеме производства 100 деталей. Эти снижения связаны с тем, что стоимость установки остается неизменной, независимо от того, производите ли вы одну единицу или 100 единиц одной и той же детали. Массовые заказы также исключают затраты на различные настройки машины, поскольку одни и те же настройки будут использоваться для всего производства. Всегда извлекайте выгоду из эффекта масштаба, размещая оптовые заказы.

4. Избегайте чрезмерно тонких стен

Тонкие стенки требуют больше времени на изготовление. Это связано с тем, что они хрупкие и требуют многократных проходов при малой глубине резания. Они также с большой вероятностью будут вибрировать, поэтому их обработка с соблюдением заданных допусков является сложной задачей и требует больших затрат времени. Это увеличивает время обработки и, как следствие, стоимость обработки. Чтобы избежать этих затрат, спроектируйте более толстые стены. Мы рекомендуем минимальную толщину стенок 0,8 мм для металлов и 1,5 мм для пластмасс.

5. Скругление внутренних кромок с достаточным радиусом

Поскольку режущие инструменты имеют цилиндрическую форму, невозможно обработать идеальные внутренние углы 90°. Единственный способ добиться этого — использовать электроэрозионную обработку, которая является гораздо более дорогим производственным процессом, чем обработка на станках с ЧПУ. Мы настоятельно рекомендуем скруглить все внутренние края в вашем дизайне, так как это сэкономит время, которое потребуется монтажной комнате, чтобы попытаться создать острые края. Мы также рекомендуем радиус достаточного размера, по крайней мере, в 1/3 раза больше глубины полости. Малый радиус угла потребует инструмента малого диаметра, а поскольку маленькие инструменты не могут удалить большое количество материала за один проход, потребуются несколько проходов на более низких скоростях, что увеличивает время и стоимость обработки.

6. Не проектируйте глубокие полости

Для создания глубоких карманов/полостей требуется удаление большого количества материала, что делает их трудоемкими функциями. Их обработка также может привести к зависанию инструмента, отклонению инструмента и его поломке. Единственный способ избежать этих проблем с инструментом — постепенно уменьшать концевую фрезу. Однако на это уходит очень много времени.

Простой способ избежать всего этого — спроектировать полости с максимальной глубиной, в четыре раза превышающей их ширину. Например, полость шириной 10 мм не должна быть глубже 40 мм. Обратите внимание, что любая полость глубже шестикратного диаметра режущего инструмента считается глубокой.

7. Ограничьте глубину потоков

Резьбы обеспечивают очень надежные соединения. Однако прочные соединения потоков возникают в первых нескольких потоках, что делает ненужными длинные потоки. Длинные резьбовые отверстия могут потребовать специальных инструментов и требуют больше времени и усилий для обработки. Всегда ограничивайте глубину резьбы максимум тремя диаметрами отверстия. При нарезании резьбы в глухом отверстии мы рекомендуем добавить ненарезанную длину не менее половины диаметра отверстия на дне отверстия.

8. Укажите допуски только при необходимости, избегая жестких допусков

Допуски обычно увеличивают стоимость и время обработки и должны указываться только в случае необходимости. Станки с ЧПУ обладают высокой точностью и обеспечивают стандартные допуски, когда в проекте не указаны пользовательские допуски. Жесткие допуски следует указывать только в случае необходимости, поскольку их сложно применить. Они также требуют больше времени на обработку и ручной осмотр. Мы также рекомендуем вам использовать GD и T в ваших чертежах, и они определяют более слабые допуски.

9. Используйте стандартные размеры отверстий

При проектировании отверстий используйте стандартные размеры сверл. Нестандартные размеры отверстий потребуют концевых фрез для обработки склона до заданного нестандартного размера, что значительно увеличит время обработки.

10. Не включайте надписи в дизайн, который будет обрабатываться

Обработка текстов на деталях в ненужном драйвере затрат, требующем дополнительного времени и усилий для создания. Необходимые тексты могут быть нанесены на готовую деталь после изготовления. Если необходимо включить тексты, используйте гравированные тексты, так как они требуют меньшего удаления материала.

Заключение

Следуя этим советам, вы сможете значительно снизить стоимость деталей, обработанных на станках с ЧПУ. В Xometry Europe мы предлагаем быстрые, доступные и надежные услуги по обработке с ЧПУ, как для единичного производства, так и для больших объемов производства. Перейдите на платформу мгновенного расчета стоимости, чтобы загрузить свои оптимизированные модели и выбрать лучшие материалы для своего приложения.