Как снизить стоимость обработки детали с ЧПУ?

Обработка на станках с ЧПУ — это признанный цифровой производственный процесс, который позволяет производить высокоточные детали с превосходными физическими свойствами непосредственно из файлов САПР.

Стоимость обработки станков с ЧПУ может сильно различаться в зависимости от цели, которую вы используете. Независимо от того, создаете ли вы единичный прототип или готовитесь к массовому производству, перед размещением заказа необходимо проверить общий бюджет проекта.

Расчет затрат на обработку с ЧПУ кажется очень сложным. Мы должны учитывать множество факторов, по сравнению с другими методами производства, окончательная оценка затрат является более сложной.

Поэтому сначала мы проанализируем, какие факторы влияют на обработку станков с ЧПУ. Затем предоставьте некоторые возможные рекомендации для этих факторов, которые, как было доказано, снижают стоимость обработки деталей с ЧПУ. Зная об этих факторах на ранних стадиях цикла разработки, вы можете минимизировать расходы, не прибегая к высоким затратам.

Стоимость дизайна

CNC-обработка с каждым годом совершенствуется и развивается, поэтому с каждым годом она становится все сложнее. В результате выполнение сложных задач по проектированию деталей может оказаться непростой задачей. Тем не менее, внеся некоторые относительно простые корректировки в конструкцию детали или выбор материала, вы все же можете улучшить функциональность, снизив при этом затраты на механическую обработку деталей. Консультации с опытным механиком или инженером на этапе проектирования могут увеличить начальную стоимость проекта, но в долгосрочной перспективе позволят сэкономить еще больше.

Вот список соображений, о которых следует помнить:

Допуск: Чем меньше допуск, тем выше стоимость

Размер и глубина отверстия: Глубокие маленькие отверстия медленно обрабатываются точно и подвержены поломке инструмента.

Внутренний диаметр: Чем меньше диаметр, тем меньшая концевая фреза требуется для его создания. Чем меньше концевая фреза, тем медленнее скорость обработки. В допустимом диапазоне максимально увеличьте диаметр отверстия.

Глубина резания: Как и отверстия, очень глубокие карманы требуют больше времени для обработки и могут потребовать специально заказанных инструментов, что увеличивает затраты.

Толщина стенки: Тонкие стены требуют особого ухода. Рекомендуемый абсолютный минимум:1,0 мм для пластика и 0,5 мм для металла.

Подрезки — Некоторые элементы, такие как канавки под уплотнительные кольца или шпоночные канавки, можно (и часто необходимо) обрабатывать с помощью инструмента, специально предназначенного для поднутрений.

Как оптимизировать дизайн и минимизировать затраты?

<сильный>1. Добавьте радиус к внутреннему вертикальному краю

Все фрезерные станки с ЧПУ имеют цилиндрическую форму, что дает радиус при резке кромки полости.

Используйте инструмент меньшего диаметра, чтобы уменьшить радиус угла. Это означает, что потребуется несколько проходов при более низкой скорости — инструменты меньшего размера не могут удалять материал так же быстро, как инструменты большего размера за один проход, что увеличивает время фрезерования и, следовательно, увеличивает стоимость проекта.

Для снижения затрат специалисты рекомендуют, чтобы радиус угла был немного больше, чем радиус инструмента, который будет использоваться для обработки кармана. Это может снизить нагрузку на инструмент и дополнительно снизить производственные затраты.

2.Ограничьте глубину полостей

Обработка глубоких полостей сильно повлияет на стоимость деталей с ЧПУ, поскольку необходимо удалить много материала, что требует очень много времени.

Длина резания инструментов с ЧПУ ограничена:обычно, когда глубина резания в 2-3 раза больше диаметра полости, они будут играть наилучшую роль, проектируя более глубокую полость, из-за необходимости использования специальных инструментов или многофункциональных инструментов. осевые системы ЧПУ Это приводит к увеличению затрат.

<сильный>3. Увеличение толщины тонких стен

Увеличьте толщину тонкой стенки, чтобы сократить время обработки. Если вес не является основным фактором, толстые твердые детали будут более устойчивыми.

Тонкие детали подвержены вибрации. Во избежание деформации или растрескивания при обработке тонких стенок необходимо производить многократную обработку на малой глубине резания, поэтому точно их обрабатывать сложно.

Для металлических деталей расчетная толщина стенки должна быть больше 0,8 мм (чем толще, тем лучше). Для пластиковых деталей минимальная толщина стенки должна быть выше 1,5 мм. При размещении отверстий или резьбы очень близко к краю детали вы часто будете сталкиваться с тонкими стенками. При размещении отверстий в дизайне обязательно следуйте приведенным выше рекомендациям.

4. Ограничьте длину тем

Ограничьте максимальную длину резьбы до трехкратного диаметра отверстия. Для резьбы в глухих отверстиях лучше всего увеличить диаметр как минимум на 1/2 в нижней части отверстия.

Указание длины резьбы, превышающей необходимую, может увеличить стоимость деталей с ЧПУ, поскольку может потребоваться специальный инструмент.

5. Дизайн отверстий стандартного размера

Стандартный размер сверла используется при проектировании отверстия, а отверстие с ЧПУ может быть быстро и точно обработано стандартным сверлом. Для нестандартных размеров необходимо использовать концевую фрезу для обработки отверстия, что увеличивает затраты.

Рекомендуется ограничить глубину всех отверстий 4-кратным диаметром. Если делать более глубокие отверстия (диаметр до 10 раз больше диаметра), то это увеличит стоимость из-за сложности обработки.

6. Укажите допуски только при необходимости

Определение строгих допусков увеличит стоимость ЧПУ, потому что это не только увеличивает время обработки, но и требует ручного контроля. Если конкретный допуск не указан на техническом чертеже, для обработки детали будет использоваться стандартный допуск (±0,125 мм или выше), которого достаточно для большинства некритичных элементов.

Десятичная точка в размере важна. Они определяют уровень точности и инструмент, используемый для измерения. Например, два десятичных знака указывают на то, что механик может использовать штангенциркуль для измерения, а три десятичных знака указывают на то, что необходимо использовать микрометр или аналогичный инструмент КИМ. Чтобы минимизировать расходы, не добавляйте к размеру дополнительные десятичные точки.

7.Сведите количество настроек машины к минимуму

Рекомендуется проектировать детали, которые можно обрабатывать при как можно меньшем количестве настроек станка, предпочтительно только при одной настройке.

Вращение или перемещение деталей увеличивает производственные затраты, поскольку обычно это необходимо делать вручную. Более того, для сложной геометрии могут потребоваться нестандартные приспособления, что еще больше увеличивает затраты. Для особо сложной геометрии может потребоваться многоосевая система ЧПУ, что еще больше увеличивает цену.

Можно разделить деталь на несколько геометрических фигур, которые можно обработать на станке с ЧПУ за одну установку, а затем скрепить болтами или сварить вместе. Это также относится к деталям с глубокими карманами.

8.Удалить весь текст и надписи

Добавление текста на поверхность деталей, обработанных на станках с ЧПУ, может значительно увеличить затраты из-за необходимости дополнительных и трудоемких этапов обработки. Если необходим текст, отдайте предпочтение гравировке, а не тиснению, так как последнее требует удаления гораздо большего количества материала.

9. Избегайте (несколько) вариантов отделки поверхности

Обработка поверхности улучшает внешний вид деталей, обработанных на станках с ЧПУ, и повышает их устойчивость к агрессивным средам, но также увеличивает затраты.

Запрос нескольких различных вариантов обработки поверхности на одной и той же детали приведет к дальнейшему увеличению цены, поэтому старайтесь выбирать обработку поверхности после обработки и требуйте несколько обработок поверхности только в случае крайней необходимости.

Стоимость материалов

Выбор материалов для обработки деталей влияет на затраты двумя способами:стоимость сырья и стоимость технологичности материала. Некоторые материалы являются более дорогими в качестве сырья, чем другие, в то время как другие сложнее в производстве, чем другие. Чем ниже технологичность материала, тем он дороже.

Если используемый материал является потенциально опасным, необходимо принять дополнительные меры предосторожности, что приведет к увеличению производственных затрат. Далее в основном представлены затраты на перерабатываемость материалов.

Обрабатываемость относится к легкости резки материала. Чем выше технологичность, тем быстрее материал можно обрабатывать на станках с ЧПУ и тем ниже стоимость.

Медь является хорошим электрическим проводником, особенно латунь C360 является наиболее поддающимся обработке металлом, легко поддается фрезерованию и может обрабатываться с высокой скоростью, а также может обладать механическими, химическими или проводящими свойствами, необходимыми для вашего применения. Но медь намного дороже алюминия. Хотя электропроводность алюминия составляет около 60 % электропроводности меди, снижение веса и затрат может побудить вас пересмотреть свой выбор в пользу алюминия.

Обрабатываемость стали в 10 раз ниже алюминия, а время обработки не менее чем в 2 раза выше алюминия. Обратите внимание, что разные марки стали имеют разные механические свойства. Например, индекс обрабатываемости нержавеющей стали 304 (наиболее распространенный сплав нержавеющей стали) составляет 45%, а индекс обрабатываемости нержавеющей стали 303 (сплав с очень похожим химическим составом) составляет 78%, поэтому ее легче обрабатывать. Нержавеющая сталь 17-4 РН плохо поддается резке. Если высокая прочность и коррозионная стойкость не важны, попробуйте 316L или 304.

Если вас беспокоит твердость, 4140 может быть вашим первым выбором, но 1018 очень дешев и требует замечательного упрочнения корпуса.

Обрабатываемость пластмасс в основном зависит от их жесткости и термических свойств. Некоторые пластмассы обладают отличной износостойкостью, коррозионной стойкостью или химической стойкостью, другие пластмассы хорошо работают при нагревании или пламени, а третьи обладают превосходной прочностью, ударными или электрическими свойствами.

POM (Delrin) — самый простой в обработке пластик, за которым следует ABS. PEEK и нейлон — другие распространенные инженерные пластики, которые трудно обрабатывать. Как правило, чем мягче материал, тем выше риск стабильности размеров и волочения проволоки во время фрезерования.

Для механической обработки деталей можно обрабатывать множество превосходных материалов, каждый из которых имеет свой уникальный набор свойств, областей применения и стоимости. Цена на различные материалы со склада может сильно различаться, но обычно зависит от общедоступности, поэтому необходимо выбрать наиболее подходящий материал в соответствии с реальной ситуацией.

Стоимость рабочей силы

Слесарь, занимающийся изготовлением деталей, должен платить за свою работу. Он тратит время на настройку станка для нестандартных операций с ЧПУ и следит за тем, чтобы все операции выполнялись таким образом, чтобы получать хорошие результаты. Если детали сложные, более сложные и требуют более высокого уровня и опыта обученного механика, то затраты на производство возрастут. Эти дополнительные навыки и опыт имеют свою цену, потому что они в основном приобретаются в процессе работы, а не в формальном образовании. Чем трудоемче производство детали, тем выше будет ее цена.

Постобработка деталей, отделка или сборка также требуют некоторой дополнительной ручной работы, что также увеличит трудозатраты. Таким образом, это хороший выбор для аутсорсинга некоторых прецизионных деталей в Китай, который имеет большие производственные возможности и не особенно высокие затраты на рабочую силу.

Стоимость машины

Современное обрабатывающее и производственное оборудование отличается и очень дорого. Может ли деталь быть укомплектована многоосевым станком или может потребоваться несколько станков. А сколько разных станков и операций нужно. Размер и функции необходимого оборудования увеличивают факторы, влияющие на общую стоимость.

Вы можете арендовать несколько различных типов станков с ЧПУ для проекта. Какой из них вы выберете, может повлиять на стоимость вашей работы. Для 3-осевых станков, включая фрезерные станки с ЧПУ и токарные станки с ЧПУ, эксплуатационные расходы многоосевых станков относительно выше.

Когда мы получим проект, наши инженеры сначала проверят производственный процесс, затем выберут наиболее экономичный метод производства, и, наконец, мы получим время производства. Поскольку разные производственные процессы будут иметь разное время производства, иногда цена заготовки будет очень высокой.

Однако не беспокойтесь, потому что наши инженеры очень профессиональны, а цены, которые мы указали, точны. Наши цены не обязательно самые дешевые, но они должны быть самыми подходящими при том же качестве.

Наконец, это количество деталей. Чем больше количество деталей, тем ниже стоимость каждой дополнительной единицы. Это означает, что большие заказы увеличивают конечную стоимость деталей, но снижают себестоимость единицы продукции. Если вы хотите сделать несколько одинаковых деталей, вы можете повторно использовать одни и те же программы CAM и приспособления, или вы можете одновременно вырезать несколько деталей из одного и того же инвентаря.

SANS специализируется на производстве прецизионных деталей с ЧПУ на заказ, без минимального заказа. Специализируется на изготовлении различных типов, небольших объемов и заказов прототипов. Может дать вам быстрое предложение и доставку.

Запрос сейчас!