Что влияет на стоимость станков с ЧПУ и как ее сэкономить

Обработка с числовым программным управлением (ЧПУ) — это тип производства, при котором детали изготавливаются с помощью числовых кодов. Обработка с ЧПУ имеет много преимуществ, например, она увеличивает скорость производства деталей и сокращает время производства в случае производства идентичных деталей.

Это также снижает количество человеческих ошибок во время производства, поскольку оно контролируется компьютером. Обработка с ЧПУ также предпочтительна для производства сложных деталей с высокой точностью.

3D-печать отличается от операций с ЧПУ тем, что это аддитивный тип производства. Для производства пластика и материалов более низкого качества предпочтение отдается 3D-печати. Однако, когда вам необходимо точно разрезать продукты и требуется большое количество одинаковых продуктов, предпочтительнее будет обработка с ЧПУ вместо 3D-печати.

На станках с ЧПУ можно изготавливать изделия из различных материалов:металлов, сплавов, пластмасс. Стоимость услуг 3D-печати не является предпочтительной для массового производства. Стоимость, необходимая для производства продукции с использованием технологии ЧПУ, зависит от разных факторов.

В этой статье обсуждаются различные факторы, влияющие на стоимость обработки с ЧПУ. Это поможет вам рассчитать затраты на обработку с ЧПУ и даст советы по их снижению.

9 факторов, влияющих на расчет стоимости обработки на станках с ЧПУ

Стоимость обработки с ЧПУ может варьироваться в зависимости от различных факторов, как описано ниже:

1. Стоимость станков с ЧПУ

Стоимость обработки меняется с изменением типа станка. В основном существует два типа станков, которые используются для изготовления деталей с использованием станков с ЧПУ:3-осевые и многоосевые станки.

Стоимость машины также зависит от различных факторов, таких как размер и вес машины, скорость, мощность и конфигурация машины.

Стоимость обработки рассчитывается в час, и приблизительная стоимость 3-осевой обработки с ЧПУ составляет около 40 долларов в час, а для токарных станков с ЧПУ - около 35 долларов в час. Почасовая ставка обработки с ЧПУ с использованием многоосевых станков сравнительно больше колеблется от 75 $ до 125 $.

Из-за задействования более сложных деталей фрезерование с ЧПУ обходится дороже, чем другие виды механообработки. Затраты на механическую обработку увеличиваются с увеличением осей фрезерных станков. Например, 5-осевая обработка стоит дороже, чем 3-осевая.

2. Время обработки

Время, необходимое для полной обработки любой детали с ЧПУ, также играет жизненно важную роль в расчете стоимости обработки с ЧПУ. Эмпирическое правило заключается в том, что чем больше времени требуется для обработки, тем больше будет стоимость обработки, которая в сумме составит базовую стоимость настройки.

Программное обеспечение, такое как CAM, для которого требуется проектная модель 3D CAD, может дать оценку времени, необходимого для завершения проекта. Для выполнения проекта высокого уровня сложности требуется больше часов.

3. Труд

Одним из преимуществ обработки с ЧПУ по сравнению с ручной обработкой является то, что она уменьшает количество рабочих, задействованных в производстве. Основная стоимость труда приходится на опытного дизайнера, который разрабатывает модель 3D CAD для обработки, которая увеличивается по мере увеличения сложности желаемого продукта.

Эта стоимость остается неизменной, даже если вам необходимо производить больше деталей, что снижает стоимость обработки каждой детали. Затем дополнительные затраты связаны с работой на станке с ЧПУ, которая также увеличивается с увеличением количества часов, необходимых для полной обработки детали.

Дополнительные затраты добавляются к стоимости рабочей силы, если для сборки, отделки и последующей обработки деталей выполняется ручная работа. Дополнительные затраты на оплату труда также добавляются, если готовое изделие доставляется из механического цеха клиенту в другое место.

4. Сложность формы и размеры

Стоимость обработки также увеличивается с увеличением сложности деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ. Для более сложных деталей может потребоваться больше технологических операций, другие инструменты и больше времени на производство.

Особенности детали, такие как острые внутренние углы, глубокие полости или тонкие стенки, увеличивают стоимость обработки на станке с ЧПУ. Конструкции с простыми функциями просты в изготовлении, а также экономят время изготовления.

Детали больших размеров требуют больше сырья и времени для производства, поэтому их стоимость будет выше по сравнению с деталями меньшего размера.

5. Материальные затраты

Затраты на материалы также являются обязательными при расчете стоимости обработки с ЧПУ. Цена конечного продукта, изготовленного на станке с ЧПУ, зависит от типа материалов, из которых вам необходимо изготовить продукт. Возможно, вам потребуется изготовить деталь из пластика или металла.

Поскольку пластиковые материалы дешевле и менее долговечны, стоимость обработки пластика или алюминия меньше по сравнению с нержавеющей сталью. Как и в станках с ЧПУ, материал удаляется из твердых блоков для создания трехмерного объекта. таким образом, необходимого сырья будет больше, чем материала конечного продукта.

Машинисты покупают материалы в виде цельных блоков и рассчитывают расход продукта на блок. Чаще всего при обработке на станках с ЧПУ используются алюминий, нержавеющая сталь и латунь.

Из-за низкой цены и отличной обрабатываемости алюминия большинство машинистов используют алюминий в станках с ЧПУ.

Нержавеющая сталь и латунь приводят к увеличению стоимости из-за плохой обрабатываемости по сравнению с алюминием. Титановый сплав является самым дорогим из всех этих металлов, поэтому стоимость обработки этого металла будет самой высокой, поскольку для изготовления деталей могут потребоваться специальные инструменты.

В случае пластика цена сыпучего материала меньше, необходимые инструменты также стоят меньше, и требуется меньше времени для обработки таких пластиков, как нейлон, делрин и АБС.

6. Отделка поверхности

В случае некоторых продуктов требуется отделка поверхности, что также приводит к увеличению цены конечной продукции. Чтобы улучшить внешний вид конечного продукта и удалить любые царапины, оставшиеся в процессе обработки, вам может потребоваться хорошая отделка, например полировка.

Другие процессы отделки могут также включать нанесение покрытия, анодирование, покраску, хромирование, чернение, цинкование, чистку щеткой и перенос воды. Включение любой из этих отделок добавит дополнительную стоимость к цене конечного продукта.

7. Стоимость инструмента

В некоторых случаях производства стандартные инструменты бесполезны, поэтому требуются специальные инструменты, что также увеличивает стоимость производства с использованием станков с ЧПУ.

8. Допуски

При производстве изделий с жесткими допусками стоимость также будет увеличиваться, поскольку для изготовления деталей с жесткими допусками требуется сложное оборудование. Иногда вам может потребоваться сделать отверстия или полости с жесткими допусками, которые могут привести к образованию заусенцев на поверхности, и потребуется больше времени, чтобы уменьшить их.

9. Количество

Объем заказа колоссально влияет на стоимость конечного продукта. Это правда, что общая стоимость будет увеличиваться с увеличением требуемых готовых деталей, но стоимость каждой детали будет снижаться.

3 совета по снижению затрат на обработку с ЧПУ

Перед началом проекта рассчитывается, сколько будет стоить станок с ЧПУ. При изготовлении деталей с помощью процесса обработки с ЧПУ следует стараться минимизировать стоимость обработки.

Есть некоторые фиксированные требования от клиента, которые не могут быть изменены, но, тем не менее, существуют различные методы снижения стоимости обработки следующим образом:

1. Количество

Можно сэкономить много затрат на механическую обработку, если вам необходимо изготавливать детали в больших количествах. Стоимость единицы детали будет снижена, потому что вам нужно спроектировать идентичную деталь один раз. В этом случае вам необходимо повторить настройку станка для каждой детали, что также приведет к снижению производственных затрат.

2. Будьте мудры в выборе материалов

С целью удешевления изделия следует уделить особое внимание подбору материалов. Материалы с хорошими механическими свойствами будут иметь более низкие затраты на обработку. Принимая во внимание функцию продукта, вы должны выбрать наилучший доступный материал, который легко обрабатывать. Существует разница в цене между пластиковыми и металлическими материалами. Конечно, вы можете следовать потребностям вашего проекта и позволить производителю дать вам дополнительные рекомендации по выбору материала.

3. Оптимизация дизайна

Если некоторые функции продукта не влияют на его функциональность, необходимо оптимизировать конструкцию, чтобы избежать механической обработки этих функций, что снизит себестоимость производства.

(1) Учитывайте размеры и профили отверстий

При изготовлении деталей с ЧПУ вы должны убедиться, что элементы вашей детали (например, отверстия, контуры, прорези, резьба и т. д.) могут быть выполнены с помощью стандартных общедоступных инструментов. Для нестандартных размеров отверстий и резьб потребуются специальные инструменты, которые могут быть довольно дорогими. В Интернете можно найти множество ссылок на стандартные размеры, используемые в обрабатывающей промышленности.

(2) Избегайте тонких стенок и глубоких полостей при проектировании деталей

Детали с тонкими стенками и глубокие полости очень сложно получить с помощью механической обработки, и они обычно подвержены неточностям размеров. Эти особенности детали обычно вызывают вибрацию детали и иногда приводят к ее браку.

(3) По возможности избегайте очень жестких допусков

Детали с более жесткими допусками значительно труднее изготовить, что делает их дорогими. Управляйте размером только в том случае, если он необходим для общей функциональности детали. Один отличный совет, который мы можем вам дать, заключается в том, чтобы спроектировать вашу деталь так, чтобы она имела одну общую точку отсчета или датум. Это поможет и вам, и машинисту. Во-первых, вы, чтобы свести к минимуму контроль размеров, который вам нужно поставить на деталь, а во-вторых, машинист, чтобы сократить время проверки, что также снижает затраты.

(4) Если сложность неизбежна, вместо этого преобразуйте одну часть этой сложной детали в модульные компоненты

Когда одна часть становится слишком сложной, рекомендуется разделить всю часть на несколько компонентов для сборки. Это значительно упростит и упростит обработку. Это значительно сокращает время наладки, уменьшает количество операций обработки и оптимизирует время обработки. Эта стратегия обычно используется конструкторами для повышения технологичности детали и снижения стоимости ее изготовления.

Ищете дополнительные советы, чтобы сэкономить на обработке с ЧПУ. Давайте посмотрим это видео.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: ЧПУ-обработка дорогая?

О: Продукт, изготовленный с помощью станков с ЧПУ, будет дешевле, если он будет производиться в большем количестве. Например, вас просят изготовить продукт, для которого стоимость установки машины составляет 500 долларов. Сырье для одного продукта стоит 10$.

Общая стоимость обработки одного будет 510$. Но если нужно сделать 50 одинаковых деталей, то стоимость одной детали будет 20$. С увеличением количества необходимых деталей стоимость будет снижаться, поскольку затраты на настройку машины не изменятся.

Вопрос: Как вы эффективно снижаете затраты на обработку с ЧПУ?

О: Стоимость операций ЧПУ можно минимизировать за счет оптимизации конструкции без ущерба для полной функциональности продукта. Это можно сделать, добавив радиус во внутренних вертикальных кромках детали, ограничив глубину полостей, увеличив толщину стенок, правильно ограничив длину резьбы, оптимизировав резьбовые отверстия, разбив сложные детали на более простые отдельные части. деталей, выбирая только необходимую отделку поверхности и сводя к минимуму количество настроек станка для операций.

Заключение

Существуют различные подходы к производству желаемой продукции, такие как 3D-печать и обработка на станках с ЧПУ. У каждого покупателя есть желание получить доступный продукт от компании-производителя. В этой статье обсуждаются различные факторы, позволяющие рассчитать стоимость обработки и сократить расходы на продукт.

Принимая вышеупомянутые советы, WayKen следует за DFM и стремится предоставлять экономически эффективные решения для обработки с ЧПУ, которые в среднем на 30% ниже, чем у конкурентов. Пожалуйста, не стесняйтесь получить мгновенную цитату!