Ať už plánujete vyrábět maloobjemové prototypy nebo jste připraveni na velkosériovou výrobu, při výběru CNC obrábění, chcete snížit náklady za účelem zvýšení zisku. AN-Prototype je společnost specializující se na CNC obrábění a udržuje úzkou spolupráci s 500 předními světovými společnostmi. Za více než deset let zkušeností s CNC obráběním jsme shrnuli několik tipů pro úsporu nákladů na CNC obrábění s cílem poskytnout zákazníkům nákladově efektivní řešení.
Doba obrábění: Čím složitější díl, tím déle trvá zpracování a tím vyšší bude cena. Doba CNC obrábění je hlavním faktorem při výpočtu výrobních nákladů součásti.
Náklady na nastavení: Tyto náklady obvykle zahrnují náklady na přípravu dílu pro výrobu, jako je vytvoření pracovního plánu, CNC programování, opětovné uvedení stroje do provozu atd. Pokud jde o výrobu dílů v malých sériích, tyto náklady se rýsují velké a hlavní řešením snížení nákladů je zvýšit počet dílů, aby se vyrovnaly „jednorázové“ náklady na nastavení před výrobou.
Suroviny: Obtížnost CNC obrábění materiálu, stejně jako cena samotných surovin, značně ovlivňuje výrobní náklady samotného dílu.
Nyní, když známe hlavní faktory, které ovlivňují náklady na CNC obrábění, pojďme si podrobně promluvit o tom, jak náklady snížit!
10 tipů, jak snížit náklady na CNC obráběné díly
Vyberte vhodné CNC obráběcí centrum
Typ použitého CNC stroje hraje důležitou roli v ceně obráběcího procesu. Díly obráběné na 3-osé CNC fréze nebo soustruhu jsou ekonomičtější než díly obráběné na 4- nebo 5-osé CNC fréze. Typicky 3-osý CNC obrobený díl stojí jednu třetinu nákladů 4- nebo 5-osého stroje.
Materiály, které používáte, mohou výrazně ovlivnit cenu CNC obráběných dílů. Musíte vybrat materiály, které jsou cenově dostupné a splňují požadavky na výkon vašeho produktu. Pokud chcete například vyrobit pravítko, nemusíte volit slitinu titanu, která je příliš drahá. Kromě toho, čím vyšší je obtížnost CNC zpracování materiálů, tím delší je doba zpracování a tím vyšší jsou odpovídající náklady. Různé materiály mají různou obrobitelnost. Měkčí materiály se snadněji řežou, což zkracuje dobu zpracování a tím i náklady. Například AN-Prototype je společnost, která je velmi dobrá ve výrobě CNC hliníkových dílů. Hliník je velmi oblíbeným materiálem a eloxované hliníkové díly dokážou uspokojit vaše požadavky na funkčnost i vzhled.
CNC obrábění Porovnání kovů
Jméno | Popis | Výrobní proces | Cena |
Dobrá obrobitelnost + Vysoký poměr pevnosti k hmotnosti | Výroba plechů CNC obrábění 3D tisk | ✮ | |
Dobrá obrobitelnost + vysoká pevnost v tahu + odolnost proti korozi | CNC obrábění 3D tisk | ✮✮✮✮ | |
Ocel | Dobrá obrobitelnost + vysoká pevnost v tahu + dobrá tažnost a svařitelnost | CNC obrábění 3D tisk | ✮✮✮ |
Mosaz | Dobrá obrobitelnost + vynikající elektrická vodivost + nízké tření + zlatá vzhled | Výroba plechu CNC obrábění | ✮✮ |
Měď | dobrá obrobitelnost + vynikající elektrická vodivost + nízké tření + zlatá vzhled | Výroba plechu CNC obrábění | ✮✮ |
Titan | Vynikající poměr pevnosti a hmotnosti + odolnost proti korozi | CNC obrábění 3D tisk | ✮✮✮✮✮ |
CNC obrábění Porovnání plastů
Jméno | Popis | Výrobní proces | Cena |
POM | Vysoká tuhost, dobrá odolnost proti vlhkosti, vysoká odolnost proti opotřebení a nízké tření, snadné opracování | Vstřikování plastů CNC obrábění | ✮✮ |
břišní svaly | Běžný termoplast, odolnost proti oděru, vysoká stabilita, snadné opracování | Vstřikování plastů CNC obrábění | ✮✮ |
Nylon | Vysoká chemická a tepelná odolnost, vysoká odolnost proti oděru a opotřebení | Vstřikování plastů CNC obrábění 3D Tisk | ✮✮ |
Vynikající termoplast, Velmi vysoká pevnost, tepelná a chemická odolnost | CNC obrábění vstřikováním | ✮✮✮ | |
Chemická a tepelná odolnost, nízké tření | CNC obrábění | ✮✮ | |
PVC | Vysoce odolný proti chemikáliím a povětrnostním vlivům, otěruvzdorný a má dobrou houževnatost. | CNC obrábění | ✮✮ |
Transparentní tuhý plast často používaný jako náhražka skla | CNC obrábění vstřikováním | ✮ | |
PEI | Vysoká pevnost, vysoká tuhost, chemická odolnost a vynikající tepelné vlastnosti | CNC obrábění vstřikováním | ✮✮ |
Objednávejte hromadně
Pokud se konstrukční výkresy nijak neupravují a pouze se zvýší objem výroby, náklady na proces CNC obrábění se výrazně sníží. Předpokládejme, že je třeba vyrobit 1 díl za cenu 10 USD. Pokud je objem výroby 10 dílů, náklady na jeden díl klesnou na přibližně 3.10 USD. Stejně tak jednotkové náklady na 100 dílů klesnou na méně než 2.20 $. Celkově vzato, zvýšení objednávky z jedné jednotky na 100 jednotek může snížit náklady na díly na jednotku o více než 60 %.
Vhodná drsnost povrchu
Drsnost povrchu součásti se týká nerovnosti CNC obráběného povrchu s malými rozestupy a malými vrcholy a prohlubněmi. Vzdálenost mezi dvěma vrcholy vln nebo dvěma prohlubněmi vln je velmi malá, což patří k mikro geometrické tvarové chybě. Čím menší je drsnost povrchu, tím je povrch hladší. Drsnost povrchu úzce souvisí s odpovídajícími vlastnostmi, odolností proti opotřebení, únavovou pevností, kontaktní tuhostí, vibracemi a hlukem mechanických dílů a má důležitý vliv na životnost a spolehlivost mechanických výrobků. Čím vyšší je povrchová úprava produktu, tím více kroků zpracování je zapotřebí a tím delší je doba zpracování, což má za následek vyšší náklady. Když je hodnota drsnosti 1.6μm, stopy zpracování již nejsou viditelné pouhým okem. 1.6μm již dokáže splnit potřeby většiny dílů. Pokud bude vyšší, použije se k broušení bruska, což značně prodraží výrobu dílů. Pokud výrobek nevyžaduje vysokou povrchovou úpravu, je třeba se vyhnout navrhování s příliš nízkou hodnotou Ra.
Vyhněte se vícenásobným povrchovým úpravám
Procesy povrchové úpravy, jako je stříkání, oxidace, galvanické pokovování, pískování, tažení drátu, tepelné zpracování a další procesy povrchové úpravy, mají jistě následující funkce: vytváření prototypů bohatých na barvu, zvýšení tvrdosti prototypů a zvýšení odolnosti prototypů proti korozi. Povrchová úprava prototypů je však také nákladem, takže povrchová úprava by měla být prováděna podle potřeb dílů. U některých součástí instalovaných uvnitř není povrchová úprava obecně nutná.
Tolerance zadávejte pouze v případě potřeby
Ne každý detail prototypového dílu vyžaduje těsné tolerance a zbytečné tolerance mohou zvýšit celkové náklady na díl. Přísné tolerance jsou obvykle vyžadovány pouze tehdy, když se části součásti dotýkají jiných součástí nebo mají jiné kritické funkce. Méně důležité části lze zpracovat pomocí ISO2768F (kovové) popř ISO2768M (plastové) mezinárodní standardy, které mohou výrazně snížit náklady na CNC zpracování.
Vyhněte se příliš tenkým stěnám
Na jedné straně, pokud je stěna součásti příliš tenká, je obtížné kontrolovat toleranci. Na druhé straně se tenká stěna snadno deformuje, což přinese řadu nevýhod: vyřazené díly, plýtvání materiálem a časem zpracování, zvýšené náklady atd. Jiné způsoby výroby, jako je výroba plechu, mohou být dražší -účinné pro stavbu stěn tenčích, než je toto minimum.
Přidejte vnitřní poloměry spíše než ostré rohy
Častou chybou při návrhu je ponechání ostrých rohů na vnitřních hranách námi navržených 3D modelů. Protože všechny válcové CNC obráběcí frézy, které jsou v současné době na trhu, je velmi obtížné zpracovat ostré vnitřní rohy. To způsobí, že frézovací nástroj bude muset několikrát objet roh nižší rychlostí, což zase zvyšuje pracovní dobu obráběcího stroje a konečné náklady. Někdy je dokonce nutné použít jiskrový stroj k doplnění nedostatků CNC obrábění, což nepochybně značně zvyšuje náklady.
Tyto náklady lze snížit pomocí několika jednoduchých tipů:
Pokuste se zajistit, aby poloměr zaoblení byl 1/3 hloubky vnitřních kapes (čím větší poloměr, tím lépe).
Ideální je, když je poloměr vnitřního rohu o něco větší než poloměr CNC frézování. Taková konstrukce snižuje zatížení a umožní rychlejší frézování, což má za následek kratší dobu obrábění a nižší výrobní náklady.
Pokud je například hloubka našeho vnitřního vaku 12 mm, chceme nastavit poloměr rohů na velikost alespoň 5 mm. Volba těchto velikostí nám umožní používat frézování o průměru 8 mm (poloměr 4 mm) a rychlejší frézování.
Minimalizujte vnitřní dutiny
Navrhování dílů s hlubokými vnitřními dutinami (často nazývanými hluboké dutiny) ovlivňuje náklady z hlediska doby zpracování a množství materiálu. Vytváření hlubokých dutin vyžaduje nejen hodiny obrábění k odstranění dostatečného množství materiálu pro vytvoření dutiny, ale je také obtížné odstranit třísky. Dlouhé tenké řezné nástroje potřebné k vytvoření těchto dutin se také mohou snadno zlomit. Nejlepší praxí je udržovat maximální délku součásti na čtyřnásobku hloubky součásti.
Omezte hloubku vláken
Limitní délka závitu. Cena CNC obrábění nerezových a hliníkových dílů je také značně ovlivněna délkou závitu. Hluboké závity v obráběných dílech navíc nejen zvyšují cenu dílu, ale ovlivňují i jeho kvalitu.
Předpokládejme, že poměr délky závitu k průměru otvoru je větší než 1.5. To má za následek slabé spojení mezi dírou a závitem a brzy závit selže a stane se nespolehlivým. Aby se snížila cena součástí CNC strojů ve výrobě, musí být navrženy závity odpovídající délky. Když navrhujete svůj díl, ujistěte se, že velikost závitů by měla být trojnásobkem průměru otvoru. Výběr přesných délek závitů a omezení délek závitů může snížit cenu vašeho CNC obráběcího procesu a projektu.
Proč investovat do čističky vzduchu?
V Evropě jsou průměrné náklady na CNC obrábění 35 až 120 USD za hodinu. Náklady na tříosé CNC obrábění na 3osé CNC obrábění v Číně však činí 5–10 USD za hodinu. Outsourcing vašeho projektu čínskému poskytovateli služeb CNC obrábění je skvělý způsob, jak minimalizovat vaše náklady. Klíčem k problému je, jak si vyberete vhodnou CNC obráběcí společnost.
AN-Prototype má více než desetileté zkušenosti s CNC rychloobráběním. Jeho nákladově efektivní řešení CNC obrábění si získala důvěru zákazníků a Google\Thor Las\ABB\ SONY a další společnosti udržují dlouhodobou a stabilní spolupráci. Po obdržení vašich výkresů, AN-Prototype svolá inženýry, aby prodiskutovali vaše potřeby, vybrali materiály, metody zpracování a povrchové úpravy, které jsou pro vás nejvhodnější, navrhli nejlepší plán a poté pokračovali ve zpracování po získání vašeho povolení.