當您想要創建原型或大規模製造***終用途產品(pǐn)時,CNC 加(jiā)工是一個很好的(de)實(shí)現方式。但加工成(chéng)本往往是人(rén)們停下來的主要(yào)原因。有幾件事會影(yǐng)響 CNC 加工零件的成本,包括材料、設計、表麵處理、數量和周轉時間。幸運的(de)是,擁有豐富CNC加(jiā)工經驗的專家可以極大地幫助您降低(dī)切割成本和產(chǎn)品***終定(dìng)價。
本文將總結我們工程師的 10 大技巧,通過遵循這些經過驗證的技(jì)巧,您可以獲得經過優化以***大限(xiàn)度降低成本並仍然符合您的設計要求的零件。
什麽會影響您的 CNC 加工零件成本?
在探討如何(hé)降低成本之前(qián),讓得可簡要概述以下影響CNC零件價格的(de)6個因素
加工時間
加工零件所需的時間越長,它的成本就越高。加工時間通常是 CNC 加工零(líng)件的主要成本驅動因素(sù)。
材料
不同的原材料價格往往是不同的。即使(shǐ)一些性(xìng)能相似但不常用的材料,價格(gé)也會貴很多。
公差
更嚴格的公差要求會導致更難加工,並增加廢品(pǐn)率,這也會導致更高的價(jià)格。
數量
生產1件和1000件(jiàn)所需的CNC編程時間相同,因此如(rú)果需要更多數量,則將平均分攤(tān)總成本,從而降低單個(gè)產品的成本。
表麵處理
如果要求塗層(céng)、平滑、陽極氧化、黑色氧化等表(biǎo)麵(miàn)處理,會(huì)增加幾個加工步(bù)驟和大(dà)量成本。
交(jiāo)貨時間
交貨期短意味(wèi)著(zhe)供(gòng)應商需要(yào)協(xié)調更多的工人先安排您的(de)訂單,而不得不延遲其他訂單的處理。這(zhè)也是額(é)外(wài)成本中的一個小因素,業內稱之為加急(jí)處理費。
這 10 個經過驗證(zhèng)的設計技巧將幫助您節省成本
現在(zài)您清楚CNC加工成(chéng)本從何而來,讓我們(men)看看如何將(jiāng)其***小化。
1. 選擇***合適的材料
當您(nín)設計加工零件時,選擇合適(shì)的材料是節省成本的***重要方法。***適合您(nín)的並不是***昂貴的材料。您必須根據零件的用途和功能找到***合適的材料。
性能幾(jǐ)乎相同的材料有很多,但價格卻相差巨大,您可以查看這些替代材(cái)料(liào)是否能(néng)夠滿足功能性使用。比如常用(yòng)的模具頂針,用SKD61材(cái)料代替SKH51可以節省50%-70%的成(chéng)本。
為了讓您大致了解選擇材料可能需要的成本範圍,我對不同材料的價格進行了快(kuài)速搜索,以找到 6"x 6" x 1" 板。雖(suī)然(rán)像 ABS 這樣的普通塑(sù)料的價格約為 15 美元,但(dàn)以堅固性和尺寸穩定性(xìng)著稱的相同尺寸的 peek 售價高達 225 美元。同(tóng)樣(yàng),對於金屬,一塊 6061 鋁板的成(chéng)本約為 24 美元,一塊 304 不鏽(xiù)鋼板的(de)成本為 139 美(měi)元(yuán),而一塊經過精(jīng)密研磨(mó)的 316 不鏽鋼板的成本高達 285 美元!
另一方麵,6061 鋁等較軟的材料更容易切割,這意味著加(jiā)工時間更短。較硬的材料需要更昂貴的加工(gōng)工具,並且更容易損壞和(hé)磨(mó)損工具。綜上所述,較硬的材料需要較長的加工時間和刀(dāo)具磨損率,從而增加加工零件的成本(běn)。
2. 盡可能不要使用 90° 內角
尖銳或90度的內角會占用更多(duō)的加工工序和時間,並會增加(jiā)額外的(de)成本。但是內角的大部分部分不需要90度(dù),圓(yuán)角不影響功能的使用。
如果您調整設計以(yǐ)包含圓角,則機器可(kě)以(yǐ)連續運行以創建您的零件。銑刀和立銑刀等 CNC 加工工具會自動留下(xià)圓形內角。小或窄的內圓角半徑需要更多的走刀和特殊的小刀具,這會增加加工(gōng)時(shí)間(jiān)並需要更換刀具。相比之下,拐角處較大的半徑意味著較大的工具可以有效地切割它們。
為獲得***佳設計,請確(què)保內角半徑的 L:D 比(長度與直(zhí)徑)為 3:1 或更小。此外,保持所有內角具有相同的半徑可(kě)以減少加工時間。
3. 盡量減少內部空腔(深口袋)
具有深內腔(深腔)設計的金屬或塑料(liào)零件通常既費時(shí)又難於加工。創建型腔需(xū)要去除大量(liàng)材料,這會導致(zhì)材料浪費,並且難以去(qù)除切屑,或者可(kě)能需要特殊工藝(例如線切割 EDM 或(huò) Sink EDM)才能達(dá)到深度。這些會花費你更多的錢(qián)。
盡量將設計中(zhōng)口袋的深度限製為長(zhǎng)度的 4 倍,理想的設計深度是其直徑的 2 到(dào) 3 倍。
4. 避免(miǎn)薄壁設計
壁過薄的加工零件將需要更多的(de)時間(jiān)來加工,因為它們非常脆弱。並且由於它們經常振(zhèn)動或變形,因此很難保持準確的公差。緩慢的加工、特殊的加工技術和高廢品率使這些薄壁零件更加昂貴。
厚壁(bì)零件加工更穩定,加工成本更低,為了保持加(jiā)工(gōng)價格低,請避免薄壁設計,金屬零件壁厚應大於0.8mm,塑料零件壁厚(hòu)應大於1.5mm。
5. 使用標準出水(shuǐ)口尺寸
當加工零件設計帶有螺紋孔時,孔深和螺(luó)紋尺寸會影響總價。通常,增加夾具中的(de)螺紋長度不會使零件變得更堅固,因此您(nín)不需要穿過大於孔直徑 3 倍的孔,並盡可能(néng)縮短它。如果螺紋的長度是直徑的 3 倍,則會增加斷裂的風險並需要更多的加工時間。非常小的螺紋需(xū)要手工攻絲,也會(huì)使價格更高。
因此,使用標準絲錐(zhuī)尺寸可以降低風險並降(jiàng)低成本。例如,使用4-40尺寸的水龍頭比3-38尺寸更常見,也更劃算。此外,如果可能(néng),設計大於 2-56" 的螺紋(wén)孔。那會節省你的錢。
6. 避免設計複(fù)雜的零件
加工超(chāo)大尺寸、微尺寸或複雜設計的零件需要特殊工具、多軸數控機床或需要(yào)一些定製的夾具,所有這些都會(huì)增加總(zǒng)成本。
在某些(xiē)情況下,例如需要在多個麵上進行(háng)操作的複雜零件,您可以嚐(cháng)試將零件拆分為 2 個或多個單獨的(de)零件,然後在加工後焊(hàn)接或螺栓連接在一起,您可能會發現成(chéng)本降低。
7. 避免表麵精加工,如 TiN 塗層、DLC 塗層等。
CNC 加工零件的表麵精加工是為(wéi)了美觀、耐(nài)腐蝕、耐磨或其他目的而獲得所需(xū)表麵特性或性能的附加加工。但這些熱處理、噴砂、特殊塗層、陽極氧化等飾麵會增加總成本。所以應該根據目的仔(zǎi)細評估它們。
如果您想降低總成本,選擇(zé)標準的機加工表麵是一(yī)個不錯的選擇,機加工表麵是一種快速且經濟實惠的選擇,通常用於安裝支架等非展示應用。表麵光潔度相當於 125 RA µin (3.2 RA µm)。
8. 避免過度使用嚴(yán)格(gé)的(de)公(gōng)差
得可擁有超精密加工設備和生產經驗,可滿(mǎn)足精密至±0.001mm的公(gōng)差(chà)。但是,我們仍然建議對於非特殊用途零件不應過(guò)度(dù)使用緊公差。因為公差越小,工廠需要的工序和時間越多,這意(yì)味著價格會高很多。
不是每個零件都需要嚴格的公(gōng)差,除了一些精(jīng)密模具零(líng)件、醫(yī)療零件(jiàn)和航空航天配件外,我們建議其他零件遵循通用標準,例如 ISO 2768 標準,這對於 CNC 加工零件設計是合理的。
9. 批量訂購
雖然現代(dài)數控車床和銑床可以比以前更高效地運行,但它(tā)們仍然需要(yào)工程師進行編程(chéng)和設置。眾所周知,您訂購的零件數量對單價影響很大,訂購10,000個零件或僅訂購10個零件,價格相差很大。因為批量生產相同的零件可以***大限度地提高CNC加(jiā)工的生產效率和成本效(xiào)益。
如果您需要50K件相同(tóng)的零件,請在測試(shì)樣品後。一(yī)次訂購 50K 比10 次訂購 5000 個(gè)零件(jiàn)便宜(yí)得多。
10. 推進工作,提前準備生產計劃
製定產品藍圖,推進設(shè)計工作,在開始生(shēng)產前(qián)完成(chéng)***終的產品設(shè)計。這將使CNC加工(gōng)供(gòng)應(yīng)商有(yǒu)足夠的時間采購原材料,製定生產計劃並在約定的時間內交付產品(pǐn)。根據東(dōng)莞高略多年的生產經驗,更長的交貨期可以降低整體成本4%-6%。
概(gài)括
以上是(shì)幫助您降低加工(gōng)零件成本的 10 大設計(jì)技巧,總(zǒng)而言之,保持簡單(dān)並遵(zūn)循標準。讓這些設計技巧深入您的腦海,並將它(tā)們應用(yòng)到您的實際產品(pǐn)中,這肯定會(huì)幫助您減少許多不必要的成本。
目前公司經營項目(mù)有: CNC航空(kōng)高精(jīng)密(mì)機械零件加工,CNC航空高精密樣機加工、北(běi)京(jīng)不鏽鋼零件加工、各種高精密金屬零件、塑料加工,各種高精密工裝夾具加工、 小批量研發模型(xíng)樣機加工製作, 真空批量翻模加工製作, 矽膠,橡膠(jiāo)製作,鈑(bǎn)金製作(zuò), 鋁合金批量高精密加工製作,批量吸塑製作,產品過(guò)uv,產品結構設計,批量噴塗絲印,鐳雕激光打字等等。
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