数控加(jiā)工因(yīn)其(qí)高精度、精度、速度和效率而广泛应用于(yú)各个行业。然而,与其他制造(zào)方法(如3D 打印(yìn))相比, CNC 加(jiā)工(gōng)服务也可能更(gèng)贵一些。成本是一次性或大规模生产应用 CNC 加工的关键考虑因素。本文重点(diǎn)介绍10 个技巧,通过这些技巧可以显着降低(dī) CNC 加工零件的成本(běn)。
什么(me)影响数控加工的成本(běn)
在努力降低加工成本之前,必须首先了解影响这些成本的因素。CNC制造成(chéng)本取(qǔ)决于以下四个因素。
设(shè)置成本:这些成本(běn)涵盖从 CAD 和 CAM 文件准备到流程规划的所有内容。设置成本是固(gù)定的,对于小批量生产来说更(gèng)为重要。
材料成本:制造零件的材料成本显着影响制造过程的总成本和成品(pǐn)零(líng)件的成(chéng)本。稀有材料极大地推高了成本。可(kě)加工性也是另一(yī)个材料成本因素,因(yīn)为(wéi)它会影(yǐng)响资源(yuán)消耗和加工时间(jiān)和工(gōng)作量。
加工(gōng)时间:在 CNC 加工(gōng)领域,时间就是金钱。加工时间是一个重(chóng)要的成本驱动因(yīn)素。加工一个零件所花费的时间越多,它就(jiù)越昂贵。随着加工时间的(de)增加,运行和维护 CNC 机床的成本、能源消耗和操作员工资都(dōu)会增加。
杂项成本:CNC 加工中的这些成本包括任何可以被视为特殊(shū)要求或额外要求的费用。这些包括严格的公差、特殊工具(jù)、更严格的质量(liàng)控制和较低的加工速度。
了解了影响 CNC 加工成(chéng)本的因素后(hòu),我们现在可以探索(suǒ)降低成本的方法。
降低 CNC 加(jiā)工零件成本的 10 个技巧
分析影响CNC加工成本的(de)主要(yào)因素,降低成本的主要途径有3种。这些是设计优化、材(cái)料选择和特殊考虑,其中设计优化是最(zuì)重要的。以下是可以显着降低(dī) CNC 加工成(chéng)本(běn)的十种方法。
1.材料选择
在选择特定材料之前,请进行广泛(fàn)的研究(jiū),以确定它是具(jù)有您应用所需的所有特性的最(zuì)便(biàn)宜的选择。虽然不应(yīng)损害材料质量,但并非特定应用需要材料的所有(yǒu)特性。例如,加工哨子(zǐ)时,耐热钢是不必要的、昂贵的选择。
另(lìng)一个重要的材料考虑因素是机械加工性。某些材料,例如(rú)铝,具有很高的可加工性,应尽可能(néng)使用。不同的铝合金价格也不同。例如,下面的一个零(líng)件由稀有的铝 3.1645 制成,与铝(lǚ) 3.3206 相比,成(chéng)本将高出 25%。
2.避免多(duō)次完成
CNC 加工通常会产生令人满意的加工表面光洁度。应尽可能选择这(zhè)种表面处理作为多(duō)种表面处理(lǐ),尽管对于(yú)某些部件是必需的,但(dàn)应用成本更高。仅在必要时才应要求表面增强饰面,例如阳极氧化和(hé)化学薄膜。另一个严重的成本驱动因素是为零件的不同区域应用不同的表面光洁度(dù)。这方面的一个例子是在一个区域应用喷砂,在另一个(gè)区域应用化学薄膜。尽量(liàng)保持整个零件的(de)任(rèn)何精加工规格一致。
3. 批量订购
规模(mó)经济(jì)适用于 CNC 加工。随(suí)着产量的增加,机械加工的价格成倍下降。从成本节约角度(dù)考虑。下图中的单个部件成本为(wéi) 30.75 欧元。生产 10 个零件(jiàn)的单位成本降至 9.62 欧元,生产 100 个零件的单位成本(běn)降至 6.76 欧元。这些下降是因为设置成本保持不变,无论您(nín)是生产一个单位还是 100 个单位的相同零件。批量订单还(hái)消除了(le)不同机器设置的成本,因为相(xiàng)同(tóng)的设置将(jiāng)用于整个生产。始终通过批量订购来利用规模经济。
4.避免过薄的墙壁
薄壁需要更多时间来制造。这是因为它们很脆弱,需要在低切削深度下进行多次走(zǒu)刀。它们也很可能振动(dòng),因此(cǐ)将它们加(jiā)工到指定的公(gōng)差是具有(yǒu)挑战性(xìng)和浪费时间的。这增加(jiā)了加工时间,并且隐含地增加了加工成本。为(wéi)了避免这种成本,设计更厚的墙壁(bì)。我们建议金属的最小壁(bì)厚为 0.8 毫米,塑(sù)料的最小壁厚为 1.5 毫米。
5. 具有足够半(bàn)径的圆(yuán)形内部边缘
因为(wéi)刀(dāo)具是圆柱形的,所以不可能加工出完美的 90° 内角。实现这一目标的唯一方法是通过 EDM,这是一种(zhǒng)比 CNC 加(jiā)工(gōng)更昂贵的制造工艺。我们强烈建议您在(zài)设计中将所有内部边缘修圆,因为这样可以节省剪裁室尝试产生锋利边缘的时间。我们还推荐一个足够(gòu)大的半径,至少是空腔深度的 1/3 倍。小圆(yuán)角半径将需要具有(yǒu)小直径的工具,并且由于小(xiǎo)型工(gōng)具不能一次(cì)去除大量材料,因此需要以较慢(màn)的速度进行多次(cì)通过,从而增加加工时间和成本。
6. 不要设计深腔
深口袋/空腔需要大量材料去除才能创建,这(zhè)使它们成为耗时的特征。加工它们还(hái)可能导致工具悬挂、工具偏斜(xié)和工具破损。避免这些刀具问题的唯一方法(fǎ)是逐步降低立铣刀。然而,这也(yě)非常(cháng)耗时。
避免所有这(zhè)些问题的一种简单方法是设计空腔(qiāng),其最小深度是其宽度的四倍。例如,10 毫米宽的腔体不应深于 40 毫(háo)米。请注意,任何深度超过切削工具直径六倍的(de)腔都被认为是深的(de)。
7.限制线程(chéng)的深度
线程提供(gòng)了非(fēi)常可靠的连接。但是,强线程连接发生在前几个线程中,因此不需要长线程。长螺纹孔可能(néng)需要特殊工具,并且需要更多的时间和精力来加(jiā)工。始(shǐ)终将螺纹深度限制在孔直径的三倍以内。螺纹盲孔时,我们建议在孔底部添加至少为孔直径一半的无螺纹(wén)长度。
8. 仅在必要时指定公差,避免严格(gé)的公差
公差通常会增加加工成本和时间(jiān),并且只应在必要时指定。当设计中(zhōng)未指定自定(dìng)义公(gōng)差时,CNC 机器非常准确(què)并产生标准公差。只有在必要(yào)时(shí)才应指定严格(gé)的公差,因(yīn)为它们很难应用。它们还需要更多的加工时间和人工检查。我们还建议(yì)您在图纸中使用(yòng) GD & T,它们定义(yì)了更宽(kuān)松的公差。
9. 使用标准孔尺寸
设计孔时,使用标准钻头尺寸。非标准孔尺寸(cùn)将需要立铣刀将山(shān)坡完(wán)成到指定的非标准尺寸,从(cóng)而显着增加加工时间。
10.不(bú)要在要加工的设(shè)计中包含刻字
以(yǐ)不必要的成本驱动程序在零件上加工文本,需要额外的时间和精力来创建(jiàn)。制造完成(chéng)后,可以在成品上涂上所需的文字。如果需要包含文本,则使用雕刻文本,因为这些涉(shè)及的材料去除较少。
结论
通过遵循(xún)这些提示(shì),您可(kě)以显着降低CNC 加工零件的(de)成本。长鸿精密(mì)提供快速、实惠且可靠(kào)的 CNC 加工服务,无论是一次性(xìng)生(shēng)产还是大批量生产。联系(xì)我们并上传您的(de)优化模型,我(wǒ)们将为您的应用选择最(zuì)佳材料。
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