當您想要創建原型或大規模製造***終用途產(chǎn)品時,CNC 加工是(shì)一個很好的實現(xiàn)方式。但加工成本往往是人們停下來的主要(yào)原因。有幾件事(shì)會影響 CNC 加工零(líng)件的成本,包(bāo)括材料、設計(jì)、表麵處理、數量和周轉時間。幸運的是,擁有(yǒu)豐富CNC加工經驗的專家(jiā)可(kě)以極大地幫(bāng)助您降低切割(gē)成本和產(chǎn)品***終定價。
本文將總結(jié)我們工程師的 10 大技巧,通(tōng)過遵循這些(xiē)經過驗證的技巧,您可以獲得經過優(yōu)化以***大限度降低成本並仍然(rán)符合您的設計要求(qiú)的零件。
什麽會影響您的(de) CNC 加工零件成(chéng)本?
在探討如何降低成本之前,讓得可(kě)簡(jiǎn)要概述以(yǐ)下影(yǐng)響CNC零件價格的6個因素(sù)
加(jiā)工時間
加工零(líng)件(jiàn)所需的時間(jiān)越長,它的成(chéng)本(běn)就越高。加工時間通常是 CNC 加工零件的主(zhǔ)要(yào)成(chéng)本驅動因素(sù)。
材料
不同的原材料(liào)價格往往(wǎng)是不同的(de)。即使一些性能相似但不常用的材料,價格也會貴很多。
公差
更(gèng)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(gèng)高(gāo)的價格。
數量
生產1件和1000件所需的CNC編程時(shí)間相同,因(yīn)此如果需要更多數量,則將平均分攤總成本,從而降低單個產品的成本。
表麵處理
如果要求塗層、平滑、陽極氧化、黑色(sè)氧化等表麵處理,會增加幾個加工步驟(zhòu)和大量成本。
交貨時間
交貨期短意味著供應商需要協調更(gèng)多的工人先(xiān)安排您的訂單(dān),而不得不(bú)延遲其他訂單的處理。這也是額外成(chéng)本(běn)中的一個小因素,業內稱之為加急(jí)處理費。
這 10 個經過驗證的設(shè)計技巧將幫助您節省成本
現在您清楚CNC加工成本從(cóng)何而來,讓我們(men)看看如何(hé)將其***小化。
1. 選(xuǎn)擇***合適的材料
當您(nín)設計加工(gōng)零件時,選擇合適的材(cái)料是節省成本的***重要(yào)方法。***適合您的並不是***昂貴的材料。您必須根據零件的(de)用途和功能找到***合適的材料。
性能幾乎相同的材料有(yǒu)很多,但價格(gé)卻相差巨大,您可以查看這些替代材料是否能夠滿足功(gōng)能性使用。比如(rú)常用的模具頂針,用SKD61材料代替SKH51可以節省50%-70%的成本。
為了讓您(nín)大致(zhì)了解選擇材料可能需要的成本範圍,我對不同材料的(de)價格進行了快速搜索,以找到 6"x 6" x 1" 板。雖然像 ABS 這樣的普通塑(sù)料的價(jià)格約為 15 美元,但以堅固性和尺寸穩定性著稱的相同尺寸的 peek 售價高達 225 美元。同樣,對於金屬,一(yī)塊 6061 鋁板的成本約為 24 美元,一塊 304 不鏽鋼板的(de)成本為 139 美(měi)元,而一塊經過精密研(yán)磨的 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(gèng)容易切割,這意味著加工時間(jiān)更短。較(jiào)硬的(de)材料需要更昂貴的加工工具,並且更容易損壞和磨損工具。綜上所述,較硬的材料需要較長的加工時間和刀具磨損(sǔn)率,從而增加加工零件的成本。
2. 盡可能不要使用 90° 內角
尖銳或90度的內角會占(zhàn)用更多的(de)加工工序和時間,並會增加額外的成本。但是內角的大(dà)部分部分(fèn)不需要90度,圓角(jiǎo)不影響功能的使(shǐ)用。
如果您調整(zhěng)設計以包含圓角,則機器可以連續運(yùn)行以創建您的零(líng)件。銑刀和立銑刀等 CNC 加工工具會自動留下圓(yuán)形內角。小或窄的內圓(yuán)角半徑需要更多的走刀和特殊的小刀具(jù),這會增加(jiā)加工(gōng)時間並需要(yào)更(gèng)換(huàn)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(qǐng)確(què)保內角半徑的 L:D 比(bǐ)(長度與直徑)為 3:1 或更(gèng)小。此外,保持所有內角具有相同的半徑可以減少加工時間。
3. 盡量減少內(nèi)部空腔(深口袋)
具(jù)有深(shēn)內腔(深腔)設計的金屬或塑料(liào)零件通(tōng)常(cháng)既費時又(yòu)難於加工。創建(jiàn)型腔需要去除大量材料,這會導致材料浪費,並且難以去除切屑(xiè),或者可能需要(yào)特殊工藝(例如線切割(gē) EDM 或 Sink EDM)才能達到深度。這些(xiē)會花費你更多的錢。
盡量將設計中口袋的深度(dù)限製為長度的 4 倍,理想的(de)設計深度是其直徑的 2 到 3 倍。
4. 避(bì)免薄壁設計
壁過薄的加工零件將需要更多的時間來加工,因為它們非常脆弱(ruò)。並且由於它們經常振動或變形,因此很難保持準確的公差(chà)。緩慢的加工、特(tè)殊的加工技術和高廢品率使這些(xiē)薄壁零件更加(jiā)昂貴。
厚壁零件加工更穩定,加(jiā)工成本更低,為了保持加工價格低,請避免薄壁設計,金屬零件(jiàn)壁厚應大於0.8mm,塑料零件壁厚應大於1.5mm。
5. 使用標準出水口尺(chǐ)寸
當加(jiā)工零件設(shè)計帶有(yǒu)螺紋(wén)孔時,孔深和螺紋尺寸會影響總價。通常,增加夾具中(zhōng)的螺紋長度不會使零件變得更堅固,因此您不需要穿過大於孔直徑 3 倍的孔,並盡可能(néng)縮短(duǎn)它(tā)。如果螺紋的長度(dù)是直徑的(de) 3 倍,則會增加(jiā)斷裂的風險並需(xū)要更多的加工時間。非常小的螺(luó)紋(wén)需要手工攻絲(sī),也會使價格更高。
因(yīn)此,使用標(biāo)準絲錐尺寸可以降低風險並降低成本。例如,使用4-40尺寸的水龍(lóng)頭比3-38尺寸更常見,也更劃算。此外(wài),如果可能,設計大(dà)於(yú) 2-56" 的螺(luó)紋孔。那會節省你的錢。
6. 避免設計(jì)複雜的零件
加工超(chāo)大尺寸、微(wēi)尺(chǐ)寸或(huò)複雜(zá)設計的零件需要特殊工具、多軸數控機床或需要一些定製的夾具,所有這些都會增(zēng)加總成本。
在某些情況下,例如需要在多個麵上進行操作的(de)複雜零(líng)件,您可以嚐試將零件拆分為 2 個或多個單獨的零件,然後在加工後焊接或(huò)螺栓連接在一起,您可能會發現成本降低。
7. 避(bì)免表麵精加工(gōng),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、耐腐蝕、耐磨或(huò)其他目的(de)而獲得所需表麵(miàn)特性或性能的附加加工。但(dàn)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(suǒ)以應該根據(jù)目的仔細(xì)評估它們。
如果您(nín)想降低總(zǒng)成本,選擇標準的機加工表麵是一個不錯的選擇,機加工表麵是一種快速(sù)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. 避免過度使用嚴格的公差
得可擁有超(chāo)精密加工設備和生產(chǎn)經驗,可滿(mǎn)足精密至±0.001mm的公差。但是,我們仍然(rán)建議對於非(fēi)特殊(shū)用途零件不應過度使用(yòng)緊公差。因(yīn)為公差越小,工廠需要(yào)的工序和時間越多,這意味著價格會(huì)高很多。
不是(shì)每個(gè)零件都需要嚴格的公差,除了(le)一些精密模具零件、醫療零件和航空航天配件外,我們建議其他零件遵循通用(yòng)標準,例如 ISO 2768 標準,這對於 CNC 加工零件設計是合理的(de)。
9. 批量(liàng)訂購
雖然現(xiàn)代數控車床和銑床可以比以(yǐ)前更高效地(dì)運行,但它們仍然需要工程師進行(háng)編程和設置。眾所(suǒ)周(zhōu)知(zhī),您(nín)訂購的零件數量對單價影響很大,訂購10,000個(gè)零件或(huò)僅訂購10個零件,價格相差很大。因為(wéi)批量(liàng)生產相同的零(líng)件可以***大限度地提高CNC加工的生產效率和成(chéng)本(běn)效益。
如(rú)果您需要50K件相同的零(líng)件,請在測試樣品後。一次訂購 50K 比10 次訂購 5000 個零件便宜(yí)得多。
10. 推進工作,提前準備生(shēng)產(chǎn)計劃
製定產(chǎn)品藍圖,推進設計工(gōng)作,在開始生產前完成***終的產品設(shè)計。這將使CNC加工供應商有足夠的時間(jiān)采購原材料(liào),製定生產計劃並在約定的時間內交(jiāo)付產品。根據東莞(wǎn)高略多年的生產經驗,更(gèng)長的交貨期可以降低整體成本(běn)4%-6%。
概括
以上是(shì)幫助您降低加工零件成本的 10 大(dà)設計技(jì)巧,總而言之,保持簡單並(bìng)遵循標準。讓這些設計技巧深入(rù)您的腦海,並將(jiāng)它們應用到您的實際產品中,這肯定會幫(bāng)助您減少許多不(bú)必要的成本。
目(mù)前公司經營項目有: CNC航空高精密機械零件加工,CNC航空(kōng)高(gāo)精密(mì)樣(yàng)機加工、北京不鏽鋼(gāng)零(líng)件加工、各種高精密金屬零件、塑料加工,各種高精密工(gōng)裝夾具加工、 小批量研發模型樣(yàng)機加工製作, 真空批(pī)量翻模加(jiā)工(gōng)製(zhì)作, 矽膠,橡膠製作,鈑金製作, 鋁合金批量高精密加工製作,批量吸塑製作,產品過uv,產品結構(gòu)設計,批量噴塗絲印,鐳雕激(jī)光打字等等。
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