当您想要创建原型或大规模制造***终用途产品时,CNC 加工是一个很好的实现方式。但加工成本往往是人们停下来的主要原因。有几件事会影响 CNC 加工零件的成本,包括材料、设计、表面处理、数量和周转时间。幸运的是,拥有丰富CNC加工经验的专家可以极大地帮助您降低切割成本和产品***终定价。
本文将总结我们工程师的 10 大技巧,通过遵循这些经过验证的技巧,您可以获得经过优化以***大限度降低成本并仍然符合您的设计要求的零件。
什么会影响您的 CNC 加工零件成本?
在探讨如何降低成本之前,让得可简要概述以下影响CNC零件价格的6个因素
加工时间
加工零件所需的时间越长,它的成本就越高。加工时间通常是 CNC 加工零件的主要成本驱动因素。
材料
不同的原材料价格往往是不同的。即使一些性能相似但不常用的材料,价格也会贵很多。
公差
更严格的公差要求会导致更难加工,并增加废品率,这也会导致更高的价格。
数量
生产1件和1000件所需的CNC编程时间相同,因此如果需要更多数量,则将平均分摊总成本,从而降低单个产品的成本。
表面处理
如果要求涂层、平滑、阳极氧化、黑色氧化等表面处理,会增加几个加工步骤和大量成本。
交货时间
交货期短意味着供应商需要协调更多的工人先安排您的订单,而不得不延迟其他订单的处理。这也是额外成本中的一个小因素,业内称之为加急处理费。
这 10 个经过验证的设计技巧将帮助您节省成本
现在您清楚CNC加工成本从何而来,让我们看看如何将其***小化。
1. 选择***合适的材料
当您设计加工零件时,选择合适的材料是节省成本的***重要方法。***适合您的并不是***昂贵的材料。您必须根据零件的用途和功能找到***合适的材料。
性能几乎相同的材料有很多,但价格却相差巨大,您可以查看这些替代材料是否能够满足功能性使用。比如常用的模具顶针,用SKD61材料代替SKH51可以节省50%-70%的成本。
为了让您大致了解选择材料可能需要的成本范围,我对不同材料的价格进行了快速搜索,以找到 6"x 6" x 1" 板。虽然像 ABS 这样的普通塑料的价格约为 15 美元,但以坚固性和尺寸稳定性着称的相同尺寸的 peek 售价高达 225 美元。同样,对于金属,一块 6061 铝板的成本约为 24 美元,一块 304 不锈钢板的成本为 139 美元,而一块经过精密研磨的 316 不锈钢板的成本高达 285 美元!
另一方面,6061 铝等较软的材料更容易切割,这意味着加工时间更短。较硬的材料需要更昂贵的加工工具,并且更容易损坏和磨损工具。综上所述,较硬的材料需要较长的加工时间和刀具磨损率,从而增加加工零件的成本。
2. 尽可能不要使用 90° 内角
尖锐或90度的内角会占用更多的加工工序和时间,并会增加额外的成本。但是内角的大部分部分不需要90度,圆角不影响功能的使用。
如果您调整设计以包含圆角,则机器可以连续运行以创建您的零件。铣刀和立铣刀等 CNC 加工工具会自动留下圆形内角。小或窄的内圆角半径需要更多的走刀和特殊的小刀具,这会增加加工时间并需要更换刀具。相比之下,拐角处较大的半径意味着较大的工具可以有效地切割它们。
为获得***佳设计,请确保内角半径的 L:D 比(长度与直径)为 3:1 或更小。此外,保持所有内角具有相同的半径可以减少加工时间。
3. 尽量减少内部空腔(深口袋)
具有深内腔(深腔)设计的金属或塑料零件通常既费时又难于加工。创建型腔需要去除大量材料,这会导致材料浪费,并且难以去除切屑,或者可能需要特殊工艺(例如线切割 EDM 或 Sink EDM)才能达到深度。这些会花费你更多的钱。
尽量将设计中口袋的深度限制为长度的 4 倍,理想的设计深度是其直径的 2 到 3 倍。
4. 避免薄壁设计
壁过薄的加工零件将需要更多的时间来加工,因为它们非常脆弱。并且由于它们经常振动或变形,因此很难保持准确的公差。缓慢的加工、特殊的加工技术和高废品率使这些薄壁零件更加昂贵。
厚壁零件加工更稳定,加工成本更低,为了保持加工价格低,请避免薄壁设计,金属零件壁厚应大于0.8mm,塑料零件壁厚应大于1.5mm。
5. 使用标准出水口尺寸
当加工零件设计带有螺纹孔时,孔深和螺纹尺寸会影响总价。通常,增加夹具中的螺纹长度不会使零件变得更坚固,因此您不需要穿过大于孔直径 3 倍的孔,并尽可能缩短它。如果螺纹的长度是直径的 3 倍,则会增加断裂的风险并需要更多的加工时间。非常小的螺纹需要手工攻丝,也会使价格更高。
因此,使用标准丝锥尺寸可以降低风险并降低成本。例如,使用4-40尺寸的水龙头比3-38尺寸更常见,也更划算。此外,如果可能,设计大于 2-56" 的螺纹孔。那会节省你的钱。
6. 避免设计复杂的零件
加工超大尺寸、微尺寸或复杂设计的零件需要特殊工具、多轴数控机床或需要一些定制的夹具,所有这些都会增加总成本。
在某些情况下,例如需要在多个面上进行操作的复杂零件,您可以尝试将零件拆分为 2 个或多个单独的零件,然后在加工后焊接或螺栓连接在一起,您可能会发现成本降低。
7. 避免表面精加工,如 TiN 涂层、DLC 涂层等。
CNC 加工零件的表面精加工是为了美观、耐腐蚀、耐磨或其他目的而获得所需表面特性或性能的附加加工。但这些热处理、喷砂、特殊涂层、阳极氧化等饰面会增加总成本。所以应该根据目的仔细评估它们。
如果您想降低总成本,选择标准的机加工表面是一个不错的选择,机加工表面是一种快速且经济实惠的选择,通常用于安装支架等非展示应用。表面光洁度相当于 125 RA µin (3.2 RA µm)。
8. 避免过度使用严格的公差
得可拥有超精密加工设备和生产经验,可满足精密至±0.001mm的公差。但是,我们仍然建议对于非特殊用途零件不应过度使用紧公差。因为公差越小,工厂需要的工序和时间越多,这意味着价格会高很多。
不是每个零件都需要严格的公差,除了一些精密模具零件、医疗零件和航空航天配件外,我们建议其他零件遵循通用标准,例如 ISO 2768 标准,这对于 CNC 加工零件设计是合理的。
9. 批量订购
虽然现代数控车床和铣床可以比以前更高效地运行,但它们仍然需要工程师进行编程和设置。众所周知,您订购的零件数量对单价影响很大,订购10,000个零件或仅订购10个零件,价格相差很大。因为批量生产相同的零件可以***大限度地提高CNC加工的生产效率和成本效益。
如果您需要50K件相同的零件,请在测试样品后。一次订购 50K 比10 次订购 5000 个零件便宜得多。
10. 推进工作,提前准备生产计划
制定产品蓝图,推进设计工作,在开始生产前完成***终的产品设计。这将使CNC加工供应商有足够的时间采购原材料,制定生产计划并在约定的时间内交付产品。根据东莞高略多年的生产经验,更长的交货期可以降低整体成本4%-6%。
概括
以上是帮助您降低加工零件成本的 10 大设计技巧,总而言之,保持简单并遵循标准。让这些设计技巧深入您的脑海,并将它们应用到您的实际产品中,这肯定会帮助您减少许多不必要的成本。
目前公司经营项目有: CNC航空高精密机械零件加工,CNC航空高精密样机加工、北京不锈钢零件加工、各种高精密金属零件、塑料加工,各种高精密工装夹具加工、 小批量研发模型样机加工制作, 真空批量翻模加工制作, 硅胶,橡胶制作,钣金制作, 铝合金批量高精密加工制作,批量吸塑制作,产品过uv,产品结构设计,批量喷涂丝印,镭雕激光打字等等。
如果你有更深刻的秘诀,欢迎与我分享。
码字不易,看完记得点赞、评论、关注一下呗~
声明:图片部分来自网络,如有侵权,请联系我们删除,谢谢