Checklist om de prijs van CNC-gefreesde onderdelen te verlagen

CNC-bewerking wordt op grote schaal toegepast in verschillende industrieën vanwege de hoge nauwkeurigheid, precisie, snelheid en efficiëntie. CNC-bewerkingsdiensten kunnen echter ook iets duurder zijn in vergelijking met andere productiemethoden zoals 3D-printen. Kosten zijn een cruciale overweging bij de toepassing van CNC-bewerking voor zowel eenmalige als grootschalige productie. Dit artikel belicht 10 tips waarmee u de kosten van uw CNC-gefreesde onderdelen aanzienlijk kunt verlagen .

Wat beïnvloedt de kosten van CNC-bewerkingen

Alvorens enige inspanning te doen om de bewerkingskosten te verlagen, is het essentieel om eerst de factoren te begrijpen die deze kosten beïnvloeden. CNC-productiekosten zijn afhankelijk van de vier volgende factoren.

• Instelkosten :Deze kosten dekken alles, van de voorbereiding van CAD- en CAM-bestanden tot de procesplanning. Instelkosten zijn vast en zijn belangrijker voor kleine productievolumes.
• Materiaalkosten :De kosten van het materiaal waaruit een onderdeel moet worden vervaardigd, hebben een aanzienlijke invloed op de totale kosten van het fabricageproces en de kosten van het voltooide onderdeel. Zeldzame materialen drijven de kosten enorm op. Bewerkbaarheid is ook een andere materiaalkostenfactor omdat het het verbruik van hulpbronnen en de bewerkingstijd en -inspanning beïnvloedt.
• Bewerkingstijd :In de wereld van CNC-bewerkingen is tijd letterlijk geld. De bewerkingstijd is een belangrijke kostenfactor. Hoe meer tijd het kost om een ​​onderdeel te bewerken, hoe duurder het wordt. De kosten voor het runnen en onderhouden van de CNC-machine, het energieverbruik en de lonen van de operator nemen allemaal toe naarmate de bewerkingstijd toeneemt.
• Diverse kosten :Deze kosten bij CNC-bewerking dekken alles wat kan worden beschouwd als speciale vereisten of extra's. Deze omvatten nauwe toleranties, speciaal gereedschap, strengere kwaliteitscontrole en lagere bewerkingssnelheden.

Nu we de factoren hebben begrepen die de kosten van CNC-bewerkingen verhogen, kunnen we nu onderzoeken op welke manieren ze kunnen worden verlaagd.

10 tips om de kosten van een CNC-gefreesd onderdeel te verlagen

Door de belangrijkste factoren te analyseren die van invloed zijn op de kosten van CNC-bewerkingen, zijn er drie belangrijke manieren om deze te verlagen. Dit zijn ontwerpoptimalisatie, materiaalkeuze en speciale overwegingen, waarbij ontwerpoptimalisatie de belangrijkste is. Hieronder volgen tien manieren waarop u de CNC-bewerkingskosten aanzienlijk kunt verlagen.

1. Materiaalkeuze

Voordat u een bepaald materiaal selecteert, moet u uitgebreid onderzoek doen om er zeker van te zijn dat dit de goedkoopste optie is die alle vereiste eigenschappen voor uw toepassing heeft. Hoewel de materiaalkwaliteit niet mag worden aangetast, zijn niet alle eigenschappen van een materiaal nodig voor een bepaalde toepassing. Zo is hittebestendig staal een onnodige, kostbare keuze voor het bewerken van een fluitje.

Een andere belangrijke materiële overweging is de bewerkbaarheid. Bepaalde materialen, zoals aluminium, hebben een hoge bewerkbaarheid en moeten zoveel mogelijk worden gebruikt. Verschillende aluminiumlegeringen verschillen ook in prijs. Een onderdeel hieronder, gemaakt van het zeldzamere aluminium 3.1645, zou bijvoorbeeld 25% duurder zijn in vergelijking met aluminium 3.3206.

2. Vermijd meerdere afwerkingen

CNC-bewerking levert doorgaans een bevredigende, machinaal bewerkte oppervlakteafwerking op. Deze afwerking moet waar mogelijk worden gekozen omdat meerdere oppervlakteafwerkingen, hoewel een noodzaak voor sommige onderdelen, meer kosten om aan te brengen. Oppervlakteverbeterende afwerkingen zoals anodiseren en Chem-film mogen alleen worden aangevraagd als dat nodig is. Een andere belangrijke kostenfactor is het toepassen van verschillende oppervlakteafwerkingen voor verschillende delen van een onderdeel. Een voorbeeld hiervan is het toepassen van parelstralen in het ene gebied en een Chem-film in het andere. Probeer eventuele afwerkingsspecificaties uniform te houden voor het hele onderdeel.

3. Bestel in bulk

Schaalvoordelen zijn in belangrijke mate van toepassing op CNC-bewerkingen. De prijs van machinale bewerking neemt exponentieel af naarmate het productievolume toeneemt. Om de kostenbesparingen in perspectief te plaatsen. Een enkele eenheid van het onderdeel in de onderstaande afbeelding kost € 30,75. De kosten per eenheid dalen tot € 9,62 voor een productievolume van 10 onderdelen en € 6,76 voor een productievolume van 100 onderdelen. Deze dalingen zijn omdat de installatiekosten hetzelfde blijven, of u nu één eenheid of 100 eenheden van hetzelfde onderdeel produceert. Bulkorders elimineren ook de kosten van verschillende machineconfiguraties, aangezien dezelfde instellingen voor de gehele productie worden gebruikt. Profiteer altijd van schaalvoordelen door bulkbestellingen te plaatsen.

4. Vermijd extreem dunne muren

Dunne wanden hebben meer tijd nodig om te vervaardigen. Dit komt omdat ze kwetsbaar zijn en meerdere passages vereisen bij een lage zaagdiepte. Ze zullen ook zeer waarschijnlijk trillen, en daarom is het een uitdaging en tijdverspilling om ze met gespecificeerde toleranties te bewerken. Dit verhoogt de bewerkingstijd en daarmee de bewerkingskosten. Ontwerp dikkere muren om deze kosten te vermijden. We raden een minimale wanddikte aan van 0,8 mm voor metalen en 1,5 mm voor kunststoffen.

5. Ronde interne randen met voldoende straal

Omdat snijgereedschappen cilindrisch zijn, is het onmogelijk om perfecte binnenhoeken van 90° te bewerken. De enige manier om dit te bereiken is via EDM, wat een veel duurder productieproces is dan CNC-bewerking. We raden u ten zeerste aan om alle binnenranden in uw ontwerp af te ronden, omdat dit de tijd bespaart die de snijruimte nodig heeft om te proberen scherpe randen te produceren. We raden ook een straal van voldoende grootte aan van minstens 1/3 keer de diepte van de spouw. Een kleine hoekradius zou een gereedschap met een kleine diameter vereisen, en omdat kleine gereedschappen geen grote hoeveelheden materiaal in één keer kunnen verwijderen, zijn meerdere passages bij lagere snelheden nodig, waardoor de bewerkingstijd en -kosten toenemen.

6. Ontwerp geen diepe holtes

Bij diepe zakken/holtes moet veel materiaal worden verwijderd om te creëren, waardoor het tijdrovende functies zijn. Het machinaal bewerken ervan kan ook leiden tot het hangen van het gereedschap, doorbuiging van het gereedschap en breuk van het gereedschap. De enige manier om deze gereedschapsproblemen te vermijden, is door geleidelijk af te stappen van de vingerfrees. Dit is echter ook enorm tijdrovend.

Een eenvoudige manier om al deze problemen te vermijden, is door holtes te ontwerpen met een maximale diepte van vier keer hun breedte. Een spouw van 10 mm breed mag bijvoorbeeld niet dieper zijn dan 40 mm. Merk op dat elke holte dieper dan zes keer de diameter van het snijgereedschap als diep wordt beschouwd.

7. Beperk de diepte van threads

Threads bieden zeer betrouwbare verbindingen. De sterke schroefdraadverbindingen komen echter voor in de eerste paar schroefdraden, waardoor lange schroefdraden overbodig zijn. Bij lange draadgaten kan speciaal gereedschap nodig zijn en het machinaal bewerken vergen meer tijd en moeite. Beperk de schroefdraaddiepte altijd tot maximaal drie keer de gatdiameter. Bij het inrijgen van een blind gat raden we aan om een ​​lengte zonder schroefdraad toe te voegen van ten minste de helft van de gatdiameter aan de onderkant van het gat.

8. Specificeer toleranties alleen wanneer dat nodig is, vermijd nauwe toleranties

Toleranties drijven doorgaans de bewerkingskosten en -tijd op en mogen alleen worden gespecificeerd als dat nodig is. CNC-machines zijn zeer nauwkeurig en produceren standaardtoleranties wanneer aangepaste toleranties niet in het ontwerp zijn gespecificeerd. Nauwe toleranties moeten alleen worden gespecificeerd als dat nodig is, omdat ze moeilijk toe te passen zijn. Ze vereisen ook meer bewerkingstijd en handmatige inspecties. We raden u ook aan om GD &T in uw tekeningen te gebruiken en ze definiëren lossere toleranties.

9. Gebruik standaard gatmaten

Gebruik bij het ontwerpen van gaten standaard boorgroottes. Voor niet-standaard gatafmetingen zouden vingerfrezen nodig zijn om de helling af te werken tot de gespecificeerde niet-standaard afmeting, waardoor de bewerkingstijd aanzienlijk wordt verlengd.

10. Neem geen letters op in het te bewerken ontwerp

Het bewerken van teksten op onderdelen in een onnodige kostenpost, wat extra tijd en moeite kost om te maken. Vereiste teksten kunnen na productie op het afgewerkte onderdeel worden geverfd. Als het nodig is om teksten op te nemen, gebruik dan gegraveerde teksten, omdat deze minder materiaal verwijderen.

Conclusie

Door deze tips te volgen, kunt u de kosten van CNC-gefreesde onderdelen aanzienlijk verlagen. Bij Xometry Europe bieden we snelle, betaalbare en betrouwbare CNC-bewerkingsdiensten, of het nu gaat om eenmalige producties of grote productievolumes. Ga naar het instant-offerteplatform om uw geoptimaliseerde modellen te uploaden en de beste materialen voor uw toepassing te selecteren.