Hoe CNC-configuraties de projectkosten beïnvloeden

Om uw productierun op tijd en binnen budget af te ronden, is het het beste om vanaf het begin een duidelijk beeld te hebben van uw verwachte projectkosten. Voor veel productteams is het echter gemakkelijker gezegd dan gedaan om nauwkeurige projectkosten voor CNC-bewerkingen te voorspellen. U moet rekening houden met materiaalkosten en bewerkbaarheid, de complexiteit van uw onderdeel, nabewerkingsvereisten en de daadwerkelijke opstellingen van de CNC-machine. Laten we eens kijken naar het effect dat CNC-instellingen kunnen hebben op de productiekosten.

Kostendrijvers voor CNC-setups opsplitsen

Afhankelijk van de complexiteit van uw ontwerp, moet uw CNC-operator mogelijk meerdere CNC-machine-instellingen gebruiken om onderdelen te vervaardigen met functies aan verschillende zijden, vlakken of assen. Om deze functies te bewerken, moet uw operator uw onderdeel van de machine verwijderen en het omdraaien om aan de andere kant te werken of het naar een andere CNC-machineconfiguratie verplaatsen om het productieproces te voltooien. Ze moeten ook de armatuur en gereedschappen elke keer opnieuw kalibreren. Bovendien, hoe langer het duurt om een ​​onderdeel te bewerken, hoe hoger uw projectkosten zullen zijn.

Een onderdeel dat slechts één opstelling nodig heeft op een 3-assige freesmachine, heeft slechts één vlak nodig om toegang te krijgen tot het gereedschap, zoals te zien is in de onderstaande afbeelding.

Een onderdeel dat meerdere instellingen nodig heeft op een 3-assige machine, heeft meerdere vlakken die toegang vereisen, zoals het onderstaande onderdeel.

Wanneer u identificeert of een onderdeel meerdere instellingen nodig heeft om te bewerken, overweeg dan hoe het gereedschap toegang krijgt tot alle verschillende functies in het ontwerp.

Er zijn een paar extra kostenfactoren waarmee u rekening moet houden als het gaat om een ​​CNC-configuratie, waaronder:

• Bevestiging: Tijdens de bewerking moet de onbewerkte plaat in een vaste richting of locatie worden vastgezet met behulp van een opspanning. Bevestigingen kunnen nodig zijn voor onderdelen met onregelmatige vormen, wanneer een standaard bankschroef gereedschapspaden kan beperken en kan worden gebruikt om toleranties te garanderen. Soms is het enige dat uw machinist nodig heeft om uw werkstuk vast te zetten een standaard bankschroef, maar het kan zijn dat hij of zij een op maat gemaakte bevestiging voor specifieke projecten moet ontwerpen en fabriceren, wat de doorlooptijd en kosten kan verhogen.

• Gespecialiseerde/niet-standaard CNC-gereedschappen: Als uw ontwerp unieke kenmerken heeft, moet uw productiepartner mogelijk nieuwe CNC-bewerkingsgereedschappen aanschaffen. Deze tools kosten doorgaans tussen de $ 50 en $ 500, dus ze kunnen uw kosten per onderdeel snel verhogen, vooral als u een kleine productierun plant.

• Gereedschapspaden: Het gereedschapspad is de vooraf ingestelde koers die het snijgereedschap van de CNC-machine zal volgen tijdens het bewerkingsproces. Machinisten optimaliseren vaak gereedschapspaden om inefficiënte of onnodige acties en gereedschapsreizen te minimaliseren of te elimineren. Hierdoor kunt u tijd besparen en productiekosten verlagen, ongeacht de grootte van uw productierun.

De financiële impact van CNC-setups onderzoeken

Elk onderdeel en elk project is anders, dus het is moeilijk om een ​​bepaald aantal te koppelen aan hoe CNC-opstellingen de projectkosten verhogen. Hoe meer instellingen u heeft, hoe meer tijd uw operator zal besteden aan het resetten van de CNC-machine, het opnieuw kalibreren van gereedschappen en het ontwerpen van nieuwe opspanningen, wat allemaal de kosten van uw project kan verhogen.

Het is ook belangrijk op te merken dat het aantal setups niet de enige drijvende factor is achter de setupkosten. Als u bijvoorbeeld exotisch of moeilijk te bewerken materiaal gebruikt, zal uw operator langzamer moeten werken met uw CNC-configuratie, waardoor de bewerkingstijden worden verlengd en de materiaalkosten toenemen. Het gebruik van niet-standaard gereedschap en het laten draaien van de CNC-machine op niet-geoptimaliseerde gereedschapspaden kan uw project ook duurder maken.

Productteams die hun budget willen maximaliseren en CNC-bewerking kosteneffectiever willen maken, kunnen een impact hebben door de bovenstaande punten in gedachten te houden.

CNC-bewerkingen optimaliseren voor kostenefficiëntie

Het nemen van een paar slimme beslissingen achter de schermen kan uw totale projectkosten verlagen. Overweeg om de kosten van CNC-bewerking zoveel mogelijk te verlagen:

Kiezen voor een hogere oplage

Een van de gemakkelijkste manieren om uw kosten per onderdeel te verlagen, is door meer onderdelen te bestellen. Als uw productiepartner een duur CNC-gereedschap gebruikt en een op maat gemaakte armatuur fabriceert om een ​​complex ontwerp tot leven te brengen, maar slechts een paar onderdelen produceert, zou elk onderdeel een aanzienlijk bedrag kosten. Door een groter aantal onderdelen te vervaardigen met hetzelfde gereedschap en dezelfde armatuur worden die kosten gelijkmatiger verdeeld en kan de fabrikant de grondstof in bulk inkopen tegen lagere kosten, wat samen de kosten per onderdeel aanzienlijk kan verlagen.

Materialen zorgvuldig selecteren

Verschillende factoren kunnen bepalen welk materiaal u kiest voor uw project, zoals sterkte, bewerkbaarheid, kosten en beschikbaarheid. Onthoud dat exotische materialen duur zijn en metalen doorgaans duurder dan kunststoffen. Overweeg als algemene regel om een ​​gewoon aluminium te gebruiken in plaats van een duurder metaal om uw totale CNC-kosten te verlagen.

U zult ook de bewerkbaarheid van het materiaal willen overwegen, omdat minder bewerkbare materialen de productiekosten opdrijven. Exotische materialen vereisen vaak dure gespecialiseerde gereedschappen, en materialen die lagere bewerkingssnelheden vereisen, betekenen langere productietijden en hogere bedrijfskosten van de machine. Kies waar mogelijk voor materialen zoals koolstofarm staal en aluminium, omdat deze sneller, gemakkelijker en goedkoper te bewerken zijn.

Zoek ook naar materialen die al qua grootte en vorm vergelijkbaar zijn met uw onderdeel. Dit zorgt ervoor dat u geen geld verspilt aan het wegwerken van veel overtollig materiaal, en het vermindert ook de bewerkingstijd.

Gebruik van standaard gereedschap, blanks, mallen en opspanningen

Zoals met de meeste dingen, kost maatwerk meer. Gereedschappen, blanco's en andere objecten zijn meestal verkrijgbaar in standaardformaten, zoals hele getallen en breuken in veelvouden van twee (d.w.z. ¼, ⅛, enz.). Als u een functie ontwerpt waarvoor een boor met een diameter van 0,265 inch nodig is, moet uw fabrikant een aangepaste boor aanschaffen die aan uw vereisten voldoet. Als u echter kiest voor een meer standaard gereedschapsmaat, zoals 0,25 inch, volstaat het gestandaardiseerde gereedschap dat uw productiepartner bij de hand heeft. Evenzo kan het gebruik van standaard onbewerkte onbewerkte materialen, mallen, opspanningen en andere componenten in plaats van aangepaste elementen helpen om kosten te besparen en de productie te versnellen.

Als het gebruik van een standaard opspanning echter de toegang tot het gereedschap zou blokkeren, is het zinvol om een ​​aangepaste opspanning te maken om meerdere opstellingen te vermijden. Gelukkig kun je additieve fabricagetechnologie gebruiken om snel en kosteneffectief armaturen op maat te maken.

Niet te veel tolerantie

Nauwe toleranties kunnen ook de productiekosten en doorlooptijden opdrijven, omdat uw operator in een langzamer tempo moet werken. Ze zullen uw onderdeel ook regelmatig moeten verwijderen en inspecteren om er zeker van te zijn dat de toleranties correct zijn, wat het productieproces verlengt en de totale kosten verhoogt.

Overdrijf niet en zorg ervoor dat de toleranties die u instelt compatibel zijn met wat uw onderdeel daadwerkelijk vereist. Als u een consumentenproduct maakt, gebruik dan niet de extreem krappe toleranties die nodig zijn voor ruimtevaartonderdelen. Of, als u een prototype vervaardigt, moet u een grotere tolerantie gebruiken dan voor uw eindproduct.

Ontwerp voor productiecontroles (DFM) vroegtijdig uitvoeren

Het uitvoeren van DFM-controles (Design for Manufacturing) om potentiële problemen te identificeren en te corrigeren vóór de productie, kan ook helpen om de kosten laag te houden. Besteed bijzondere aandacht aan:

• Diepe zakken of sleuven: Als uw onderdeel diepe delen heeft, zal uw machinist langere gereedschappen moeten gebruiken die duurder zijn en sneller breken.

• Scherpe binnenhoeken: CNC-boren zijn cirkelvormig en laten interne hoekradii achter, waardoor het lastig is om scherpe interne hoeken te maken.

• Smalle regio's: Smalle gebieden vereisen frezen met kleine diameters, maar lange gereedschappen met kleine diameters zijn gevoeliger voor klapperen en breken, waardoor de kosten stijgen en de kwaliteit van de onderdelen afneemt.

Als u een van deze gebreken opmerkt, kunt u overwegen uw onderdeel opnieuw te ontwerpen. U kunt ook eenvoudig controleren op veelvoorkomende DFM-fouten zoals hierboven vermeld door uw onderdeel te uploaden naar uw Fast Radius-dashboard.

CNC-bewerking met Fast Radius

Opstellingen van CNC-machines kunnen een aanzienlijke invloed hebben op uw totale productiekosten, maar soms kan het niet helpen om meerdere CNC-opstellingen te gebruiken. Het goede nieuws is dat u uw project kosteneffectiever kunt maken - zelfs als er meerdere instellingen nodig zijn - door redelijke toleranties in te stellen, te ontwerpen voor maakbaarheid en doordachte CNC-materialen te kiezen. Werken met een ervaren productiepartner zoals Fast Radius kan helpen.

Begin vandaag nog aan uw volgende CNC-bewerkingsproject door uw onderdeel te uploaden naar fastradius.com voor een onmiddellijke offerte of door contact op te nemen met ons team.

Bekijk het informatiecentrum van Fast Radius voor meer informatie over CNC-bewerkingstrends, technologieën, pijnpunten en meer.