CNC-Bewerking Vaste Kosten: Waarom Tooling Cruciaal Is voor Accurate Prijsbepaling

Bij de Eagle Group bieden we full-service metaalgieten en CNC-bewerking van start tot finish. Een deel van onze verantwoordelijkheid als leverancier is het schatten van de onderdeelprijs voor elk nieuw product. Een van de grootste posten die de eindprijs van het onderdeel beïnvloedt op elke klus, is tooling. In de gieterei omvat tooling vaak patronen die gebruikt worden om vormen en kernen te maken. In CNC-bewerking kan tooling verwijzen naar werkstukspanningsvoorzieningen, gereedschaphouders, snijgereedschappen of snijplaatjes.

• Werkstukspanningsvoorzieningen zijn apparaten die het werkstuk stabiel houden terwijl snijoperaties worden uitgevoerd.
• Gereedschaphouders verbinden snijmachines (zoals draaibanken, freesbanken of multi-as machining centers) met snijgereedschappen.
• Snijgereedschappen zijn de elementen die in direct contact komen met het werkstuk om materiaal te verwijderen. Deze omvatten boorbouten, zaagbladen en broaches.
• Snijplaatjes worden in veel snijgereedschappen gebruikt, maar niet in alle. Ze zijn vervangbare onderdelen die het daadwerkelijke snijden uitvoeren wanneer ze aan het snijgereedschap bevestigd zijn.

Voor een gedetailleerde kijk op investeringsgiettooling, lees ons bericht hier.

Tooling Ontwerp voor CNC-Bewerking

Eagle CNC bestelt tooling na ontvangst van een inkooporder van de klant, maar de wielen gaan al vroeg in het proces draaien. Nadat een klant een RFQ indient, plannen ingenieurs bij Eagle CNC het proces dat ze verwachten te gebruiken om de klus te voltooien. Een deel van dat plan is tooling. Tijdens deze initiële fase beslist de machine shop of ze maatwerk tooling moeten bestellen of maken, en schatten hoeveel verbruiksartikelen nodig zullen zijn om de klus te voltooien.

Standaard Tooling voor CNC-Bewerking

In veel gevallen kunnen machine shops standaard werkstukspanningsvoorzieningen van de plank gebruiken. Deze omvatten standaard machineschroeven, draaibankkaken, spanhoofdkaken, tombstones, flankplaten en nog veel meer. Ter referentie biedt toolingleverancier Creston Industrial Sales een uitstekende lijst met standaard fixture leveranciers.

Op dezelfde manier komen gereedschaphouders in een verscheidenheid aan standaard configuraties, zoals spanhoofdhouders, eindfreeshouders en boorkop houders, om er een paar te noemen.

Maatwerk Werkstukspanningsvoorzieningen

Als maatwerk werkstukspanningsvoorzieningen vereist zijn, hebben machine shops de keuze om de fixture in-house te produceren of het werk uit te besteden aan een specialistische leverancier. In beide gevallen ontwerpen bewerkingsfaciliteiten de fixtures doorgaans zelf, aangezien werkstukspanning nauw verbonden is met de apparatuur en processen die voor snijden worden gebruikt.

Echter, het is belangrijk om te noteren dat fixtures niet ontworpen moeten zijn om alleen met één machine te werken. Volgens Dennis Chester, Sales Engineer bij Eagle CNC, "We zorgen ervoor dat maatwerk tooling niet machine-specifiek is, omdat we on-time leveringen moeten garanderen zelfs als een van onze machines down is voor onderhoud. Ons systeem zorgt ervoor dat we elk werk op vrijwel elke machine kunnen draaien."

Maatwerk snijgereedschappen worden ook vaak gebruikt, maar integreren bijna altijd vervangbare snijplaatjes. Op die manier kan het snijgereedschap de duur van het project volhouden, terwijl de plaatjes naar behoefte vervangen kunnen worden.

Boven: maatwerk werkstukspanningsvoorziening; boven: maatwerk snijgereedschappen

Wat Beïnvloedt de Kosten van Tooling voor CNC-Bewerking?

Net als met gietereitooling en elke andere vaste kosten van productie, hangen bewerkingstoolingkosten grotendeels af van de complexiteit van de klus. Als geen maatwerk werkstukspanningsvoorzieningen vereist zijn, zullen de vaste kosten lager zijn. Evenzo zullen maatwerk houders van beperkte complexiteit die in-house geproduceerd kunnen worden, doorgaans minder kosten dan die die een gespecialiseerde leverancier vereisen.

Een andere significante vaste kosten in elk bewerkingswerk is gerelateerd aan het aantal snijgereedschappen of snijplaatjes dat wordt gebruikt. Hoewel snijplaatjes relatief goedkoop zijn, soms wel onder $5 per stuk, moeten ze vaak gescherpt en vervangen worden. Kennisrijke bewerkingsfaciliteiten zullen in staat zijn om het aantal en type benodigde snijplaatjes om een klus te voltooien nauwkeurig te voorspellen, en deze kosten in hun offerte te verwerken.

Hoe Lang Duurt CNC-Bewerking Tooling?

Terwijl werkstukspanningsvoorzieningen geüpdatet en onderhouden kunnen worden om oneindig mee te gaan, zijn verbruikbare snijgereedschappen en snijplaatjes uitputtend en moeten vaak worden vervangen. Feitelijk kan een normale levensduur voor een plaatje zo laag zijn als 15 minuten snijtijd.

Snijgereedschapslevensduur hangt af van een aantal factoren, inclusief het werkstukmateriaal en het algehele bewerkingsproces. Om bewerkingsoperaties uit te voeren, moeten snijplaatjes harder zijn dan het materiaal dat ze snijden. Zachte metalen zoals aluminium zijn veel makkelijker – en daarmee goedkoper – te bewerken dan harde metalen zoals koolstofstaal. Hardere metalen, zwaardere processen en snellere doorlooptijden verminderen ook de levensduur van snijplaatjes en verbruikbare snijgereedschappen.

Om de levensduur van snijgereedschappen te verbeteren, adviseert toolmaker Sandvik om de snijsnelheid te verlagen (om warmte te reduceren), de voeding te optimaliseren (voor kortste snijtijd), en de snijdiepte te optimaliseren (om het aantal sneden te minimaliseren). De snijomgeving kan ook een verschil maken, zoals de toevoeging van smeermiddel of koelapparatuur. Naast procesaanpassingen, kunnen sommige bewerkingsfaciliteiten aanbevelen om een ander materiaal te gebruiken of ontwerpaanpassingen te maken om de toolinglevensduur te verlengen.

Omdat competitieve prijsstelling zo vitaal is voor fabrikanten vandaag, integreert de Eagle Group Design for Manufacturability principes in al onze projecten. Door DFM-praktijken te volgen, zijn we in staat om suggesties te doen voor ontwerp, materialen en processen die resulteren in de hoogste kwaliteit en de laagste onderdeelprijs.

Door te begrijpen hoe tooling voor CNC-bewerking werkt, kunnen klanten een actievere rol spelen in het initiële ontwerp en offerteproces van een nieuw product.

Leer meer over CNC-bewerking in onze gratis ebook, de CNC Machining Process Guide