CNC-bewerkingskosten uitgelegd: Cruciale factoren die uw projectbudget bepalen

CNC-machines hebben de productie volledig gerevolutioneerd, waardoor productontwerpers productie kunnen automatiseren en hoogwaardige gefreeste onderdelen kunnen produceren. Echter, veel productontwerpers vinden CNC-bewerkingskostenschatting redelijk uitdagend. Als gevolg zijn ze vaak overweldigd wanneer ze projectoffertes van fabrikanten ontvangen.

Verschillende factoren beïnvloeden de kosten van uw CNC-bewerkingsproject, waaronder productontwerp, keuze van materiaal, productietechnologie, gereedschappen, en oppervlakte-afwerking.

Dit artikel zal al deze factoren behandelen. En aan het einde van deze lezing zult u leren hoe u uw CNC-bewerkingskosten kunt schatten (en verminderen) en de perfecte onderdelen voor uw project kunt maken.

Factoren die CNC-bewerkingskosten beïnvloeden

#1 Complexiteit van ontwerp

CNC-bewerking is een aftrekend productieproces — wat betekent dat het snijgereedschappen gebruikt om porties materiaal van een werkstuk te verwijderen tot het gewenste onderdeel gevormd is. Als gevolg van deze werkwijze zijn er bepaalde ontwerpbeperkingen in CNC-bewerking.

Bijvoorbeeld, interne verticale hoeken van CNC-gefreeste onderdelen zullen altijd een straal hebben ongeacht de grootte van uw snijgereedschap. Ook benaderen CNC-snijgereedschappen doorgaans het werkstuk vanaf het bovenste oppervlak, wat het lastig (en kostbaar) maakt om bepaalde kenmerken of onderdelen te fabriceren.

Hoewel complexer uw productontwerp is, des te langer het duurt om uw onderdeel te bewerken, wat resulteert in hogere bewerkingskosten. Daarom, om uw productontwerp te vereenvoudigen en uw productiekosten te verlagen, moet u uw ontwerp optimaliseren door de volgende tips te implementeren:

• Voeg een hoekstraal toe aan interne randen om rekening te houden met de cilindrische vorm van het CNC-snijgereedschap. De straal moet ten minste een derde van de kaviteitsdiepte zijn en hetzelfde voor alle interne randen om tijd te besparen en de noodzaak voor additionele gereedschappen te elimineren.

Figuur 1: Hoekstraal op interne randen

• Gebruik onderdelen wanneer u een 90° interne hoek moet maken aangezien het verkleinen van de grootte van het eindfrezen-gereedschap het niet zal doen.

Figuur 2: Wanneer u een 90° interne hoek moet fabriceren, zal het verkleinen van de straal van het eindfrezen-gereedschap niet werken. In plaats daarvan wilt u een onderdeel creëren met een straal van ten minste drie keer de kaviteitsdiepte.

• Beperk de diepte van de kaviteiten tot vier keer hun lengte (of breedte). Kaviteiten met een kleinere diepte-tot-breedte verhouding vereisen specialistische eindfrezen-gereedschappen, wat de productiekosten verhoogt.

Figuur 3: Beperk de diepte van kaviteiten

• Ontwerp onderdelen om een diepte van ongeveer twee keer hun breedte te hebben en voldoende vrijheid om toegang tot het snijgereedschap toe te staan. Als regel moet de vrijheid ten minste vier keer de onderdiepte zijn, vooral als u een T-slot snijgereedschap gaat gebruiken.

Figuur 4: Onderdelen vereisen specifieke gereedschappen en diepte-tot-breedte verhouding om CNC-bewerkingskosten te verlagen

Figuur 5: Voeg vrijheid toe aan onderdelen wanneer u van plan bent het T-slot snijgereedschap te gebruiken

• Minimaliseer het aantal bewerkingsoriëntaties door kenmerken op één kant van het werkstuk te houden tenzij het absoluut noodzakelijk is om anders te doen. Bijvoorbeeld, u zult een 3-as CNC-freesmachine tweemaal moeten opstellen om het product hieronder te maken.

Figuur 6: Minimaliseer het aantal bewerkingsoriëntaties

#2 Arbeid

Het productontwikkelingsproces met CNC-machines omvat diverse stappen. Bijvoorbeeld, u moet eerst een 3D CAD-bestand maken voordat u het omzet in een computerprogramma dat de CNC-machine gebruikt om productie te automatiseren.

Omdat deze processen bijdragen aan de arbeidskosten, kunt u kosten verlagen door een aantal van deze processen zelf uit te voeren in plaats van uit te besteden. Bijvoorbeeld, u kunt het 3D CAD van uw product maken voordat u de review en productie uitbesteedt aan een productieingenieur.

Uw productiekosten hangen ook af van het aantal onderdelen (of eenheden) dat u zou produceren, met hogere eenheden die vertalen in hogere productiekosten. Echter, u kunt een lagere kosten-per-onderdeel verwachten voor bulk productie vergeleken met lage-hoeveelheid productie.

#3 Keuze van ingenieursmateriaal

Het materiaal dat u voor uw product kiest, is een grote bepaler van CNC-bewerkingskosten. Aangezien CNC-bewerking een aftrekend proces is, neigt het ertoe meer materiaal te gebruiken dan additieve productieprocessen zoals 3D-printen. CNC-machinefabrieken kopen deze materialen doorgaans in blokken en berekenen de prijzen per blok.

De twee typen materialen die algemeen gebruikt worden voor CNC-bewerkingsprojecten, zijn metalen en kunststoffen. Metalen zijn doorgaans duurder dan kunststoffen, dus u kunt verwachten meer te besteden bij het fabriceren van metaalonderdelen dan kunststoffen. Tabel 1 presenteert de benaderende materialenkosten voor CNC-bewerkingsprojecten.

#4 Oppervlakte-afwerking

CNC-gefreeste onderdelen komen doorgaans van de productielijn met een indrukwekkende oppervlakte-afwerking (zie Figuur 7).

Figuur 7: De as-gefreeste oppervlakte-afwerking van een CNC-gefreest onderdeel

Freeswerkers zullen u geen additionele kosten in rekening brengen om deze as-gefreeste onderdelen te maken. Echter, u moet een hogere projectofferte verwachten als uw product additionele na-bewerkingsoperaties vereist (zoals anodiseren, polijsten, en poedercoaten).

Figuur 8: CNC-gefreeste onderdelen met geanodiseerde oppervlakte-afwerking

Uitbesteden kan helpen productiekosten te verlagen

Veel toonaangevende productontwerpers en bedrijfseigenaren verlagen bewerkingskosten door hun productieprojecten uit te besteden aan CNC-machinefabrieken in China. Bijvoorbeeld, stel u wilt een complex onderdeel fabriceren met multi-as CNC-machines. In dit scenario kunt u verwachten te betalen zo laag als $40 per uur in China, terwijl Europese (of Amerikaanse fabrikanten tot $120 per uur in rekening kunnen brengen.

Echter, alleen omdat prijzen vriendelijker zijn in Azië, betekent dat niet dat u de sprong moet maken met enige Chinese fabrikant. In plaats daarvan moet u een fabrikant kiezen met state-of-the-art CNC-technologieën en hooggekwalificeerde ingenieurs, technici, en kwaliteitscontrole (QC) experts.

Gensun Precision Machining is een toonaangevende leverancier van CNC-bewerkingsservices in China. Wij hebben een team van hoogervaren technici, ingenieurs, en QC-experts die samenwerken om uw product goed te krijgen tegen betaalbare prijzen.

Lees meer over onze CNC-bewerkingsservices.