Computer Numerical Control (CNC)-bewerking is het type productie waarbij onderdelen worden gemaakt met behulp van numerieke codes. Er zijn veel voordelen van CNC-bewerking: het verhoogt de snelheid van onderdeelenproductie en vermindert veel productietijd in het geval van productie van identieke onderdelen.
Het vermindert ook menselijke fouten tijdens de productie, aangezien het door de computer wordt gestuurd. CNC-bewerking wordt ook voorgezogen voor de productie van complexe onderdelen met precisie.
3D-printen verschilt van CNC-operaties omdat het een additief type productie is. Voor de productie van kunststof en lagere kwaliteitsmaterialen wordt 3D-printen voorgezogen. Echter, wanneer u producten met precisie moet snijden en een groot aantal identieke producten vereist is, wordt CNC-bewerking voorgezogen in plaats van 3D-printen.
Producten van diverse materialen kunnen worden gemaakt met behulp van CNC-machines, zoals metalen, legeringen en kunststoffen. De kosten van 3D-printdiensten zijn niet gewenst voor massaproductie. De kosten die nodig zijn om producten te produceren met CNC-technologie, hangen af van verschillende factoren.
In dit artikel worden verschillende factoren besproken die de CNC-bewerkingskosten beïnvloeden. Het helpt u om de CNC-bewerkingskosten te berekenen en biedt tips om ze te verlagen.
9 Factoren Die De Berekening Van CNC-Bewerkingskosten Beïnvloeden
CNC-bewerkingskosten kunnen variëren afhankelijk van verschillende factoren, zoals hieronder besproken:
1. CNC-Machinekosten
De bewerkingskosten veranderen met de verandering van het type machine. Voornamelijk zijn er twee typen machines die gebruikt worden voor het fabriceren van onderdelen met CNC-bewerking: 3-as en multi-as machines.
De machinekosten zijn ook afhankelijk van verschillende factoren zoals de grootte en het gewicht van de machine, snelheid, vermogen en machineconfiguratie.
De bewerkingskosten worden per uur berekend en de benaderende kosten van 3-as CNC-bewerking liggen rond de $40 per uur, terwijl voor CNC-draaibanken het ongeveer $35 per uur is. Het uurtarief van CNC-bewerking met multi-as machines is comparatief hoger en ligt tussen $75 en $125.
Vanwege de betrokkenheid van complexere onderdelen is CNC-frezen duurder dan andere typen bewerkingsoperaties. De bewerkingsuitgaven stijgen met de toename van de assen van de freesmachines. Bijvoorbeeld: bij 5-as bewerking kost het meer vergeleken met 3-as machines.
2. Bewerkingstijd
De tijd die nodig is voor de complete bewerking van elk CNC-bewerkt onderdeel speelt ook een cruciale rol in de berekening van de CNC-bewerkingskosten. Het is een vuistregel: hoe meer tijd nodig is voor bewerking, des te hoger de bewerkingskosten, wat soptelt bij de basissetupkosten.
Software zoals CAM, die een 3D CAD-ontwerpmodel vereist, kan de schatting van de benodigde tijd voor de voltooiing van het project geven. Een project met een hoog complexiteitsniveau vereist meer uren om te voltooien.
3. Arbeid
Een van de voordelen van CNC-bewerking, vergeleken met handmatige bewerking, is dat het het aantal arbeiders dat betrokken is bij de productie, vermindert. De primaire arbeidskost is die van de expert ontwerper die het 3D CAD-ontwerpmodel ontwerpt voor de bewerking, wat stijgt met de complexiteit van het gewenste product.
Deze kosten blijven hetzelfde, zelfs als u meer onderdelen moet produceren, wat de per-onderdeel bewerkingsprijs verlaagt. Daarna is de extra kosten die van de arbeider die de CNC-machine bedient, wat ook stijgt met de verhoogde uren die nodig zijn voor de complete bewerking van het onderdeel.
Extra kosten worden aan de arbeidskosten toegevoegd als handmatig werk wordt gedaan om te monteren, af te werken en na te bewerken. Extra arbeidskosten worden ook toegevoegd als het afgeronde product vanuit de machineshop naar de klant op een andere locatie wordt geleverd.
4. Vormcomplexiteit En Afmetingen
De bewerkingskosten stijgen ook met de toename van de complexiteit van de CNC-bewerkte onderdelen. Onderdelen met hogere complexiteit kunnen meer procesoperaties, verschillende gereedschappen en meer productietijd vereisen.
Onderdeeleigenschappen zoals scherpe binnenhoeken, diepe caviteiten of dunne wanden verhogen de CNC-bewerkingskosten. Ontwerpen met eenvoudige kenmerken zijn gemakkelijk te produceren en besparen ook productietijd.
Onderdelen met grotere afmetingen vereisen meer grondstof en tijd om te produceren, dus hun kosten zullen hoger zijn vergeleken met kleinere onderdelen.
5. Materialenkosten
De materialenkosten zijn ook cruciaal bij het berekenen van de kosten van CNC-bewerking. De prijs van het eindproduct dat door een CNC-machine wordt gemaakt, hangt af van het type materialen waaruit u het product wilt maken. U kunt vereist zijn om een onderdeel van kunststof of metaalmateriaal te maken.
Omdat kunststofmaterialen goedkoper en minder duurzaam zijn, is de bewerkingskost van kunststof of aluminiummateriaal lager vergeleken met roestvrij staal. Omdat in CNC-machines het materiaal uit de vaste blokken wordt verwijderd om het 3D-object te maken, zal de benodigde grondstof meer zijn dan het materiaal van het eindproduct.
De bewerkers kopen de materialen in de vorm van vaste blokken en berekenen de kosten van het product per blok. De meest gebruikte metalen in CNC-bewerking zijn aluminium, roestvrij staal en messing.
Vanwege de economische prijzen en uitstekende bewerkbaarheid van aluminium, gebruiken de meeste bewerkers aluminium in CNC-machines.
Roestvrij staal en messing resulteren in hogere kosten door slechte bewerkbaarheid ten opzichte van aluminium. Het titaniumlegering is het duurst van al deze metalen, dus de bewerkingskost van dit metaal zal de hoogste zijn, omdat het misschien speciale gereedschappen vereist om de onderdelen te produceren.
In het geval van kunststoffen is de prijs van het bulkmateriaal lager, de benodigde gereedschappen kosten ook minder en er is minder tijd nodig om de kunststoffen te bewerken, zoals Nylon, Delrin en ABS.
6. Oppervlakteafwerking
In het geval van sommige producten is oppervlakteafwerking vereist, wat ook resulteert in een stijging van de prijs van de eindproducten. Om de esthetiek van het eindproduct te verbeteren en eventuele krassen die tijdens het bewerkingsproces zijn gemaakt te verwijderen, kunt u een goede afwerking vereisen zoals polijsten.
Andere afwerkingsprocessen kunnen ook coating, anodiseren, schilderen, verchromen, zwarten, galvaniseren, borstelen en watertransfer omvatten. De opname van een van deze afwerkingen zal extra kosten toevoegen aan de prijs van het eindproduct.
7. Gereedschapskosten
In sommige gevallen van productie is standaard gereedschapping niet nuttig, dus custom gereedschapping is vereist, wat de productiekosten met CNC-machines ook verhoogt.
8. Toleranties
Bij het produceren van producten met strakke toleranties, zullen de kosten ook stijgen, omdat het fabriceren van onderdelen met strakke toleranties complexe machines vereist. Soms kunt u verplicht zijn om gaten of caviteiten met strakke toleranties te maken, wat graten op het oppervlak kan veroorzaken en meer tijd zal kosten om het te verminderen.
9. Hoeveelheid
Het volume van de order beïnvloedt de kosten van het eindproduct enorm. Het is waar dat de totale kosten stijgen met de toename van de vereiste afgeronde onderdelen, maar de kosten per onderdeel zullen dalen.
3 Tips Om CNC-Bewerkingskosten Te Besparen
Voordat het project begint, wordt berekend hoeveel de CNC-machinekost zal zijn. Tijdens het produceren van de onderdelen met het CNC-bewerkingsproces, moet men proberen de bewerkingskosten te minimaliseren.
Er zijn sommige vaste eisen van de klant die niet gewijzigd kunnen worden, maar toch zijn er verschillende methoden om de bewerkingskosten te verlagen als volgt:
1. Hoeveelheid
Veel bewerkingskosten kunnen bespaard worden als u onderdelen in grotere aantallen moet maken. De kosten per eenheidaandeel zullen dalen, omdat u het identieke onderdeel maar één keer hoeft te ontwerpen. In dit geval hoeft u de machine-instelling voor elk onderdeel te herhalen, wat ook resulteert in een daling van de productiekosten.
2. Wijs Kiezen Bij Materiaalselectie
Om de kosten van het product te verlagen, moet speciale aandacht worden besteed aan de selectie van materialen. Materialen met goede mechanische eigenschappen zullen lagere verwerkingskosten hebben. Houd rekening met de functie van het product, u moet het beste beschikbare materiaal kiezen dat gemakkelijk te verwerken is. Er is een prijsverschil tussen kunststof- en metaalmaterialen. Natuurlijk kunt u de behoeften van uw project volgen en uw fabrikant meer advies laten geven over materiaalselectie.
3. Ontwerpoptimalisatie
Als sommige kenmerken van het product de functionaliteit niet beïnvloeden, moet het ontwerp geoptimaliseerd worden om het bewerken van die kenmerken te vermijden, wat de productiekosten zal verlagen.
Overweeg Gatgrootte En Profielen
Bij het fabriceren van uw CNC-onderdelen, moet u ervoor zorgen dat uw onderdeelkenmerken (bijv. gaten, contouren, sleuven, draden, enz.) gemaakt kunnen worden met standaard gereedschappen die algemeen beschikbaar zijn. Custom gat- en draadmaten zullen speciale gereedschappen nodig hebben, wat vrij duur kan zijn. Er zijn veel referenties over standaardmaten die in de bewerkingsindustrie gebruikt worden, beschikbaar op internet.
Vermijd Dunne Wanden En Diepe Caviteiten In Uw Onderdelontwerp
Dunwandige onderdelen en diepe caviteiten zijn erg uitdagend om door bewerking te bereiken, en ze zijn doorgaans gevoelig voor dimensionele onnauwkeurigheden. Deze onderdeelkenmerken neigen ertoe trillingen op het onderdeel te veroorzaken en leiden soms tot afkeur van onderdelen.
Vermijd Het Vereisen Van Zeer Strakke Toleranties Zoveel Mogelijk
Onderdelen met strakkere toleranties zijn aanzienlijk moeilijker te bereiken, wat het duur maakt. Beperk een dimensie alleen als het essentieel is voor de algehele functionaliteit van het onderdeel. Een geweldig advies dat we u kunnen geven is om uw onderdeel te ontwerpen met één gemeenschappelijk referentiepunt of datum. Dit helpt zowel u als de bewerker. Eerst u, om de dimensionele controles die u op een onderdeel moet plaatsen te minimaliseren, en tweedens de bewerker, om de inspectietijd te verminderen, wat ook de kosten verlaagt.
Als Complexiteit Onvermijdelijk Is, Converteer Eén Stuk Van Dat Ingewikkelde Onderdel In Modulaire Componenten
Wanneer één onderdeel te complex wordt, is het raadzaam om één heel onderdeel op te splitsen in meerdere componenten die gemonteerd worden. Dit maakt bewerking veel eenvoudiger en simpeler. Het vermindert de opsteltijd aanzienlijk, vermindert bewerkingsoperaties en optimaliseert de bewerkingstijd. Dit is een strategie die veelvuldig door ontwerpers wordt gebruikt om de fabricagebaarheid van een onderdeel te bevorderen en de fabricagekosten te verlagen.
Op zoek naar meer tips om de kosten van CNC-bewerking te besparen. Bekijk deze video.
Veelgestelde Vragen
V: Is CNC-bewerking duur?
A: Het product gemaakt door CNC-bewerking zal goedkoper zijn als het in grotere aantallen geproduceerd wordt. Bijvoorbeeld: u wordt gevraagd een product te maken waarvoor de machine-opstelkost $500 is. De grondstof voor één product kost $10.
De totale bewerkingskost van de ene zal $510 zijn. Maar als u 50 identieke onderdelen moet maken, dan is de kost per onderdeel $20. Met de toename van het aantal vereiste onderdelen, zal de kost dalen omdat de machine-opstelkosten niet veranderen.
V: Hoe kunt u CNC-bewerkingskosten effectief verlagen?
A: De kosten van CNC-operaties kunnen geminimaliseerd worden door het ontwerp te optimaliseren zonder de complete functionaliteit van het product te beïnvloeden. Dit kan gedaan worden door straal toe te voegen aan de interne verticale randen van het onderdeel, de diepte van de caviteiten te beperken, de dikte van de wanden te vergroten, de lengte van de draden goed te beperken, de getapte gaten te optimaliseren, door de ingewikkelde onderdelen op te splitsen in eenvoudigere afzonderlijke onderdelen, door alleen essentiële oppervlakteafwerkingen te kiezen, en het aantal machine-opstellingen voor operaties te minimaliseren.
Conclusie
Er zijn verschillende benaderingen om onze gewenste producten te produceren, zoals 3D-printen en CNC-bewerking. Elke klant heeft de wens om een betaalbaar product van het productiebedrijf te krijgen. De verschillende factoren om de bewerkingskost te berekenen en geld uit te geven aan het product, worden in dit artikel besproken.
Door de bovengenoemde tips te adopteren, volgt WayKen DFM (Design for Manufacturing) en is toegewijd aan het leveren van kosteneffectieve CNC-bewerkingsoplossingen met gemiddeld 30% lagere offertes dan concurrenten. Aarzel niet om een direct offerte aan te vragen!
