Wat beïnvloedt de kosten van CNC-bewerking en hoe u deze kunt besparen?

Computer Numerical Control (CNC)-bewerking is het type fabricage waarbij onderdelen worden gemaakt met behulp van numerieke codes. Er zijn veel voordelen van CNC-bewerking, zoals het verhoogt de snelheid van de productie van onderdelen en vermindert veel productietijd in het geval van de productie van identieke onderdelen.

Het vermindert ook menselijke fouten tijdens de productie omdat het wordt bestuurd door de computer. CNC-bewerking heeft ook de voorkeur voor de productie van complexe onderdelen met precisie.

3D-printen verschilt van CNC-bewerkingen omdat het een additief type productie is. Voor de productie van plastic en materialen van mindere kwaliteit heeft 3D-printen de voorkeur. Wanneer u echter de producten met precisie moet snijden en een groot aantal identieke producten is vereist, heeft CNC-bewerking de voorkeur in plaats van 3D-printen.

De producten van verschillende materialen kunnen worden gemaakt met behulp van CNC-machines, d.w.z. metalen, legeringen en kunststoffen. De kosten van 3D-printservices hebben niet de voorkeur voor massaproductie. De kosten die nodig zijn om producten te vervaardigen met behulp van CNC-technologie zijn afhankelijk van verschillende factoren.

In dit artikel worden verschillende factoren besproken die van invloed zijn op de CNC-bewerkingskosten. Het zal u helpen om de CNC-bewerkingskosten te berekenen en tips te geven om ze te verminderen.

9 factoren die de berekening van CNC-bewerkingskosten beïnvloeden

CNC-bewerkingskosten kunnen variëren afhankelijk van verschillende factoren, zoals hieronder besproken:

1. Kosten CNC-machine

De bewerkingskosten veranderen met de verandering van het type machine. Er zijn hoofdzakelijk twee soorten machines die worden gebruikt voor het vervaardigen van onderdelen met behulp van CNC-bewerking, namelijk machines met 3 assen en meerassige 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 geschatte kosten van 3-assige CNC-bewerking bedragen ongeveer $ 40 per uur, terwijl het voor CNC-draaimachines ongeveer $ 35 per uur is. Het uurtarief van CNC-bewerking met behulp van meerassige machines is relatief meer tussen $ 75 en $ 125.

Door de betrokkenheid van meer complexe onderdelen is CNC-frezen duurder dan andere soorten bewerkingen. De bewerkingsuitgaven nemen toe met de toename van de assen van de freesmachines. In het geval van 5-assige bewerking kost het bijvoorbeeld meer in vergelijking met 3-assige machines.

2. Bewerkingstijd

De tijd die nodig is voor de volledige bewerking van een CNC-gefreesd onderdeel speelt ook een cruciale rol bij de berekening van de CNC-bewerkingskosten. Het is de vuistregel dat hoe meer tijd nodig is voor het bewerken, hoe meer bewerkingskosten de basisinstelkosten met zich meebrengen.

Software zoals CAM, waarvoor een 3D CAD-ontwerpmodel nodig is, kan een schatting geven van de tijd die nodig is voor de voltooiing van het project. Een project met een hoge mate van complexiteit vereist meer uren om te voltooien.

3. Arbeid

Een van de voordelen van CNC-bewerking, in vergelijking met handmatige bewerking, is dat het het aantal arbeiders dat bij de productie betrokken is, vermindert. De primaire arbeidskosten zijn van de deskundige ontwerper die het 3D CAD-ontwerpmodel voor de bewerking ontwerpt, dat toeneemt met de complexiteit van het gewenste product.

Deze kosten blijven hetzelfde, zelfs als u meer onderdelen moet vervaardigen, wat de bewerkingsprijs per onderdeel verlaagt. Dan zijn de extra kosten van de arbeid die de CNC-machine bedient, die ook toeneemt met de toegenomen uren die nodig zijn voor de volledige bewerking van het onderdeel.

De extra kosten worden toegevoegd aan de arbeidskosten als er handmatig werk wordt gedaan om de onderdelen te assembleren, af te werken en na te bewerken. De extra arbeidskosten komen er ook bij als het eindproduct vanuit de machinewerkplaats op een andere locatie bij de klant wordt afgeleverd.

4. Vorm complexiteit en afmetingen

De bewerkingskosten nemen ook toe met de toename van de complexiteit van de CNC-gefreesde onderdelen. De onderdelen met een hogere complexiteit vereisen mogelijk meer procesbewerkingen, verschillende gereedschappen en meer productietijd.

De onderdelen zoals scherpe interne hoeken, diepe holtes of een dunne wand verhogen de CNC-bewerkingskosten. De ontwerpen met eenvoudige functies zijn gemakkelijk te vervaardigen en besparen ook productietijd.

De onderdelen met grotere afmetingen vereisen meer grondstof en tijd om te produceren, dus hun kosten zullen hoger zijn in vergelijking met de kleinere onderdelen.

5. Materiaalkosten

De materiaalkosten zijn ook noodzakelijk 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 soort materiaal waarvan u het product moet maken. Mogelijk moet u een onderdeel van plastic of metalen materialen maken.

Omdat de plastic materialen goedkoper en minder duurzaam zijn, zijn de bewerkingskosten van plastic of aluminium materiaal lager in vergelijking met roestvrij staal. Net als bij CNC-machines wordt het materiaal van de massieve blokken verwijderd om het 3D-object te maken. dus de benodigde grondstof zal meer zijn dan het materiaal van het eindproduct.

De machinisten kopen de materialen in de vorm van massieve blokken en berekenen de kosten van het product per blok. De meest gebruikte metalen bij CNC-bewerkingen zijn aluminium, roestvrij staal en messing.

Vanwege de voordelige prijzen en uitstekende bewerkbaarheid van aluminium, gebruiken de meeste machinisten aluminium in CNC-machines.

Roestvast staal en messing brengen meer kosten met zich mee vanwege de slechte bewerkbaarheid in vergelijking met aluminium. De titaniumlegering is de duurste van al deze metalen, dus de bewerkingskosten van dit metaal zullen het hoogst zijn, omdat er mogelijk speciaal gereedschap voor nodig is om de onderdelen te vervaardigen.

In het geval van de kunststoffen is de prijs van het bulkmateriaal lager, het benodigde gereedschap kost ook minder en er is minder tijd nodig om de kunststoffen zoals nylon, Delrin en ABS te bewerken.

6. Oppervlakteafwerking

Bij sommige producten is oppervlakteafwerking vereist wat ook resulteert in een prijsstijging van de eindproducten. Om de esthetiek van het eindproduct te verbeteren en eventuele krassen tijdens het bewerkingsproces te verwijderen, moet u mogelijk een goede afwerking zoals polijsten bieden.

Andere afwerkingsprocessen kunnen ook coaten, anodiseren, schilderen, verchromen, zwart maken, galvaniseren, borstelen en wateroverdracht omvatten. Het opnemen van een van deze afwerkingen zal de extra kosten toevoegen aan de prijs van het eindproduct.

7. Gereedschapskosten

In sommige gevallen van fabricage is standaardgereedschap niet nuttig, dus aangepaste gereedschappen zijn vereist, wat ook de fabricagekosten met behulp van CNC-machines verhoogt.

8. Toleranties

Bij het vervaardigen van de producten met nauwe toleranties zullen de kosten ook stijgen omdat het vervaardigen van onderdelen met nauwe toleranties complexe machines vereist. Soms moet u gaten of holtes maken met nauwe toleranties, waardoor bramen aan het oppervlak kunnen ontstaan ​​en u meer tijd zult besteden aan het verminderen ervan.

9. Hoeveelheid

Het volume van de bestelling heeft een enorme invloed op de kosten van het eindproduct. Het is waar dat de totale kosten zullen toenemen met de toename van de vereiste afgewerkte onderdelen, maar de kosten per onderdeel zullen afnemen.

3 tips om CNC-bewerkingskosten te besparen

Voor aanvang van het project wordt berekend hoeveel de CNC-machine gaat kosten. Bij het vervaardigen van de onderdelen met het CNC-bewerkingsproces, moet men proberen de bewerkingskosten te minimaliseren.

Er zijn enkele vaste eisen van de klant die niet kunnen worden gewijzigd, maar toch zijn er verschillende methoden om de bewerkingskosten als volgt te verlagen:

1. Hoeveelheid

Er kunnen veel bewerkingskosten worden bespaard als u onderdelen in grotere aantallen moet maken. De kosten per stuk worden verlaagd omdat u het identieke onderdeel één keer moet ontwerpen. In dit geval moet u de machine-instelling voor elk onderdeel herhalen, wat ook resulteert in een verlaging van de productiekosten.

2. Wees wijs in materiaalkeuze

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. Rekening houdend met de functie van het product, moet u het best beschikbare materiaal kiezen dat gemakkelijk te verwerken is. Er is een prijsverschil tussen kunststof en metalen materialen. Natuurlijk kunt u de behoeften van uw project volgen en uw fabrikant meer advies laten geven over materiaalkeuze.

3. Ontwerpoptimalisatie

Als sommige functies van het product de functionaliteit niet beïnvloeden, moet het ontwerp worden geoptimaliseerd om te voorkomen dat die functies worden bewerkt die de productiekosten verlagen.

(1) Houd rekening met gatmaten en profielen

Wanneer u uw CNC-onderdelen fabriceert, moet u ervoor zorgen dat de onderdelen van uw onderdeel (bijv. gaten, contouren, sleuven, schroefdraad, enz.) kunnen worden gemaakt met standaardgereedschappen die algemeen verkrijgbaar zijn. Aangepaste gat- en draadmaten hebben speciaal gereedschap nodig, wat behoorlijk duur kan zijn. Er zijn veel referenties over standaardmaten die worden gebruikt in de verspanende industrie op internet beschikbaar.

(2) Vermijd dunne wanden en diepe holtes voor uw onderdeelontwerp

Dunwandige onderdelen en diepe holtes zijn zeer uitdagend om te bereiken door middel van machinale bewerking, en ze zijn meestal gevoelig voor dimensionale onnauwkeurigheden. Deze onderdeelkenmerken hebben de neiging trillingen op het onderdeel te veroorzaken en leiden soms tot het slopen van onderdelen.

(3) Vermijd zoveel mogelijk zeer nauwe toleranties

Onderdelen met nauwere toleranties zijn aanzienlijk moeilijker te realiseren, waardoor ze duur zijn. Beheers een dimensie alleen als deze essentieel is voor de algehele functionaliteit van het onderdeel. Een goed advies dat we u kunnen geven, is om uw onderdeel zo te ontwerpen dat het één gemeenschappelijk referentiepunt of nulpunt heeft. Dit zal u en de machinist helpen. Ten eerste, u, om de dimensionale controles die u op een onderdeel moet plaatsen te minimaliseren, en ten tweede, de machinist, om de inspectietijd te verkorten, wat ook de kosten verlaagt.

(4) Als complexiteit onvermijdelijk is, converteer dan een stuk van dat gecompliceerde onderdeel in modulaire componenten

Wanneer een onderdeel te complex wordt, is het aan te raden een geheel onderdeel op te splitsen in meerdere te monteren onderdelen. Dit maakt het bewerken veel gemakkelijker en eenvoudiger. Het vermindert de insteltijd aanzienlijk, vermindert de bewerkingen en optimaliseert de bewerkingstijd. Dit is een strategie die vaak door ontwerpers wordt gebruikt om de maakbaarheid van een onderdeel te bevorderen en de fabricagekosten te verlagen.

Op zoek naar meer tips om de kosten van CNC-bewerking te besparen. Laten we deze video eens bekijken.

Veelgestelde vragen

V: Is CNC-bewerking duur?

A: Het product gemaakt door CNC-bewerking zal minder duur zijn als het in een groter aantal wordt vervaardigd. U wordt bijvoorbeeld gevraagd om een ​​product te maken waarvoor de installatiekosten van de machine $ 500 bedragen. De grondstof voor één product kost $ 10.

De totale bewerkingskosten van die ene zullen 510 $ zijn. Maar als je 50 identieke onderdelen moet maken, dan zijn de kosten per onderdeel 20$. Met de toename van het aantal benodigde onderdelen, zullen de kosten dalen omdat de installatiekosten van de machine niet veranderen.

V: Hoe verlaag je effectief de CNC-bewerkingskosten?

A: De kosten van CNC-bewerkingen kunnen worden geminimaliseerd door het ontwerp te optimaliseren zonder de volledige functionaliteit van het product aan te tasten. Het kan worden gedaan door een straal toe te voegen aan de interne verticale randen van het onderdeel, de diepte van de holtes te beperken, de dikte van de wanden te vergroten, de lengte van de schroefdraden op de juiste manier te beperken, de getapte gaten te optimaliseren, door de gecompliceerde onderdelen in eenvoudiger afzonderlijke delen te splitsen onderdelen, door alleen essentiële oppervlakteafwerkingen te kiezen en het aantal machine-instellingen voor bewerkingen te minimaliseren.

Conclusie

Er zijn verschillende benaderingen om onze gewenste producten te vervaardigen, zoals 3D-printen en CNC-bewerkingen. Elke klant heeft de wens om een ​​betaalbaar product van het productiebedrijf te krijgen. De verschillende factoren om de bewerkingskosten te berekenen en het geld dat aan het product wordt uitgegeven te verminderen, worden in dit artikel besproken.

Door de bovengenoemde tips toe te passen, volgt WayKen DFM en zet zich in om kosteneffectieve CNC-bewerkingsoplossingen te bieden die gemiddeld 30% lagere offertes hebben dan concurrenten. Vraag gerust een onmiddellijke offerte aan!