CNC-opstellingen: De sleutel tot het controleren van projectkosten

Om uw productierun op tijd en binnen budget te voltooien, is het het beste om vanaf het begin een helder plaatje van uw verwachte projectkosten te hebben. Echter, het voorspellen van accurate CNC-bewerkingsprojectkosten is makkelijker gezegd dan gedaan voor veel productteams. U moet rekening houden met materiaalkosten en bewerkbaarheid, de complexiteit van uw onderdeel, post-processingvereisten, en de daadwerkelijke CNC-machineopstellingen. Laten we het effect onderzoeken dat CNC-opstellingen kunnen hebben op productiekosten.

Kostendrijvers voor CNC-opstellingen ontleden

Afhankelijk van de complexiteit van uw ontwerp, moet uw CNC-operator misschien meerdere CNC-machineopstellingen gebruiken om onderdelen met kenmerken op verschillende zijden, vlakken, of assen te produceren. Om deze kenmerken te bewerken, moet uw operator uw onderdeel uit de machine halen en het omdraaien om aan de andere kant te werken of het naar een andere CNC-machineopstelling verplaatsen om het productieproces af te ronden. Ze moeten ook de spanningsvoorziening en gereedschappen elke keer herkalibreren. Plus, hoe langer het duurt om een onderdeel te bewerken, des te hoger uw projectkosten zullen zijn.

Een onderdeel dat slechts één opstelling op een 3-as freesmachine nodig heeft, zal slechts één gezicht nodig hebben dat toegang heeft voor het gereedschap, zoals in de onderstaande afbeelding te zien.

Een onderdeel dat meerdere opstellingen op een 3-as machine nodig heeft, zal meerdere gezichten hebben die toegang vereisen, zoals het onderdeel hieronder.

Bij het identificeren of een onderdeel meerdere opstellingen nodig zal hebben om te bewerken, overweeg hoe het gereedschap toegang zal hebben tot alle verschillende kenmerken in het ontwerp.

Er zijn een paar additionele kostendrijvers om in gedachten te houden bij elke CNC-opstelling, inclusief:

• Spanning: Tijdens bewerking moet het blok in een vaste oriëntatie of locatie bevestigd worden met een spanning. Spanningen kunnen vereist zijn voor onderdelen met onregelmatige vormen, wanneer een standaard schroefbank gereedschapspaden kan beperken, en kunnen gebruikt worden om tolerantiën te waarborgen. Soms is alles wat uw machinist nodig heeft om uw werkstuk te bevestigen een standaard schroefbank, maar ze moeten misschien een aangepaste spanning ontwerpen en produceren voor specifieke projecten, wat levertijd en kosten kan verhogen.

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

• Gereedschappaden: Het gereedschappad is de vooraf ingestelde weg die het CNC-machine snijgereedschap tijdens het bewerkingsproces zal volgen. Machinisten optimaliseren gereedschappaden vaak om inefficiënte of onnodige acties en gereedschapsreizen te minimaliseren of te elimineren. Dit kan tijd besparen en productiekosten reduceren, ongeacht de grootte van uw productierun.

De financiële impact van CNC-opstellingen onderzoeken

Elk onderdeel en elk project is anders, dus het is moeilijk om een definitief nummer te hechten aan hoe CNC-opstellingen projectkosten verhogen. Echter, hoe meer opstellingen u hebt, des te meer tijd uw operator zal besteden aan het resetten van de CNC-machine, herkalibreren van gereedschappen, en ontwerpen van nieuwe spanningen, wat allemaal de kosten van uw project kan verhogen.

Het is ook belangrijk om te noteren dat het aantal opstellingen niet de enige drijvende factor achter opstellingskosten is. Bijvoorbeeld, als u een exotisch of moeilijk te bewerken materiaal gebruikt, moet uw operator langzamer werken met uw CNC-opstelling, wat bewerkingstijden verlengt en materiaalkosten verhoogt. Het gebruik van niet-standaard tooling en het draaien van de CNC-machine op niet-geoptimaliseerde gereedschappaden kan uw project ook duurder maken.

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

CNC-bewerking optimaliseren voor kostenefficiëntie

Door een paar slimme beslissingen achter de schermen te nemen, kunt u uw totale projectkosten verlagen. Om CNC-bewerkingskosten zo veel mogelijk te reduceren, overweeg:

Kiezen voor een hogere productierun

Een van de makkelijkste manieren om uw kosten-per-onderdeel te verlagen is meer onderdelen te bestellen. Als uw productiepartner een duur CNC-gereedschap gebruikt en een aangepaste spanning produceert om een complex ontwerp tot leven te wekken, maar slechts een paar onderdelen produceert, zou elk onderdeel een aanzienlijk bedrag kosten. Het produceren van een groter aantal onderdelen met datzelfde gereedschap en spanning verdeelt die kosten meer gelijkmatig en stelt de fabrikant in staat om grondstof in bulk te kopen tegen een lagere prijs, wat samen de kosten per onderdeel aanzienlijk kan verlagen.

Materialen zorgvuldig selecteren

Verschillende factoren kunnen bepalen welk materiaal u voor uw project kiest, inclusief sterkte, bewerkbaarheid, kosten en beschikbaarheid. Onthoud dat exotische materialen duur zijn en metalen doorgaans duurder zijn dan kunststoffen. Als algemene regel, overweeg het gebruik van een gemeen aluminium in plaats van een duurder metaal waar mogelijk om uw totale CNC-kosten te verlagen.

U wilt ook de materiaalbewerkbaarheid overwegen, aangezien minder bewerkbare materialen de productiekosten in de hoogte drijven. Exotische materialen vereisen vaak dure gespecialiseerde tooling, en materialen die langzamere bewerkingssnelheden vereisen, betekenen langere productietijden en verhoogde machine-werkingskosten. Wanneer mogelijk, kies voor materialen zoals laagkoolstofstaal en aluminium omdat ze sneller, makkelijker en goedkoper te bewerken zijn.

Kijk ook naar materialen die al vergelijkbaar in grootte en vorm zijn met uw onderdeel. Dit zorgt ervoor dat u geen geld verspilt aan het wegbewerken van veel overbodig materiaal, en het reduceert ook de bewerkingstijd.

Standaard tooling, blokken, hulpmiddelen en spanningen gebruiken

Zoals met de meeste dingen, kost aanpassing meer. Tooling, blokken, en andere objecten komen doorgaans in standaard maten zoals gehele getallen en breuken in veelvouden van twee (bijv. ¼, ⅛, etc.). Als u een kenmerk ontwerpt dat een boor met een diameter van 0,265 inch vereist, moet uw fabrikant een aangepaste boor aanschaffen om aan uw vereisten te voldoen. Echter, als u kiest voor een meer standaard gereedschapsmaat, zoals 0,25 inch, zal de gestandaardiseerde tooling die uw productiepartner op voorraad heeft volstaan. Op dezelfde manier, het gebruik van standaard grondstofblokken, hulpmiddelen, spanningen, en andere componenten in plaats van aangepaste elementen kan helpen kosten te verlagen en productie te versnellen.

Als het gebruik van een standaard spanning gereedschapstoegang zou blokkeren, heeft het wel zin om een aangepaste spanning te creëren om meerdere opstellingen te vermijden. Gelukkig kunt u additieve productietechnologie gebruiken om snel en kosteneffectief aangepaste spanningen te creëren.

Niet over-tolereren

Stramme tolerantiën kunnen ook productiekosten en doorlooptijden in de hoogte drijven, aangezien uw operator langzamer moet bewerken. Ze zullen ook regelmatig uw onderdeel moeten verwijderen en inspecteren om te verzekeren dat tolerantiën correct zijn, wat het productieproces verlengt en de totale kosten verhoogt.

Tolereren niet meer dan nodig en zorg ervoor dat de tolerantiën die u stelt compatibel zijn met wat uw onderdeel eigenlijk vereist. Als u een consumentenproduct creëert, gebruik dan niet de extreem strakke tolerantiën die nodig zijn voor luchtvaartonderdelen. Of, als u een prototype produceert, moet u een losser tolerantie gebruiken dan u misschien voor uw eindproduct zou doen.

Vroeg DFM-checks uitvoeren

Het uitvoeren van Design for Manufacturing (DFM) checks om potentiële problemen te identificeren en te corrigeren voordat de productie begint, kan ook helpen kosten laag te houden. Let met name op:

• Diepe zakken of gleuven: Als uw onderdeel diepe regio's heeft, heeft uw machinist langere gereedschappen nodig die duurder zijn en meer geneigd zijn te breken.

• Scherpe interne hoeken: CNC-boorbits zijn circulair en achterlaten interne hoekstralen, wat het bereiken van scherpe interne hoeken lastig maakt.

• Smal regio's: Smalle regio's vereisen snijders met kleine diameters, maar lange gereedschappen met kleine diameters zijn vatbaarder voor chatter en breuk, wat kosten verhoogt en onderdeelkwaliteit verlaagt.

Als u een van deze fouten opmerkt, wilt u misschien uw onderdeel herontwerpen. U kunt ook gemakkelijk controleren op veelvoorkomende DFM-fouten zoals die hierboven genoemd door uw onderdeel te uploaden naar uw Fast Radius dashboard.

CNC-bewerking met Fast Radius

CNC-machineopstellingen kunnen uw totale productiekosten aanzienlijk beïnvloeden, maar soms kan het gebruik van meerdere CNC-opstellingen niet geholpen worden. Het goede nieuws is dat u uw project kosteneffectiever kunt maken – zelfs als meerdere opstellingen vereist zijn – door redelijke tolerantiën in te stellen, te ontwerpen voor fabricageerbaarheid, en doordacht CNC-materialen te kiezen. Werken met een ervaren productiepartner zoals Fast Radius kan helpen.

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

Bekijk Fast Radius' kenniscentrum om meer te leren over CNC-bewerkingstrends, technologieën, pijnpunten, en meer.