Hoe de bewerkings- en fabricagekosten berekenen?

CNC-bewerking is in wezen een subtractieve technologie voor het vervaardigen van prototypes en onderdelen. Dit betekent dat de werking ervan zal resulteren in het verwijderen van materiaal. We kunnen dit proces toepassen op een scala aan materialen, zoals metalen en kunststoffen. CNC draaien en frezen zijn anders dan andere productietechnologieën die computer numerieke besturing gebruiken. In beide gevallen beginnen we met een groter blok materiaal. Daarna snijden we het open totdat we het gewenste product hebben.

Het berekenen van de kosten van CNC-bewerking omvat verschillende kostenfactoren, waaronder arbeid, machines, complexiteit, materialen, enzovoort. CNC-bewerking biedt een van de meest kosteneffectieve opties voor on-demand productie en is praktisch in het bewerken van metalen en andere materialen. Maar klanten hebben nog steeds nauwkeurige prijsschattingen nodig voordat ze aan een nieuw project beginnen. Dit artikel gaat in op de factoren die de kosten van CNC-bewerking berekenen en geeft enkele tips voor het optimaliseren van het budget.

CNC-bewerking en gerelateerde kostenfactoren

In de CNC-verspanende industrie kan het ene onderdeel A veel duurder zijn dan het andere onderdeel B. Hoewel onderdeel B misschien kleiner is dan onderdeel A, kan het duurder zijn dan het grotere onderdeel A. Dit toont aan dat de prijs niet alleen afhangt van de grootte van CNC-bewerkingscentrum. Het hangt voornamelijk af van een combinatie van verschillende factoren, waaronder arbeid, machinekosten, gereedschappen, materialen, instellingen en gereedschapsslijtage. Het is moeilijk om een ​​nauwkeurige beoordeling van elke categorie te krijgen. Wanneer u echter de uiteindelijke prijs voorstelt, moet u een algemeen begrip hebben van hoe we deze samenstellen.

Materiaalkosten

Dit is een zeer belangrijke factor waarmee machinisten rekening houden bij het berekenen van de kosten van CNC-bewerking. Omdat CNC-bewerking een subtractief proces is, worden er vaak meer materialen gebruikt dan het eindproduct. De monteur koopt deze materialen per blok en berekent de prijs van elk blok. De twee belangrijkste materialen die worden gebruikt bij CNC-bewerkingen zijn metaal en kunststof. Laten we ze allebei eens nader bekijken:

– Metaal

Veel voorkomende metaalsoorten die worden gebruikt bij CNC-bewerkingen zijn aluminium 6061, roestvrij staal 303 en messing C360. Machinisten gebruiken 6061 aluminium het vaakst vanwege de voordelige prijs en goede bewerkbaarheid. Roestvrij staal 303 en messing C360 hebben een hogere bewerkbaarheid, dus de kosten zijn hoger.

– Kunststof

Doordat de gemiddelde prijs van bulkgoederen lager is, en door de lagere hardheid en kortere verwerkingstijd, zijn kunststoffen die gebruikt worden voor CNC-bewerking goedkoper. De bulkkosten van kunststoffen zoals ABS, nylon 6 en POM (Delrin) zijn ongeveer hetzelfde als die van aluminium 6061, hoewel de kosten per stuk iets hoger kunnen zijn. Kunststoffen zoals PEEK zijn erg duur en mogen alleen worden gebruikt als het absoluut noodzakelijk is.

Als gevolg hiervan zijn de productiekosten van hardere materialen hoger dan die van andere materialen vanwege de slechte verwerkbaarheid. Bovendien kunnen duurdere materiaalsoorten duurzamer zijn en beter presteren. CNC-bewerkingsingenieurs kunnen besluiten ABS en aluminium te gebruiken vanwege de hoge bewerkbaarheid, terwijl roestvrij staal en titanium moeilijker te bewerken zijn.

Bewerking Kosten

Een andere factor die de kosten van CNC-bewerking beïnvloedt, is het type apparatuur, gereedschap of machines dat voor de productie wordt gebruikt. Het idee is dat hoe eenvoudiger de gebruikte machine, hoe lager de kosten per tijdseenheid. Dit is duidelijk, want de productiekosten van gewone CNC-draaibanken zijn lager dan die van verticale CNC-draaibanken, terwijl CNC-bewerkingscentra duurder zijn dan freesmachines.

• 3- en 5-assig frezen en draaibanken bieden flexibiliteit voor het ontwerpen van onderdelen met complexe geometrieën en nauwe toleranties. De verwerkingskosten zijn afhankelijk van het type machine en het aantal uren dat deze zal draaien, meestal machinetijd genoemd. De winkel heeft uurtarieven vastgesteld voor het laten draaien van verschillende soorten machines. Deze kosten hebben niets met arbeid te maken. De voordelen van elke machine zijn afhankelijk van de geometrische complexiteit van het onderdeel. Voordat het ontwerp naar de machinewerkplaats wordt gestuurd, moet het ontwerp zoveel mogelijk worden geoptimaliseerd.

Onderdeelkenmerken

De kenmerken van een onderdeel verwijzen naar de geometrische vorm en complexiteit in het ontwerp. Voor onderdelen met complexe functies is meer programmeertijd, looptijd en insteltijd nodig. Bij het overwegen van de complexiteit van het onderdeel, als het ontwerp van het onderdeel gecompliceerd is, zal het bewerkingsproces moeilijker worden. Complexe onderdelen kunnen ook gespecialiseerd gereedschap, meerdere instellingen en machines vereisen om te vervaardigen, waardoor de kosten van het eindproduct stijgen. Het is gunstig om het ontwerp zo veel mogelijk te vereenvoudigen om de kosten van elk onderdeel te verlagen. Vereenvoudig het ontwerp door onnodige functies te elimineren. In sommige gevallen kan het voordeliger zijn om het ontwerp in meerdere delen te splitsen en het vervolgens in elkaar te zetten.

Arbeidskosten

Als de CNC-machine eenmaal is ingesteld, is er bijna geen handmatige tussenkomst meer nodig. De machinist, ingenieur of programmeur moet bepaalde stappen uitvoeren. Deze omvatten:

Programmeren:

Dit deel van de arbeidskosten is het duurst, omdat het gaat om ontwerp- en digitale kosten. U moet uw product uitbesteden aan een ontwerper om een ​​CAD-bestand te maken. U kunt dit omzeilen door het zelf te doen. De volgende is de productie-ingenieur, die de herhaalbaarheid van uw ontwerp zal controleren en suggesties voor verbetering zal geven. De laatste persoon is een programmeur, die CAD-bestanden omzet in CAM-bestanden om CNC-bewerkingsmachines te helpen het ontwerp te begrijpen. Aan al deze expertise hangt een prijskaartje. Sommige AutoCAM-technologieën programmeren automatisch het gereedschapspad, waardoor de afhankelijkheid van arbeid in deze productiestap aanzienlijk wordt verminderd.

Instellen :

De machinist stelt de machine in voor productie. Iemand moet altijd de onbewerkte plaat snijden, deze in de werkstukhouder plaatsen en vervolgens het gereedschap in de gereedschapswisselaar laden. De kosten zijn afhankelijk van het aantal en de complexiteit van de geproduceerde onderdelen.

Kwaliteitscontrole:

Zoals het oude gezegde luidt ... "Je krijgt waar je voor betaalt". De prijs die ISO 9001-gecertificeerde bedrijven in rekening brengen, stijgt lichtjes, omdat elk verwerkt onderdeel vóór verzending aanvullende kwaliteitscontroles moet ondergaan.

Door samen te werken met een bedrijf dat echt om kwaliteit geeft en een robuust kwaliteitsborgingsproces heeft (zoals SANS Machining), is het mogelijk om het verschil te onderscheiden tussen slechts 1% van de batches die worden geïnspecteerd en 100% van de batches. Een uitstekend voorbeeld van "je krijgt waar je voor betaalt".

Het lijdt geen twijfel dat kwaliteit de prijs waard is. Als u bereid bent een bestelling te plaatsen bij de goedkoopste leverancier die u kunt vinden, verwacht dan dat het uiteindelijke product dat u ontvangt het geld waard is.

Nabewerking

Na productie vereist uw productie enige montage en transport naar de door u gewenste locatie. Deze processen zullen wat handwerk met zich meebrengen, wat extra kosten met zich meebrengt.

Oppervlak T behandeling

Oppervlaktebehandeling kan het uiteindelijke oppervlak van het onderdeel verbeteren, eventuele gereedschapssporen of ruwheid verwijderen, esthetische doeleinden bereiken en slijtvastheid bieden. De bewerkingswerkplaats biedt een verscheidenheid aan oppervlaktebehandelingen voor verschillende materialen. Oppervlaktebehandeling verbetert het uiterlijk van CNC-gefreesde onderdelen en het vermogen om ruwe omgevingen te weerstaan. Hoewel ze voordelig zijn, verhogen ze de verwerkingskosten. De oppervlakteafwerking is afhankelijk van de toepassing van het onderdeel. Een gekwalificeerde werkplaats kan helpen bij het bepalen van de meest verstandige keuze.

Met al deze factoren wordt rekening gehouden bij het berekenen van de kosten van een CNC-machine. Lees het volgende gedeelte om te leren hoe u deze kosten verder kunt verlagen.

Hoe u de CNC-bewerkingskosten kunt verlagen

In de meeste gevallen, na schatting van de kosten van CNC-bewerking, kan CNC-bewerking de kosten van de klant hoger maken, vooral als ze niet een groot aantal producten produceren. U kunt de CNC-bewerkingskosten op de volgende manieren aanpassen aan uw budget:

1. Heroverweeg het materiaal

Het materiaal dat u voor het product gaat gebruiken, is een belangrijke bepalende factor voor de kosten van CNC-bewerking. Voordat u materialen voor het productieproces selecteert, moet u rekening houden met de prijs van de materialen. Daarnaast is de verwerkbaarheid van het materiaal erg belangrijk. Dit bepaalt de verwerkingstijd, die op zijn beurt invloed heeft op het uurtarief van het productieproces in de CNC-bewerkingswerkplaats.

2. Geoptimaliseerd ontwerp

Het ontwerp van het productieproces is ook een zeer belangrijke factor bij de berekening van CNC-bewerkingskosten. De complexiteit van het ontwerp bepaalt de lengte van de verwerkingstijd, wat weer van invloed is op de kosten. Om de complexiteit van het ontwerp tot een minimum te beperken, kunt u de volgende vragen overwegen voordat u het ontwerp ter offerte opstuurt:

– Is mijn onderdeel geoptimaliseerd met behulp van ontwerprichtlijnen voor bewerkbaarheid?

– Zijn alle functies in mijn model vereist? Kan ik een van deze verwijderen of vereenvoudigen en toch de volledige functionaliteit van mijn onderdeel behouden?

– Kan ik mijn ontwerp opsplitsen in meerdere delen die gemakkelijker zijn voor CNC-bewerking, en het vervolgens in elkaar zetten?

– Is er een manier om mijn ontwerp aan te passen zodat er geen meerdere machine-instellingen of speciaal gereedschap nodig zijn?

– Is er een goedkoper of gemakkelijker te verwerken materiaal dat aan mijn ontwerpvereisten kan voldoen?

3. Andere factoren

Als klant is het handig om te weten welke andere factoren naast de reeds genoemde kwaliteitscontrolemaatregelen van invloed zijn op de prijs die u betaalt. Zoals hieronder vermeld, heb je veel van deze factoren onder controle:

ISO 9001-certificering - zijn uw leveranciers echt toegewijd aan hun kwaliteitsverplichtingen?

Batchgrootte - wil je 1-off of 1000-off?

Outsourcing-activiteiten - wilt u de onderdelen anodiseren of zelf aanschaffen?

Materiaalkeuze - de verwerkingskosten van aluminium zijn veel lager dan die van staal.

Levertijd - hoe dringend heeft u de onderdelen nodig?

Toleranties - nauwere toleranties verhogen de risico's en vereisen extra inspectietijd.

Fixture – Heeft uw onderdeel een complexe contour en is er een aangepaste werkstukopspanoplossing nodig om het te fixeren tijdens machinale bewerkingen?

Conclusie

Voor de productie van onderdelen met een groot of klein volume is het belangrijk om de machine, arbeidsvereisten, onderdeelcomplexiteit, oppervlaktebehandeling en productietijd te begrijpen. Het proces van het verwerken van kostenramingen is echter foutgevoelig en vereist een zorgvuldige evaluatie.

SANS Machining is gericht op CNC-bewerkingsproductie, prototypebewerking, fabricage van kleine onderdelen voor machinale bewerking, metaalfabricage en onderdelenafwerking, en biedt u de beste ondersteuning en services.