Accurate kostenraming voor CNC-bewerking en productie

CNC-bewerking is essentieel een subtractieve technologie voor het fabriceren van prototypes en onderdelen. Dit betekent dat de werking ervan resulteert in het verwijderen van materiaal. We kunnen dit proces gebruiken op een reeks materialen, zoals metalen en kunststoffen. CNC-draaien en frezen verschillen van andere productietechnologieën die computernumerieke besturing gebruiken. In beide gevallen beginnen we met een groter blok materiaal. Vervolgens snijden we het open tot we het gewenste product krijgen.

Het berekenen van de kosten van CNC-bewerking omvat diverse kostenfactoren, waaronder arbeid, machines, complexiteit, materialen, enz. CNC-bewerking biedt een van de meest kosteneffectieve opties voor on-demand productie, en het heeft een goede praktische toepasbaarheid in het bewerken van metalen en andere materialen. Maar klanten hebben nog steeds nauwkeurige prijsramingen nodig voordat een nieuw project start. Dit artikel zal de factoren die de kosten van CNC-bewerking berekenen opsplitsen en enkele tips geven voor het optimaliseren van het budget.

CNC-bewerking en gerelateerde kostenfactoren

In de CNC-bewerkingsindustrie kan één onderdeel A veel duurder zijn dan een ander onderdeel B. Hoewel onderdeel B kleiner kan zijn dan onderdeel A, kan het duurder zijn dan het grotere onderdeel A. Dit toont aan dat prijsbepaling niet alleen afhangt van de grootte van CNC-bewerking. Het hangt voornamelijk af van een combinatie van verschillende factoren, waaronder arbeid, machinekosten, gereedschappen, materialen, instellingen, en gereedschapsvervanging. Het is moeilijk om een nauwkeurige beoordeling van elke categorie te krijgen. Echter, bij het voorstellen van de eindprijs, moet u een algemeen begrip hebben van hoe we ze samenstellen.

Materialenkosten

Dit is een zeer belangrijke factor die bewerkers overwegen bij het berekenen van de kosten van CNC-bewerking. Aangezien CNC-bewerking een subtractief proces is, gebruikt het vaak meer materiaal dan het eindproduct. De monteur koopt deze materialen per blok en berekent de prijs per blok. De twee hoofdmaterialen die in CNC-bewerking worden gebruikt, zijn metaal en kunststof. Laten we beide nader bekijken:

– Metaal

Algemene metaalsoorten die in CNC-bewerking worden gebruikt, omvatten aluminium 6061, roestvrij staal 303, en messing C360. Monteurs gebruiken 6061 aluminium het meest vanwege de economische prijs en goede bewerkbaarheid. Roestvrij staal 303 en messing C360 hebben een hogere bewerkbaarheid, dus de kosten zijn hoger.

– Kunststof

Omdat de gemiddelde prijs van bulkmaterialen lager is, en vanwege de lagere hardheid en kortere bewerkingstijd, zijn kunststoffen die voor CNC-bewerking worden gebruikt goedkoper. De bulkprijs van kunststoffen zoals ABS, nylon 6 en POM (Delrin) is ongeveer hetzelfde als aluminium 6061, hoewel hun stukprijs iets hoger kan zijn. Kunststoffen zoals PEEK zijn erg duur en moeten alleen worden gebruikt wanneer absoluut noodzakelijk.

Als gevolg is de kosten van het fabriceren van harder materialen hoger dan andere materialen door slechte bewerkbaarheid. Daarnaast 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.

Bewerkingskosten

Een andere factor die de kosten van CNC-bewerking beïnvloedt, is het type apparatuur, gereedschappen of machines dat voor productie wordt gebruikt. Het idee is dat hoe eenvoudiger de gebruikte machine, hoe lager de kosten per eenheidstijd. 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-as en 5-as frezen en draaien bieden flexibiliteit voor het ontwerpen van onderdelen met complexe geometrieën en strakke toleranties. De verwerkingskosten hangen af van het type machine en het aantal uren dat het zal draaien, meestal machine-tijd genoemd. De winkel heeft uurtarieven ingesteld voor het draaien van verschillende typen machines. Deze kosten hebben niets met arbeid te maken. De voordelen die elke machine biedt, hangen af van de geometrische complexiteit van het onderdeel. Voordat het ontwerp naar de machinewinkel wordt gestuurd, moet het ontwerp zoveel mogelijk geoptimaliseerd worden.

Onderdeeleigenschappen

De eigenschappen van een onderdeel verwijzen naar de geometrische vorm en complexiteit in het ontwerp. Voor onderdelen met complexe eigenschappen, is meer programmeertijd, draaitijd en insteltijd vereist. 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 gespecialiseerde gereedschappen, meerdere instellingen en machines vereisen om te fabriceren, waardoor de kosten van het eindproduct toenemen. Het is gunstig om het ontwerp zoveel mogelijk te vereenvoudigen om de kosten per onderdeel te verlagen. Vereenvoudig het ontwerp door onnodige functies te elimineren. In sommige gevallen kan het kosteneffectiever zijn om het ontwerp in meerdere onderdelen te splitsen en daarna te monteren.

Arbeidskosten

Eenmaal de CNC-machine ingesteld is, is nauwelijks handmatige interventie vereist. De monteur, ingenieur, of programmeur moet bepaalde stappen uitvoeren. Deze omvatten:

Programmeren:

Dit deel van de arbeidskosten is het duurst, omdat het ontwerp- en digitale kosten omvat. U moet uw product uitbesteden aan een ontwerper om een CAD-bestand te maken. U kunt dit omzeilen door het zelf te doen. Vervolgens is de productieingenieur, die de herhaalbaarheid van uw ontwerp controleert en verbeteringsvoorstellen doet. De laatste persoon is een programmeur, die CAD-bestanden omzet in CAM-bestanden om CNC-werktuigmachines het ontwerp te laten begrijpen. Al deze expertise heeft een prijs. Sommige AutoCAM-technologieën zullen het gereedschapspad automatisch programmeren, wat de afhankelijkheid van arbeid in deze productiestap aanzienlijk vermindert.

Instellen:

De monteur stelt de machine in voor productie. Iemand moet altijd het blok zagen, het in de werkstukhouder plaatsen, en vervolgens het gereedschap in de gereedschapswisselaar laden. De kosten hangen af van het aantal en de complexiteit van de geproduceerde onderdelen.

Kwaliteitscontrole:

Zoals het oude gezegt gaat... "Wat je betaalt, krijg je". De prijs die ISO 9001-gecertificeerde bedrijven in rekening brengen, is iets hoger, wat weerspiegelt dat elk bewerkt onderdeel extra kwaliteitscontroles moet doorlopen voordat het wordt verzonden.

Samenwerken met een bedrijf dat echt om kwaliteit geeft en een robuust kwaliteitszekeringsproces heeft (zoals SANS Machining), maakt het mogelijk om het verschil te onderscheiden tussen slechts 1% van de batches die geïnspecteerd worden en 100% van de batches. Een uitstekend voorbeeld van "wat je betaalt, krijg je".

Er is 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 eindproduct dat u ontvangt de geld waard is.

Nabewerking

Na productie, zal uw productie enige montage en transport naar uw gewenste locatie vereisen. Deze processen zullen enige handmatige arbeid omvatten die extra kosten zullen veroorzaken.

Oppervlaktebehandeling

Oppervlaktebehandeling kan het eindoppervlak van het onderdeel verbeteren, eventuele gereedschapssporen of ruwheid verwijderen, esthetische doelen bereiken en slijtvasteheid bieden. De bewerkingswinkel biedt diverse oppervlaktebehandelingen voor verschillende materialen. Oppervlaktebehandeling verbetert het uiterlijk van CNC-gebeurde onderdelen en de capaciteit om harde omstandigheden te weerstaan. Hoewel ze voordelig zijn, verhogen ze de verwerkingskosten. De oppervlakteafwerking hangt af van de toepassing van het onderdeel. Een gekwalificeerde machinewinkel kan helpen bepalen welke keuze de meest voorzichtige is.

Al deze factoren worden in overweging genomen bij het berekenen van de kosten van de CNC-machine. Om te leren hoe u deze kosten verder kunt verlagen, moet u de volgende sectie bekijken.

Hoe CNC-bewerkingskosten te verlagen

In de meeste gevallen, na het schatten van de kosten van CNC-bewerking, kan CNC-bewerking de kosten van de klant hoger maken, vooral als ze geen grote hoeveelheden producten produceren. U kunt de CNC-bewerkingskosten aanpassen aan uw budget op de volgende manieren:

1. Heroverweeg het materiaal

Het materiaal dat u voor het product gaat gebruiken, is een belangrijke determinante van de kosten van CNC-bewerking. Voordat u materialen selecteert voor het productieproces, moet u de prijs van de materialen overwegen. Daarnaast is de bewerkbaarheid van het materiaal zeer belangrijk. Dit bepaalt de bewerkingstijd, die op zijn beurt de uurtarief van het productieproces in de CNC-bewerkingswinkel beïnvloedt.

2. Geoptimaliseerd ontwerp

Het ontwerp van het productieproces is ook een zeer belangrijke factor in de berekening van CNC-bewerkingskosten. De complexiteit van het ontwerp bepaalt de lengte van de bewerkingstijd, die op zijn beurt de kosten beïnvloedt. Om de complexiteit van het ontwerp te minimaliseren, kunt u de volgende vragen overwegen voordat u het ontwerp voor offerte verstuurt:

– Is mijn onderdeel geoptimaliseerd met ontwerprichtlijnen voor bewerkbaarheid?

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

– Kan ik mijn ontwerp splitsen in meerdere onderdelen die gemakkelijker voor CNC-bewerking zijn, en daarna monteren?

– Is er een manier om mijn ontwerp aan te passen om de noodzaak voor meerdere machine-instellingen of speciale gereedschappen te elimineren?

– Is er een goedkoper of gemakkelijker te bewerken materiaal dat aan mijn ontwerpeisen voldoet?

3. Andere factoren

Als klant is het nuttig te weten welke andere factoren naast de al genoemde kwaliteitscontrolemaatregelen de prijs beïnvloeden die u betaalt. Zoals hieronder vermeld, liggen veel van deze factoren in uw controle:

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

Partijgrootte - wilt u 1-offs of 1.000-offs?

Uitbestedingsoperaties - wilt u anodiseren voor de onderdelen leveren, of zelf kopen?

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

Levertijd - hoe urgent heeft u de componenten nodig?

Toleranties - strakkere toleranties verhogen hogere risico's en vereisen extra inspectietijd.

Bevestiging - heeft uw onderdeel een complexe contour en vereist het een aangepaste werkhouder-oplossing om het tijdens bewerkingsoperaties te fixeren?

Conclusie

Voor de productie van grote of kleine series onderdelen, is het belangrijk om de machine, arbeidsvereisten, onderdeelcomplexiteit, oppervlaktebehandeling en productietijd te begrijpen. Echter, het proces van verwerkingskostenschatting is foutgevoelig en vereist zorgvuldige evaluatie.

SANS Machining is gespecialiseerd in CNC-bewerkingsproductie, prototypebewerking, kleinserie-onderdelenproductie, metaalbewerking, en onderdeelafwerkingsdiensten, en biedt u de beste ondersteuning en diensten.