Sama ada anda ingin membuat prototaip tunggal atau bersedia untuk pengeluaran besar -besaran, mengurangkan kos pembuatan sering menjadi keutamaan ketika datang ke pemesinan CNC.
Nasib baik, sebagai pereka, keputusan anda boleh menjejaskan harga akhir. Dengan mengikuti reka bentuk untuk petua kebolehkerjaan dalam artikel ini, anda boleh mengeluarkan bahagian yang dioptimumkan untuk meminimumkan kos dan masih memenuhi keperluan reka bentuk anda.
Apa yang mempengaruhi kos bahagian CNC?
Harga bahagian mesin CNC bergantung kepada faktor berikut:
● Masa pemprosesan: Semakin lama diperlukan untuk memproses bahagian, semakin mahal. Di CNC, masa pemesinan sering menjadi pemandu kos utama.
● Kos permulaan: Ini berkaitan dengan penyediaan fail CAD dan perancangan proses, dan sangat penting untuk pengeluaran batch kecil. Kos ini tetap dan ada peluang untuk mengurangkan harga unit dengan mengeksploitasi "ekonomi skala".
● Kos bahan: Kos bahan dan kesukaran pemprosesan bahan mempunyai kesan yang besar terhadap kos keseluruhan. Mengoptimumkan reka bentuk sambil mempertimbangkan faktor bahan tertentu dapat mengurangkan harga dengan ketara.
● Kos pembuatan lain: Apabila anda merancang bahagian dengan keperluan khas (contohnya, apabila anda menentukan toleransi yang ketat atau reka bentuk dinding nipis), maka perkakas khas, kawalan kualiti yang lebih ketat, dan lebih banyak langkah pemesinan mungkin diperlukan (untuk mengurangkan kelajuan pemprosesan). Sudah tentu, ini memberi kesan kepada jumlah masa pembuatan (dan harga).
Sekarang sumber kos CNC jelas, mari kita lihat bagaimana untuk mengoptimumkan reka bentuk untuk meminimumkannya ...
Petua 1: Tambahkan jejari ke tepi menegak dalaman
Semua alat pengilangan CNC mempunyai bentuk silinder dan membuat jejari apabila memotong pinggir poket.
Gunakan alat diameter yang lebih kecil untuk mengurangkan jejari sudut. Ini bermakna beberapa pas pada kelajuan yang lebih rendah -alat yang lebih kecil tidak dapat mengeluarkan bahan dengan cepat dalam satu lulus sebagai yang lebih besar -menambah masa dan kos pemesinan.
Kurangkan kos:
● Tambah jejari sekurang -kurangnya 1/3 kedalaman rongga (lebih besar lebih baik).
● Adalah lebih baik untuk menggunakan jejari yang sama pada semua tepi dalaman.
● Di bahagian bawah rongga, tentukan jejari kecil (0.5 atau 1 mm) atau tiada radius sama sekali.
Idealnya, jejari sudut harus sedikit lebih besar daripada jejari alat yang digunakan untuk mesin poket. Ini akan mengurangkan beban pada alat dan akan mengurangkan kos pembuatan. Sebagai contoh, jika reka bentuk anda mempunyai rongga dalam 12mm, tambahkan radius 5mm (atau lebih) ke sudut. Ini akan membolehkan pemotong Ø8mm (radius 4mm) untuk memotongnya lebih cepat.
Petua 2: Hadkan kedalaman rongga
Sekiranya anda memerlukan kelebihan dalaman dengan sudut tajam (contohnya, apabila bahagian segi empat tepat perlu dimuatkan ke dalam rongga), gunakan bentuk dengan pemotongan dan bukannya mengurangkan radius kelebihan dalaman, seperti ini:
Pemesinan rongga mendalam boleh memberi kesan kepada kos bahagian CNC, kerana sejumlah besar bahan perlu dikeluarkan, yang memakan masa.
Adalah penting untuk diingat bahawa alat CNC mempunyai panjang pemotongan yang terhad: Secara amnya, mereka bekerja dengan baik apabila mereka 2-3 kali lebih jauh seperti diameternya. Sebagai contoh, pemotong Ø12 boleh memotong poket dengan selamat sehingga 25 mm dalam.
Rongga yang lebih dalam (sehingga 4 kali diameter alat atau lebih) boleh dipotong, tetapi ini menambah kos kerana keperluan untuk alat khusus atau sistem CNC pelbagai paksi.
Di samping itu, apabila memotong rongga, alat itu mesti dimiringkan dengan kedalaman pemotongan yang betul. Pintu masuk yang lancar memerlukan ruang yang cukup.
Kurangkan kos:
● Hadkan kedalaman semua rongga hingga 4 kali panjangnya (iaitu dimensi terbesar dalam satah XY).
Petua 3: Meningkatkan ketebalan dinding nipis
Bahagian pepejal tebal lebih stabil (lebih murah untuk mesin) dan harus disukai kecuali berat adalah faktor utama.
Untuk mengelakkan herotan atau kerosakan apabila dinding pemesinan nipis, pelbagai pas pada kedalaman rendah potongan diperlukan. Ciri -ciri nipis juga terdedah kepada getaran, menjadikannya mencabar untuk mesin yang tepat dan dapat meningkatkan masa pemesinan dengan ketara.
Kurangkan kos:
● Untuk bahagian logam, ketebalan dinding reka bentuk lebih besar daripada 0.8 mm (lebih tebal lebih baik).
● Untuk bahagian plastik, simpan ketebalan dinding minimum melebihi 1.5 mm.
Ketebalan dinding minimum yang boleh dicapai ialah 0.5 mm untuk logam dan 1.0 mm untuk plastik. Walau bagaimanapun, kebolehkerjaan ciri-ciri ini mesti dinilai berdasarkan kes demi kes.
Petua 4: Hadkan panjang benang
Menentukan benang yang lebih lama daripada yang diperlukan boleh meningkatkan kos bahagian CNC kerana kemungkinan keperluan untuk perkakas khas.
Perlu diingat bahawa benang lebih lama daripada 0.5 kali diameter lubang tidak akan benar -benar meningkatkan kekuatan sambungan.
Kurangkan kos:
● Reka bentuk benang dengan panjang maksimum 3 kali diameter lubang.
● Untuk benang dalam lubang buta, sebaiknya tambah sekurang -kurangnya 1/2 diameter panjang yang tidak dibaca ke bahagian bawah lubang.
Petua 5: Lubang saiz standard reka bentuk
Lubang boleh dimesin CNC dengan cepat dan dengan ketepatan yang tinggi menggunakan latihan standard. Untuk saiz yang tidak standard, lubang mesti dimesin dengan kilang akhir, yang boleh menambah kos.
Juga, hadkan kedalaman semua lubang hingga 4 kali diameternya. Lubang -lubang yang lebih dalam (sehingga 10 kali diameter) boleh dibuat, tetapi mereka boleh menambah kos kerana mereka sukar untuk mesin.
Kurangkan kos:
● Untuk lubang dengan diameter kurang daripada atau sama dengan 10 mm dan lebih besar daripada 0.5 mm, kenaikan diameter lubang reka bentuk adalah 0.1 mm.
● Apabila merancang dalam inci, gunakan inci pecahan tradisional atau merujuk kepada carta saiz gerudi inci pecahan ini.
● Reka bentuk lubang dengan panjang sehingga 4 kali diameternya.
Petua 6: Tentukan toleransi yang ketat hanya apabila perlu
Menentukan toleransi yang ketat meningkatkan kos CNC kerana kedua -duanya meningkatkan masa pemesinan dan memerlukan pemeriksaan manual. Toleransi harus ditakrifkan dengan teliti hanya apabila perlu.
Sekiranya tiada toleransi khusus ditakrifkan pada lukisan teknikal, bahagian itu akan dimesin menggunakan toleransi standard (± 0.125mm atau lebih tinggi), yang mencukupi untuk kebanyakan ciri-ciri bukan kritikal.
Toleransi ketat terhadap ciri -ciri dalaman amat sukar dicapai. Sebagai contoh, apabila pemesinan menyentuh lubang atau rongga, kecacatan kecil (dipanggil burrs) boleh berkembang di tepi disebabkan oleh ubah bentuk bahan. Bahagian dengan ciri-ciri sedemikian perlu diperiksa dan deburred, kedua-duanya adalah proses manual (dan masa-tidak berkesudahan) yang menambah kos.
Kurangkan kos:
● Tentukan toleransi yang lebih ketat hanya apabila perlu.
● Tentukan satu datum tunggal (seperti rentetan dua tepi) sebagai rujukan untuk semua dimensi toleransi.
Penggunaan dimensi dan toleransi geometri (GD & T) dalam lukisan teknikal seperti kebosanan, kelebihan, pusingan dan kedudukan sebenar dapat mengurangkan kos pemesinan CNC kerana mereka biasanya menentukan toleransi yang lebih longgar tetapi memerlukan pengetahuan reka bentuk lanjutan untuk digunakan dengan berkesan.
Petua 7: Pastikan bilangan tetapan mesin minimum
Bahagian berputar atau reposisi meningkatkan kos pembuatan kerana ia biasanya perlu dilakukan secara manual. Di samping itu, untuk geometri kompleks, lekapan tersuai mungkin diperlukan, meningkatkan lagi kos. Geometri yang sangat kompleks mungkin memerlukan sistem CNC pelbagai paksi, meningkatkan lagi harga.
Pertimbangkan memisahkan bahagian ke dalam geometri yang boleh dimesin CNC dalam satu persediaan, kemudian digerakkan atau dikimpal bersama. Ini juga terpakai kepada bahagian -bahagian dengan rongga yang sangat mendalam.
Kurangkan kos:
● Bahagian reka bentuk yang hanya boleh dimesin dalam satu persediaan.
● Jika ini tidak mungkin, bahagikan geometri ke bahagian untuk pemasangan kemudian.
Petua 8: Elakkan ciri -ciri kecil dengan nisbah aspek yang tinggi
Ciri -ciri kecil dengan nisbah aspek yang tinggi terdedah kepada getaran dan sangat sukar untuk mesin dengan tepat.
Untuk meningkatkan kekakuan mereka, mereka harus dilampirkan ke dinding tebal atau diperkuat dengan tulang rusuk sokongan (sebaik -baiknya empat: satu di setiap sisi).
Kurangkan kos:
● Ciri -ciri reka bentuk dengan nisbah aspek kurang daripada 4.
● Tambah pendakap atau pasangkan ciri -ciri kecil ke dinding untuk meningkatkan kekakuan mereka.
Petua 9: Keluarkan semua teks dan huruf
Menambah teks ke permukaan bahagian mesin CNC boleh menambah kos yang signifikan kerana langkah-langkah pemesinan tambahan dan masa yang diperlukan.
Kaedah penamat permukaan, seperti percetakan skrin sutera atau lukisan, adalah kaedah yang lebih kos efektif untuk menambah teks ke permukaan bahagian mesin CNC.
Kurangkan kos:
● Padam semua aksara dan huruf pada bahagian mesin CNC.
● Jika teks diperlukan, lebih suka ukiran dan bukannya embossing, kerana yang terakhir memerlukan lebih banyak bahan untuk dikeluarkan.
Petua 10: Pertimbangkan kebolehkerjaan bahan
Kemesraan merujuk kepada betapa mudahnya bahan dapat dipotong. Semakin tinggi kebolehkerjaan, semakin cepat CNC dapat memproses bahan, mengurangkan kos.
Kebolehkerjaan setiap bahan bergantung kepada sifat fizikalnya. Umumnya, lebih lembut (dan lebih banyak mulur) aloi logam, semakin mudah untuk mesin.
Kurangkan kos:
Jika anda boleh memilih antara bahan, pilih satu dengan kebolehkerjaan yang lebih baik (terutamanya untuk pesanan volum tinggi).
Petua 11: Pertimbangkan kos bahan pukal
Kos bahan adalah faktor lain yang boleh menjejaskan harga bahagian mesin CNC.
Aluminium 6061 jelas merupakan bahan yang paling kos efektif untuk membuat prototaip logam kerana ia menggabungkan kos rendah dengan machinability yang sangat baik.
Kurangkan kos:
● Pilih bahan dengan kos pukal yang rendah (terutamanya untuk pesanan batch kecil).
Petua 12: Elakkan (Pelbagai) Rawatan Permukaan
Rawatan permukaan meningkatkan penampilan dan rintangan bahagian mesin CNC ke persekitaran yang keras, tetapi juga meningkatkan kos mereka.
Memerlukan pelbagai kemasan yang berbeza di bahagian yang sama seterusnya meningkatkan harga kerana langkah -langkah tambahan yang diperlukan.
Kurangkan kos:
● Pilih kemasan permukaan selepas diproses.
● Meminta pelbagai kemasan hanya apabila diperlukan.
Petua 13: Pertimbangkan ukuran ruang putih
Saiz kosong boleh menjejaskan kos keseluruhan, dan untuk memastikan ketepatan yang baik, beberapa bahan mesti dikeluarkan dari semua tepi bahagian. Ini boleh memberi kesan yang signifikan terhadap kos bahan (terutamanya untuk pesanan volum tinggi). Sebagai peraturan, kosong mestilah sekurang -kurangnya 3mm lebih besar daripada akhir.
---------------------------------------------------------------------- Akhir ------------------------------------------------------------------------------------------------------------
