Una vez que esté buscando un mecanizado CNC prototipo o preparando tu producción de piezas de alto volumen, un tema importante que debe considerar es el costo de fabricación de piezas CNC. No hay duda de que el diseño CNC es el factor crítico que afecta en gran medida el precio final. Por eso, proporcionamos consejos de diseño en este artículo para reducir su costo final de mecanizado CNC. Puede obtener sus piezas CNC optimizadas con un costo mínimo y requisitos de diseño completos. En primer lugar, examinamos qué factores influyen en los costes de fabricación en el mecanizado CNC. Luego ofreceremos lineamientos prácticos integrales, que han demostrado eliminar el costo final de las piezas mecanizadas por CNC en nuestros proyectos de realidad.
Los elementos afectan el costo
El costo de las piezas mecanizadas CNC se mide por los siguientes factores:
Tiempo de mecanizado: es fácil de entender que más tiempo de mecanizado significa más mano de obra, electricidad y gastos de pérdidas mecánicas en el proceso de mecanizado. Entonces el CNC final es más caro. El tiempo de mecanizado es el factor principal que afecta el costo de las piezas CNC en Proceso de mecanizado CNC.
Costes iniciales: este artículo está relacionado con archivo CAD plan de proceso de preparación y mecanizado, que es muy importante para la producción de pequeño volumen.
Costo material: el costo de materia prima y el nivel de facilidad del mecanizado de materiales afectará en gran medida el costo total en CNC. Optimizando tu diseño y considerar cierto nivel de facilidad del material de mecanizado reducirá significativamente el costo final.
Otro costo de fabricación: requisitos especiales como tolerancia, paredes delgadas necesitarán herramientas especiales, control de alta calidad y procesamiento adicional. Todos estos elementos afectarán el tiempo total de fabricación y, finalmente, aumentarán el costo de las piezas CNC.
Maneras efectivas de optimizar el diseño y minimizar el costo
Como estamos claros de los factores que afectan el costo principal del CNC, podemos encontrar formas efectivas de optimizar nuestro diseño y minimizar el costo.
Sugerencia 1 Agregue radio en los bordes verticales internos
Como la conocemos, Herramientas de fresado CNC son de forma cilíndrica, por lo que estas herramientas crearán radios en el proceso de corte de bordes de piezas. Una vez que necesite radios de esquina más pequeños, requerimos herramientas de corte de diámetro más pequeño y compramos material en varias pasadas. Debido a que las herramientas pequeñas eliminan menos material, esto aumentará el tiempo de mecanizado que las herramientas más grandes.
Aviso de diseño:
- Agregue radios de al menos 1/3 de la profundidad de la cavidad, se prefiere el radio más grande.
- Mismo radio para todos los bordes internos
- Sin radio o con un radio pequeño de 0,5 a 1 mm para el suelo de la cavidad
- El radio de la esquina debe ser ligeramente mayor que el radio de la herramienta para el mecanizado de cavidades.
Consejo 2 Limite la profundidad de las caries
El mecanizado de cavidades profundas tendrá un impacto dramático en el costo de las piezas CNC, ya que lleva mucho tiempo eliminar una gran cantidad de material. La mayoría de las herramientas CNC tienen una longitud de corte limitada, funcionarán mejor para cavidades con una profundidad de hasta 2-3 de su diámetro. Para cavidades más profundas de más de 4 veces el diámetro de la herramienta o más, se requieren herramientas especiales o un sistema CNC multieje, lo que aumentará el costo final. Además, en el proceso de corte de cavidades, debemos garantizar una entrada suave con espacio suficiente para que las herramientas alcancen la profundidad de corte requerida.
Aviso de diseño:
- Limite la profundidad de todas las cavidades a 4 veces su mayor dimensión en longitud.
Consejo 3 Aumente el grosor de las paredes delgadas
Las secciones sólidas gruesas tienen un uso más estable y un mecanizado menos costoso en caso de que el peso de las piezas no sea el factor principal.
En el proceso de mecanizado de paredes delgadas, necesitamos varias pasadas con un corte de baja profundidad para evitar deformaciones o fracturas. Es un desafío mecanizar estas características, como su vibración propensa.
Aviso de diseño:
- Diseñe una pared de piezas metálicas de más de 0,8 mm
- Mantenga el grosor de la pared de las piezas de plástico por encima de 1,5 mm
- Todas las características de maquinabilidad deben considerarse por caso básico, nuestro espesor de pared mínimo es de 0,5 mm para metal y 1,0 mm para plástico.
Consejo 4 Limite la longitud de los hilos
Normalmente, limite la longitud máxima de las roscas a 3 veces el diámetro del orificio. Roscas de especificación más largas requerirá herramientas especiales, lo que aumentará el costo de las piezas CNC. Con la experiencia de nuestros ingenieros, las roscas de más de 0,5 veces el diámetro del orificio nunca aumentarán la resistencia de la conexión.
Aviso de diseño:
- Diseñe roscas con una longitud máxima dentro de 3 veces el diámetro del orificio.
- Para orificios ciegos, agregue una longitud sin rosca de al menos 1/2 diámetro del orificio en la parte inferior del orificio.
Punta 5 agujeros de diseño con tamaño estándar
Los agujeros se pueden mecanizar de forma rápida y precisa con brocas estándar. Para orificios de tamaño no estándar, se debe utilizar una herramienta de fresado final para el proceso de mecanizado. Normalmente limitamos la profundidad de todos los agujeros hasta 4 veces el diámetro. Se pueden fabricar orificios más profundos de hasta 10 veces el diámetro con un mayor costo, debido al proceso de mecanizado problemático.
Aviso de diseño:
- Diámetro del orificio de diseño con incrementos de 0,1 mm por debajo de 10 mm, 0,5 mm por encima de 10 mm.
- Use tamaños de broca de fracciones de pulgada convencionales una vez que diseñe en pulgadas.
- Limite la longitud de los agujeros hasta 4 veces el diámetro.
Consejo 6 Especifique las tolerancias solo las necesarias
La tolerancia estricta aumentará el costo del CNC mediante la mejora del tiempo de mecanizado y la inspección manual. Por lo tanto, las tolerancias deben definirse con moderación y una vez que sea necesario. Normalmente, la tolerancia estándar se utilizará en el proceso de mecanizado para la mayoría requisito de características no críticas. La tolerancia estricta es difícil de lograr en las características internas. Para agujeros y cavidades que se cruzan, se desarrollarán pequeños defectos debido a la deformación del material. Necesitamos inspección manual y devrring para eliminar estas deserciones.
Aviso de diseño:
- Especifique una tolerancia más estricta solo si es necesario.
- Defina un único dato como referencia de tolerancia de dimensión.
- Utilice la dimensión geométrica y la tolerancia para su dibujo técnico.
Consejo 7 Número mínimo de configuraciones de máquina
Recomendamos diseñar piezas con la menor cantidad posible de configuraciones de máquina como una sola configuración. La rotación agregará costos de fabricación por operación manual. Además, las geometrías complejas necesitarán accesorio personalizado. Las geometrías especialmente complicadas requieren un sistema CNC multieje. Todos estos artículos aumentarán finalmente el precio de las piezas CNC.
Aviso de diseño:
- Diseñe piezas con una sola configuración de mecanizado.
- Diseñe varias piezas por separado y ensamble más tarde.
Consejo 8 Evite las características pequeñas con una relación de aspecto alta
Las características pequeñas con una alta relación ancho-alto son fáciles de vibrar y difíciles de mecanizar con precisión. Necesitan estar conectados a paredes o reforzados con nervaduras de soporte, para mejorar su rigidez.
Aviso de diseño:
- Características de diseño con una relación ancho-alto inferior a 4
- Mejore la rigidez con soporte de arriostramiento o conexión a la pared.
Consejo 9 Eliminar todo el texto y las letras
Agregar texto en la superficie de las piezas CNC requerirá pasos de mecanizado que requieren mucho tiempo, recomendamos acabado de superficies como la serigrafía o la pintura como una forma rentable.
Aviso de diseño:
- Eliminar todo el texto o las letras de las piezas CNC
- Una vez necesario, se prefiere el grabado al estampado.
- Se prefiere la fuente Sans-serif con al menos 20 puntos
Consejo 10 Maquinabilidad del material
La maquinabilidad significa que el nivel de facilidad del material se puede cortar. Una mayor maquinabilidad se refiere a que el material se puede maquinar más rápido y reducir el costo. Las propiedades físicas del metal deciden cada maquinabilidad de materiales, las aleaciones de metal más blandas son más fáciles de mecanizar. La maquinabilidad del plástico depende de su rigidez y propiedades térmicas, son propensos a derretirse y deformarse en el proceso de mecanizado CNC.
Aviso de diseño:
- Elija mejores materiales de maquinabilidad, especialmente para pedidos de gran volumen.
Consejo 11 Costo de material a granel
El costo del material a granel es otro factor que afecta en gran medida el precio de las piezas CNC. Los metales con mayor maquinabilidad tienen un costo mayor, los cuales son aptos para producción de gran volumen. Los plásticos son caros y difíciles de mecanizar, solo los utilizamos cuando es necesario.
Aviso de diseño
Elija material con bajo costo a granel para pedidos de bajo volumen.
Consejo 12 Múltiples acabados superficiales
Acabados superficiales mejorará la apariencia y la resistencia de las piezas CNC, múltiples acabados superficiales aumentarán el precio en pasos adicionales.
Aviso de diseño:
- Seleccione el acabado de la superficie tal como se mecanizó.
- Solicitar múltiples acabados superficiales solo necesarios.
Consejo 13 Tamaño en blanco
El tamaño en blanco debe ser aproximadamente 3 mm más grande que las piezas finales. Necesitamos eliminar algo de material de todos los bordes para garantizar una buena precisión. Esto afectará significativamente el costo del material para pedidos de gran volumen.
Aviso de diseño:
- Diseñe piezas con una dimensión 3 mm más pequeña que el tamaño estándar en blanco.
- Use tablas de tamaños en blanco comunes o catálogos de proveedores como referencia
Consejo 14 Economías de Escala (Consejo Extra)
La cantidad afecta en gran medida el precio unitario del CNC, debido al alto costo inicial. Representa un alto porcentaje del costo cuando la cantidad es baja, pero casi se elimina para una gran cantidad.
Aviso de diseño:
- Ordene una gran cantidad o haga un pedido repetido para usar economías de escala
Conclusión
Para minimizar el costo de las piezas CNC, debe considerar los siguientes elementos antes de enviar un pedido para cotizar:
- Usar diseño para pautas de maquinabilidad para optimizar el diseño de su pieza.
- Simplifique su función sin un efecto funcional completo.
- Modifique el diseño para eliminar múltiples configuraciones de máquinas.
- Material menos costoso o altamente maquinable para requisitos de diseño.
- Dividir el diseño para facilitar el mecanizado de piezas y el montaje posterior.