Une fois que vous recherchez un CNC usiné prototype ou préparer votre production de pièces à grand volume, une question importante que vous devez prendre en compte est le coût de fabrication des pièces CNC. Il ne fait aucun doute que la conception CNC est le facteur critique qui affecte considérablement le prix final. Nous fournissons donc des conseils de conception dans cet article pour réduire votre coût d'usinage CNC final. Vous pouvez obtenir vos pièces CNC optimisées avec un coût minimal et des exigences de conception complètes. Nous examinons d'abord quels facteurs influencent les coûts de fabrication dans l'usinage CNC. Ensuite, nous vous proposerons des directives complètes et exploitables, qui ont prouvé qu'elles éliminaient le coût final des pièces usinées CNC dans nos projets réels.
Les éléments affectent le coût
Le coût des pièces usinées CNC est mesuré par les facteurs suivants :
Temps d'usinage: il est facile de comprendre que plus de temps d'usinage signifie plus de main-d'œuvre, d'électricité et de pertes mécaniques dans le processus d'usinage. La CNC finale est donc plus chère. Le temps d'usinage est le principal facteur affectant le coût des pièces CNC dans Processus d'usinage CNC.
Coût de démarrage: cet article est lié à Fichier CAO plan de préparation et d'usinage, ce qui est très important pour la production de petits volumes.
Coût matériel: Le coût de matière première et le niveau de facilité d'usinage des matériaux affectera considérablement le coût global de la CNC. Optimisation de votre conception et considérez qu'un certain niveau de facilité matérielle d'usinage réduira considérablement le coût final.
Autre coût de fabrication: des exigences spéciales telles que la tolérance, les parois minces nécessiteront un outillage spécial, un contrôle de haute qualité et traitement supplémentaire. Tous ces éléments auront un impact sur le temps total de fabrication, et finalement augmenteront le coût des pièces CNC.
Des moyens efficaces pour optimiser la conception et minimiser les coûts
Comme nous sommes clairs sur les facteurs affectant le coût principal de la CNC, nous pouvons trouver des moyens efficaces d'optimiser notre conception et de minimiser les coûts.
Astuce 1 Ajouter un rayon dans les bords verticaux internes
Comme nous le savons, Outils de fraisage CNC sont de forme cylindrique, de sorte que ces outils créeront des rayons dans le processus de coupe des bords des pièces. Une fois que vous avez besoin de rayons d'angle plus petits, nous avons besoin d'outils de coupe de plus petit diamètre et achetons le matériau en plusieurs passes. En raison de moins d'enlèvement de matière par les petits outils, cela augmentera le temps d'usinage par rapport aux outils plus gros.
Avis de conception :
- Ajoutez des rayons d'au moins 1/3 de la profondeur de la cavité, le plus grand rayon est préféré.
- Même rayon pour tous les bords internes
- Pas de rayon ou petit rayon de 0,5 à 1 mm pour le plancher de la cavité
- Le rayon de coin doit être légèrement plus grand que le rayon de l'outil pour l'usinage de cavité.
Astuce 2 Limitez la profondeur des cavités
L'usinage de cavités profondes aura un impact considérable sur le coût des pièces CNC, il faut beaucoup de temps pour enlever beaucoup de matière. La plupart des outils CNC ont une longueur de coupe limitée, ils fonctionneront mieux pour les cavités jusqu'à 2-3 de profondeur de leur diamètre. Pour les cavités plus profondes de plus de 4 fois le diamètre des outils ou plus, un outillage spécial ou un système CNC multi-axes est nécessaire, ce qui augmentera le coût final. De plus, dans le processus de découpe des cavités, nous devons garantir une entrée en douceur avec un espace suffisant pour que les outils rampent à la profondeur de coupe requise.
Avis de conception :
- Limitez la profondeur de toutes les cavités à 4 fois leur plus grande dimension en longueur.
Astuce 3 Augmentez l'épaisseur des parois minces
Les sections solides épaisses sont une utilisation plus stable et un usinage moins coûteux en cas de poids des pièces n'est pas le facteur principal.
Dans le processus d'usinage de parois minces, nous avons besoin de plusieurs passes avec une coupe à faible profondeur pour éviter toute déformation ou rupture. C'est un défi d'usiner ces caractéristiques, car elles sont sujettes aux vibrations.
Avis de conception :
- Concevoir des parois de pièces métalliques plus épaisses que 0,8 mm
- Gardez l'épaisseur de paroi des pièces en plastique supérieure à 1,5 mm
- Toutes les caractéristiques d'usinabilité doivent être considérées au cas par cas, notre épaisseur de paroi minimale est de 0,5 mm pour le métal et de 1,0 mm pour le plastique.
Astuce 4 Limitez la longueur des fils
Limitez normalement la longueur maximale des filetages à 3 fois le diamètre du trou. Threads de spécification plus longs nécessitera un outillage spécial, ce qui augmentera le coût des pièces CNC. Grâce à l'expérience de nos ingénieurs, les filetages de plus de 0,5 fois le diamètre du trou n'augmenteront jamais la résistance de la connexion.
Avis de conception :
- Concevez des filetages avec une longueur maximale inférieure à 3 fois le diamètre du trou.
- Pour les trous borgnes, ajoutez une longueur non filetée d'au moins 1/2 diamètre de trou au fond du trou.
Astuce 5 Concevoir des trous de taille standard
Les trous peuvent être usinés rapidement et avec précision par des forets standard. Pour les trous de taille non standard, une fraise en bout doit être utilisée pour le processus d'usinage. Nous limitons normalement la profondeur de tous les trous jusqu'à 4 fois le diamètre. Des trous plus profonds jusqu'à 10 fois de diamètre peuvent être fabriqués à un coût accru, en raison d'un processus d'usinage problématique.
Avis de conception :
- Diamètre du trou de conception avec incrément de 0,1 mm sous 10 mm, 0,5 mm au-dessus de 10 mm.
- Utilisez des tailles de foret conventionnelles de fraction de pouce une fois conçues en pouces.
- Limitez la longueur des trous jusqu'à 4 fois le diamètre.
Astuce 6 Spécifiez uniquement les tolérances Nécessaire
Une tolérance serrée augmentera le coût de la CNC en améliorant le temps d'usinage et l'inspection manuelle. Les tolérances doivent donc être définies avec parcimonie et une fois nécessaire. Normalement, la tolérance standard sera utilisée dans le processus d'usinage pour la plupart exigence de fonctionnalités non critiques. Une tolérance serrée est difficile à obtenir sur les caractéristiques internes. Pour les trous et les cavités qui se croisent, un petit défaut se développera en raison de la déformation du matériau. Nous avons besoin d'une inspection manuelle et d'un dévrring pour éliminer ces défauts.
Avis de conception :
- Spécifiez une tolérance plus serrée seulement nécessaire.
- Définissez une référence unique comme référence de tolérance de cote.
- Utilisez la dimension géométrique et la tolérance pour votre dessin technique.
Astuce 7 Nombre minimum de configurations de machine
Nous recommandons de concevoir des pièces avec peu de configurations de machine autant que possible comme une seule configuration. La rotation augmentera les coûts de fabrication par une opération manuelle. De plus, les géométries complexes nécessiteront luminaire personnalisé. Les géométries particulièrement compliquées nécessitent un système CNC multi-axes. Tous ces articles augmenteront enfin le prix des pièces CNC.
Avis de conception :
- Concevez des pièces avec une seule configuration d'usinage.
- Concevez plusieurs pièces séparées et assemblez-les plus tard.
Astuce 8 Évitez les petites fonctionnalités avec un rapport d'aspect élevé
Les petites caractéristiques avec un rapport largeur/hauteur élevé sont faciles à vibrer et difficiles à usiner avec précision. Ils doivent être reliés aux murs ou renforcés avec des nervures de support, afin d'améliorer leur rigidité.
Avis de conception :
- Caractéristiques de conception avec un rapport largeur/hauteur inférieur à 4
- Améliorez la rigidité avec un support de contreventement ou une connexion murale.
Astuce 9 Supprimer tout le texte et le lettrage
L'ajout de texte sur la surface des pièces CNC nécessitera des étapes d'usinage fastidieuses, nous vous recommandons finition de surface comme la sérigraphie ou la peinture comme moyen rentable.
Avis de conception :
- Supprimer tout texte ou lettrage sur les pièces CNC
- Une fois nécessaire, la gravure est préférée au gaufrage
- La police sans empattement est préférée avec au moins 20 points
Astuce 10 Usinabilité du matériau
L'usinabilité signifie que le niveau de facilité du matériau peut être coupé. Une usinabilité plus élevée fait référence au matériau qui peut être usiné plus rapidement et réduire les coûts. Les propriétés physiques du métal décident de chaque usinabilité des matériaux, les alliages métalliques plus tendres sont plus faciles à usiner. L'usinabilité du plastique dépend de sa rigidité et de ses propriétés thermiques, il est sujet à la fusion et au gauchissement dans le processus d'usinage CNC.
Avis de conception :
- Choisissez de meilleurs matériaux d'usinabilité, en particulier pour les commandes de gros volumes.
Astuce 11 Coût des matériaux en vrac
Le coût des matériaux en vrac est un autre facteur qui affecte considérablement le prix des pièces CNC. Les métaux avec une plus grande usinabilité ont un coût plus élevé, ce qui convient à une production en grand volume. Les plastiques sont chers et difficiles à usiner, nous ne les utilisons qu'en cas de nécessité.
Avis de conception
Choisissez des matériaux à faible coût de gros pour les commandes à faible volume.
Astuce 12 Plusieurs finitions de surface
Finitions de surface améliorera l'apparence et la résistance des pièces CNC, plusieurs finitions de surface augmenteront le prix par des étapes supplémentaires.
Avis de conception :
- Sélectionnez la finition de surface usinée.
- Demander plusieurs finitions de surface uniquement nécessaires.
Astuce 13 Taille vierge
La taille des pièces brutes doit être d'environ 3 mm plus grande que les pièces finales. Nous devons retirer un peu de matière de tous les bords pour assurer une bonne précision. Cela affectera considérablement le coût des matériaux pour les commandes à volume élevé.
Avis de conception :
- Concevez des pièces avec des dimensions inférieures de 3 mm à la taille de flan standard.
- Utilisez des tableaux de tailles de flans courants ou des catalogues de fournisseurs à titre de référence
Astuce 14 Economies d'échelle (Astuce supplémentaire)
La quantité affecte considérablement le prix unitaire de la CNC, en raison du coût de démarrage élevé. Cela représente un pourcentage élevé du coût lorsque la quantité est faible, mais presque éliminé pour une grande quantité.
Avis de conception :
- Commandez une grande quantité ou passez une commande répétée pour profiter des économies d'échelle
Conclusion
Afin de minimiser le coût des pièces CNC, vous devez prendre en compte les éléments suivants avant de soumettre une commande pour un devis :
- Utilisation conception pour les directives d'usinabilité pour optimiser la conception de vos pièces.
- Simplifiez votre fonctionnalité sans effet fonctionnel complet.
- Modifiez la conception pour éliminer plusieurs configurations de machine.
- Matériau moins cher ou hautement usinable pour les exigences de conception.
- Conception divisée pour faciliter les pièces de la machine et assembler plus tard.