CNC -koneistuskustannusten vähentäminen on ratkaisevan tärkeää yrityksille, jotka pyrkivät pysymään kilpailukykyisinä nykypäivän valmistusmaisemassa. CNC -koneistuksella tarkkuudella ja monipuolisuudella on tärkeä rooli kaikilla toimialoilla. Mutta kustannustehokkuuden saavuttaminen CNC -koneistuksessa voi olla haastavaa.
Tässä artikkelissa opit käytännön vinkkejä koneistusajan vähentämiseksi, materiaalijätteen minimoimiseksi ja suunnittelun optimoimiseksi. Tutkimme strategioita älykkäämmän materiaalien valinnan, tehokkaiden työkalujen ja yksinkertaistettujen osan mallejen suhteen. Sukellaamme parhaisiin käytäntöihin CNC: n koneistuskustannusten pitämiseksi alhaisena ilman laadun vaarantamista.
CNC: n koneistuskustannusten vaikuttavien tekijöiden ymmärtäminen
CNC -koneistuksen suhteen useat avaintekijät voivat vaikuttaa merkittävästi kokonaiskustannuksiin. Ymmärtämällä näitä elementtejä valmistajat voivat tehdä tietoisia päätöksiä prosessiensa optimoimiseksi ja kulujen minimoimiseksi. Tutkitaan tärkeimpiä tekijöitä, jotka vaikuttavat CNC: n koneistuskustannuksiin.
Materiaalivalinta ja sen vaikutus kustannuksiin
Materiaalin valinnalla on ratkaiseva rooli CNC -koneistuskustannusten määrittämisessä. Eri materiaaleilla on vaihtelevia ominaisuuksia, konettavuutta ja hintapisteitä. Joitakin keskeisiä näkökohtia ovat:
Kovammat materiaalit, kuten ruostumaton teräs, vaativat tyypillisesti kalliimpia työkaluja ja pidempiä koneistusaikoja, mikä johtaa korkeampiin kustannuksiin.
Pehmeämmät metallit, kuten alumiini ja messinki, ovat yleensä kustannustehokkaampia niiden erinomaisen konepauden ja alhaisemman raaka-aineiden hintojen vuoksi.
Muovit tarjoavat laajan valikoiman vaihtoehtoja, ja jotkut ovat taloudellisempia kuin toiset. Esimerkiksi ABS ja POM ovat suhteellisen edullisia, kun taas kurkistus on kalliimpaa.
Sovelluksen sopivimman materiaalin valitseminen ottaen huomioon sen vaikutukset koneistuskustannuksiin on välttämätöntä kulujen optimoimiseksi.
Koneeseen liittyvät kustannukset (asetukset, ominaisuudet, toiminnot)
Itse CNC -koneisiin liittyvät kustannukset ovat myös merkittävä rooli kokonaiskustannuksissa. Näitä ovat:
Asennuskustannukset: Aika ja vaivat, joita tarvitaan koneen valmistukseen tiettyyn työhön, mukaan lukien ohjelmointi, työkalut ja kiinnitysasetukset.
Koneominaisuudet: CNC -koneen ominaisuudet ja toiminnallisuus, kuten akselien lukumäärä, tarkkuus ja nopeus, voivat vaikuttaa koneistuskustannuksiin.
Käyttökustannukset: CNC -koneen energiankulutus, ylläpito ja poistot edistävät meneillään olevia kuluja.
Sijoittaminen tehokkaisiin, korkealaatuisiin koneisiin ja asennusprosessien optimointi voi auttaa vähentämään koneisiin liittyviä kustannuksia.
Osa monimutkaisuutta ja geometriaa
Koneistetun osan monimutkaisuus ja geometria voivat vaikuttaa suuresti CNC: n koneistuskustannuksiin. Monimutkaiset mallit, joissa on monimutkaisia piirteitä, tiukkoja toleransseja ja haastavat geometriat, vaativat enemmän koneistusaikaa, erikoistuneita työkaluja ja ammattitaitoista työtä. Tämä johtaa lisääntyneisiin kustannuksiin verrattuna yksinkertaisempiin, suoraviivaisempiin osiin.
Kulujen minimoimiseksi suunnittelijoiden tulisi:
Yksinkertaista osan geometriaa mahdollisuuksien mukaan
Vältä tarpeettomia ominaisuuksia ja monimutkaisuutta
Käytä tavanomaisia työkaluja ja prosesseja, kun se on mahdollista
Virtaviivaistamalla osasuunnittelut valmistajat voivat vähentää koneistusaikaa ja kustannuksia.
Toleranssit ja pintavaatimukset
Määritetyt toleranssit ja CNC -koneistetun osan pintavaatimukset voivat myös vaikuttaa kustannuksiin. Tiukemmat toleranssit ja sileämmät pinta viimeistelee tarkemmin koneistusten, lisäkäsittelyvaiheet ja lisääntyneen koneistusajan. Tämä johtaa korkeampiin kustannuksiin verrattuna osiin, joilla on löysämpi toleranssit ja karkeammat viimeistelyt.
Kustannusten optimoimiseksi valmistajien tulisi:
Määritä levitykselle sopivat toleranssit ja pintapintaiset
Vältä liian tiukkoja toleransseja tai liiallisia pintavaatimuksia, ellei tarvita
Harkitse vaihtoehtoisia prosesseja, kuten hiomista tai kiillotusta, tiettyjen pintapinnoitteiden saavuttamiseksi
Arvioimalla huolellisesti toleranssi- ja pintatarpeet valmistajat voivat tasapainottaa osatoiminnot kustannustehokkuudella.
Tuotantomäärä
Tuotettujen osien määrä voi vaikuttaa merkittävästi yksikkökustannuksiin CNC -koneistuksessa. Suuremmat tuotantomäärät johtavat usein alhaisempiin kustannuksiin, jotka johtuvat mittakaavaetuista. Kun tuotetaan suurempia määriä, valmistajat voivat:
Levitä asennuskustannukset useampien osien välillä
Optimoi koneen hyödyntäminen ja lyhentä tyhjäkäyntiä
Neuvottele raaka -aineiden ja työkalujen paremmista hinnoista
On kuitenkin välttämätöntä ottaa huomioon tuotannon määrän ja muiden tekijöiden, kuten varastokustannusten ja läpimenoaikojen, kompromissit.
Työ- ja taitovaatimukset
Työvoiman kustannukset ja tarvittava taitotaso CNC -koneistus myötävaikuttaa myös kokonaiskustannuksiin. Ammattitaitoiset koneistit ja ohjelmoijat komentavat korkeampia palkkoja, mikä voi lisätä kustannuksia. Heidän asiantuntemuksensa voi kuitenkin johtaa myös tehokkaampiin prosesseihin, vähentyneisiin virheisiin ja parannettuun osan laatuun.
Työvoimakustannusten optimoimiseksi valmistajien tulisi:
Sijoita koulutukseen ja kehitykseen työvoiman taitojen parantamiseksi
Toteuttaa standardisoidut prosessit ja parhaat käytännöt tehokkuuden parantamiseksi
Harkitse tiettyjen tehtävien automatisointia työvoiman vaatimusten vähentämiseksi
Parhaat käytännöt CNC -koneistuskustannusten vähentämiseksi
Parhaiden käytäntöjen toteuttaminen CNC -koneistuksessa on ratkaisevan tärkeää kustannusten minimoimiseksi ja tehokkuuden maksimoimiseksi. Hyväksymällä nämä strategiat valmistajat voivat virtaviivaistaa prosessiaan, vähentää jätteitä ja parantaa yleistä kannattavuutta.
Osasuunnitelmien yksinkertaistaminen
Yksi tehokkaimmista tavoista vähentää CNC: n koneistuskustannuksia on yksinkertaistamalla osan malleja. Tähän sisältyy:
Monimutkaisten ominaisuuksien minimointi: Yksinkertaista geometrioita, vältä tarpeettomia yksityiskohtia ja käytä vakiotyökaluja aina kun mahdollista.
Vakiokomponenttien käyttäminen: Sisällytä hyllykomponentit malleihin mukautettujen koneistusvaatimusten vähentämiseksi.
Valmistettavuussuunnittelu (DFM): Tee yhteistyötä valmistusryhmien kanssa optimoimaan malleja tehokkaan tuotannon saavuttamiseksi.
Materiaalin optimointi
Oikeiden materiaalien valitseminen ja niiden käytön optimointi voi vaikuttaa merkittävästi CNC -koneistuskustannuksiin. Tärkeimpiä strategioita ovat:
Kustannustehokkaiden materiaalien valitseminen: Valitse materiaalit, jotka ovat tasapainon suorituskykyvaatimukset kohtuuhintaisuuden kanssa, kuten alumiini tai muovit.
Konettavuuden huomioon ottaminen: Valitse materiaalit, jotka on helpompi koneistaa, vähentää työkalujen kulumista ja koneistusaikaa.
Materiaalijätteen vähentäminen: Osat osien geometriat ja pesäminen romun minimoimiseksi ja materiaalin hyödyntämisen maksimoimiseksi.
Koneistusprosessin optimointi
Itse koneistusprosessin optimointi on välttämätöntä kustannusten vähentämiseksi. Tähän sisältyy useita keskeisiä näkökohtia:
Oikean CNC -koneen valitseminen työhön: Valitse hankkeen erityisvaatimuksia vastaavat koneet ottaen huomioon tekijät, kuten tarkkuus, nopeus ja ominaisuudet.
Tehokkaiden työkalujen strategioiden toteuttaminen: Käytä korkealaatuisia, pitkäaikaisia työkaluja ja optimoi työkalupolkut koneistusajan vähentämiseksi ja työkalumuutosten minimoimiseksi.
Koneiden asetusten minimointi: Vähennä asennusten lukumäärää, jotka tarvitaan ryhmittelemällä samanlaisia osia tai käyttämällä moniakselisia koneita.
Edistyneiden valmistustekniikoiden hyödyntäminen: Hyväksy innovatiivisia tekniikoita, kuten nopeaa työstöä tai 5-akselisia CNC: tä, tehokkuuden parantamiseksi ja kustannusten vähentämiseksi.
Toleranssi ja pintapinnan hallinta
Toleranssien ja pinta-alaisten hallinta on ratkaisevan tärkeää osatoiminnan tasapainottamiseksi kustannustehokkuudella. Parhaita käytäntöjä ovat:
Kustannustehokkaiden toleranssien soveltaminen: Määritä sovellukselle sopivat toleranssit välttäen liian tiukkoja vaatimuksia, jotka lisäävät kustannuksia.
Useiden pinta -alaisten rajoittaminen: Minimoi erilaisten pinta -alaisten käyttö yhdessä osassa, koska tämä voi lisätä monimutkaisuutta ja lisätä käsittelyaikaa.
Tuotannon suunnittelu ja skaalautuvuus
Tehokas tuotannon suunnittelu ja mittakaavaetujen hyödyntäminen voivat auttaa vähentämään CNC -koneistuskustannuksia. Tärkeimpiä strategioita ovat:
Eräiden tuotannon hyödyntäminen: Ryhmä samanlaisia osia yhdessä erissä asennusaikojen minimoimiseksi ja tehokkuuden lisäämiseksi.
Mittakaavaetujen hyödyntäminen: Tuottaa suurempia osia osien levittämiseen kiinteiden kustannusten levittämiseen useammille yksiköille vähentäen kustannuksia kohden.
Yhteistyölähestymistavat
Eri joukkueiden ja sidosryhmien yhteistyön edistäminen voi johtaa kustannusvähennyksiin CNC -koneistuksessa. Tärkeitä käytäntöjä ovat:
Varhaisen toimittajan osallistumisen (ESI) osallistuminen: Sisältää toimittajat varhaisessa vaiheessa suunnitteluprosessin hyödyntämiseksi heidän asiantuntemustaan ja tunnistamaan kustannussäästömahdollisuuksia.
Viestinnän edistäminen suunnittelu- ja valmistusryhmien välillä: Kannusta avointa viestintää ja suunnittelun ja valmistusryhmien välistä yhteistyötä tuotannon tehokkuuden suunnittelun optimoimiseksi.
CAD/CAM -ohjelmistojen hyödyntäminen suunnitteluun ja ohjelmoinnin optimointiin
Sijoittaminen edistyneisiin CAD/CAM -ohjelmistoihin voi virtaviivaistaa suunnittelu- ja ohjelmointiprosessia, mikä johtaa kustannusten vähentämiseen. Tärkeimpiä strategioita ovat:
Sijoittaminen korkealaatuisiin CAD/CAM-ohjelmistoihin suunnittelun tehokkuuden parantamiseksi: Käytä tehokkaita ohjelmistotyökaluja optimoidaksesi malleja, automatisoimaan tehtäviä ja vähentämään suunnitteluaikaa.
Ohjelmistojen käyttäminen polun optimoinnin koneistusajan ja työkalujen kulumisen vähentämiseksi: hyödyntämällä CAM -ohjelmistoa tehokkaiden työkalupolkujen luomiseksi, koneistusajan minimoimiseksi ja työkalujen käyttöiän pidentämiseksi.
Ennustavan ylläpidon toteuttaminen odottamattomien seisokkien vähentämiseksi
Ennustavien ylläpitostrategioiden hyväksyminen voi minimoida odottamattoman koneen seisokit ja niihin liittyvät kustannukset. Tärkeimmät käytännöt sisältävät:
Säännöllisen ylläpidon suorittaminen ennustavaan analytiikkaan perustuen laitteiden käytön lisäämiseksi: Käytä tietopohjaisia oivalluksia ylläpitotehtävien ajoittamiseen ennakoivasti varmistaen, että koneet toimivat optimaalisilla suorituskykytasoilla.
Ennakoivan ylläpitolähestymistavan omaksuminen odottamattomien korjauskustannusten alentamiseksi: Tunnista ja ratkaisevat mahdolliset ongelmat ennen kuin ne johtavat kalliisiin hajoamisiin, vähentämällä korjauskustannuksia ja minimoimaan häiriöt.
Ei-perinteisiä koneistusmenetelmiä ottaen huomioon
Vaihtoehtoisten koneistusmenetelmien tutkiminen voi tarjota kustannussäästömahdollisuuksia tietyille sovelluksille. Parhaita käytäntöjä ovat:
Tiettyjen toimintojen vaihtoehtoisten koneistusmenetelmien kustannustehokkuuden arviointi: Tarkastellaan tekniikoita, kuten EDM, Water Jet -leikkausta tai laserleikkausta tietyille osille tai ominaisuuksille.
Tutkitaan vaihtoehtoja, kuten vesjehmukuleikkausta tai laserleikkausta, jotka voivat tarjota etuja tietyille sovelluksille: Arvioi ei-perinteisten menetelmien soveltuvuus, joka perustuu tekijöihin, kuten materiaaliin, geometriaan ja tuotantomäärään.
Kestävien valmistuskäytäntöjen toteuttaminen
Kestävän valmistuskäytäntöjen käyttöönotto voi johtaa kustannusten vähentämiseen minimoimalla ympäristövaikutukset. Tärkeimpiä strategioita ovat:
Kustannusten vähentäminen vähentäen samalla ympäristövaikutuksia energiatehokkuuden, jätteiden vähentämisen ja materiaalien optimoinnin avulla: toteuttaa energiansäästötoimenpiteitä, minimoi jätteiden tuottaminen ja optimoi materiaalin käytön sekä kustannusten että ekologisen jalanjäljen vähentämiseksi.
Jatkuvasti kestävien käytäntöjen seuranta ja parantaminen uusien kustannussäästöjen mahdollisuuksien tunnistamiseksi: Arvioi ja hienosäädä kestäviä valmistuskäytäntöjä säännöllisesti kustannusten vähentämisen ja ympäristönsuojelun ylimääräisten alueiden paljastamiseksi.
Suunnitteluvinkit CNC: n koneistuskustannusten vähentämiseksi
Tehokkaalla suunnittelulla on ratkaiseva rooli CNC: n koneistuskustannusten minimoinnissa. Sisällyttämällä kustannussäästöjen suunnitteluperiaatteet insinöörit ja suunnittelijat voivat optimoida osia tehokkaaseen valmistukseen, vähentämällä kuluja vaarantamatta toimintoja.
1. Helpotuksen lisääminen kulmataskuihin
Suunnitellessasi sisäisiä kulmia, on tärkeää lisätä helpotusta näille alueille. Tähän sisältyy pienen säteen tai chamferin luominen kulmaan, mikä mahdollistaa tehokkaamman koneistuksen. Helpotuksen lisäämiseen sisältyy:
Työkalun kulumisen ja rikkoutumisriskin vähentäminen
Mahdollistaa suurempien, vankempien leikkaustyökalujen käytön
Minimoida tarve useiden passien tai erikoistuneiden työkalujen tarpeen
2.
Vaikka se voi olla houkuttelevaa määrittää osien viistettyjä tai pyöristettyjä reunoja urojen poistamiseksi, tämä voi lisätä tarpeetonta koneistusaikaa ja kulua. Harkitse sen sijaan osien suunnittelua terävillä reunoilla ja poistamalla ne manuaalisesti koneistuksen jälkeen. Tämä lähestymistapa tarjoaa useita etuja:
Ylimääräisen työstötoimenpiteiden tarve
Asennusajan ja työkalujen muutosten vähentäminen
Materiaalin tehokkaamman poistamisen mahdollistaminen
3. Välttämällä tarpeettomia tekstejä ja kaiverruksia
Teksti, logot tai koristeelliset kaiverrukset CNC -koneistettuihin osiin voi lisätä merkittäviä kustannuksia ja monimutkaisuutta. Nämä ominaisuudet vaativat usein erikoistuneita työkaluja, useita asetuksia ja lisääntynyttä koneistusaikaa. Kustannusten minimoimiseksi harkitse seuraavaa:
Tekstin ja kaiverrusten rajoittaminen vain olennaiseen tietoon
Käyttämällä yksinkertaisia, helposti koneellisia fontteja ja malleja
Vaihtoehtoisten menetelmien tutkiminen tekstin, kuten tulostamisen tai merkinnöiden, soveltamiseksi
4. Varovainen ohuista seinistä ja ominaisuuksista
Ohut seinät ja herkät ominaisuudet voivat aiheuttaa haasteita CNC -koneistuksessa, joka vaatii usein erikoistuneita työkaluja, hitaampia syöttöasteita ja lisääntynyttä koneistusaikaa. Ne voivat myös olla alttiita vääristymään tai vaurioihin koneistusprosessin aikana. Näiden asioiden lieventämiseksi ja kustannusten vähentämiseksi suunnittelijoiden tulisi:
Pidä seinämän paksuus valitun materiaalin vähimmäisarvojen yläpuolella
Vahvista ohuita ominaisuuksia, joissa on kiireellisiä tai kylkiluita stabiilisuuden parantamiseksi
Vältä suunnitella liian ohuita tai hauraita ominaisuuksia aina kun mahdollista
5. Mallien pitäminen yksinkertaisena ja modulaarisena
Kompleksiset, monoliittiset mallit voivat olla haastavia ja kalliita valmistus CNC -koneistuksella. Sen sijaan suunnittelijoiden tulisi pyrkiä yksinkertaisuuden ja modulaarisuuden suhteen malleissaan. Tämä lähestymistapa tarjoaa useita etuja:
Koneistusajan ja monimutkaisuuden vähentäminen
Tavallisten työkalujen ja prosessien käytön mahdollistaminen
Helpompaa kokoonpanoa ja huoltoa
Mahdollistaa suuremman joustavuuden ja sopeutumiskyvyn
6. Vaihtoehtoisten materiaalien tutkiminen
Materiaalin valinnalla on merkittävä rooli CNC: n koneistuskustannuksissa. Jotkut materiaalit ovat kalliimpia tai vaikeampia kuin toiset, mikä johtaa korkeampiin valmistuskuluihin. Kustannusten optimoimiseksi suunnittelijoiden tulisi:
Harkitse vaihtoehtoisia materiaaleja, joilla on samanlaisia ominaisuuksia, mutta alhaisemmat kustannukset
Valitse materiaalit, joilla on hyvä konettavuus, kuten alumiini tai messinki
Arvioi materiaalikustannusten ja koneistusajan väliset kompromissit
Käytä materiaaleja tehokkaasti, jätteiden minimointi ja pesimisen optimointi
7. Sisäisen kulman säteilysuhteiden pitäminen alle 3: 1
Suunnitellessasi sisäisiä kulmia on tärkeää ylläpitää oikea suhde kulmisäteen ja taskun syvyyden välillä. Yleinen nyrkkisääntö on pitää nurkisäteen suhde taskun syvyyteen alle 3: 1. Tämä tarjoaa useita etuja:
Standardin työkalujen käytön mahdollistaminen
Useiden passien tai erikoistuneiden työkalujen tarpeen vähentäminen
Minimoi työkalujen kuluminen ja rikkoutumisriski
Materiaalin tehokkaamman poistamisen mahdollistaminen
8. Vältä syviä onkalokuvioita, joiden pituudet ylittävät 4 -kertaisen syvyyden
Syvät ontelot, joilla on korkea kuvasuhde, voivat olla haastavia ja kalliita koneelle. Suunnittelijoiden on yleensä tarkoitettu pitämään ontelon pituus alle 4 -kertaisesti syvyyteen. Tämä auttaa:
Vähennä erikoistuneiden työkalujen tarvetta, kuten pitkät ulottuvat päätymyllyt
Minimoi työkalujen taipuma ja värähtely
Ota tehokkaampi materiaalin poisto
Vältä useiden asetusten tai erikoistuneiden kalusteiden tarvetta
9. Kierteisten reiän syvyyksien rajoittaminen enintään 3 -kertaiseen halkaisijaan
Suunnitellessasi kierteitettyjä reikiä on tärkeää harkita reiän syvyyttä suhteessa sen halkaisijaan. Parhaana käytännönä suunnittelijoiden tulisi rajoittaa kierteitetyt reiän syvyydet enintään 3 -kertaiseen halkaisijaan. Tämä tarjoaa useita etuja:
Työkalujen rikkoutumisen tai vaurioiden riskin vähentäminen
Tavallisten hanojen ja kierteitystyökalujen käytön mahdollistaminen
Minimoida tarve useiden passien tai erikoistuneiden työkalujen tarpeen
Mahdollistaa tehokkaammat ja kustannustehokkaammat ketjutoiminnot
10. Pienten ominaisuuksien tukeminen, jonka kuvasuhteet ovat yli 4
Pienet piirteet, joilla on korkea kuvasuhde, kuten ohuet seinät tai korkeat pomot, voivat olla alttiita vääristymään tai vaurioihin koneistuksen aikana. Näiden asioiden lieventämiseksi ja kustannusten vähentämiseksi suunnittelijoiden tulisi:
Tarjoa riittävä tuki pienille ominaisuuksille, kuten gussetsille tai kylkiluille
Ylläpidä näkösuhteita alle 4: 1 aina kun mahdollista
Harkitse vaihtoehtoisia valmistusmenetelmiä, kuten EDM- tai lisäaineiden valmistusta, erittäin pienille tai herkille ominaisuuksille
11. Vältä ohuita seiniä alle 0,5 mm
Ohut seinät, etenkin alle 0,5 mm paksut, voivat olla erittäin haastavia koneelle ja taipumus vääristymiseen tai rikkoutumiseen. Näiden riskien minimoimiseksi ja kustannusten vähentämiseksi suunnittelijoiden tulisi:
Pidä seinämän paksuus valitun materiaalin vähimmäisarvojen yläpuolella
Käytä kylkiluita, gussetsia tai muita vahvistusominaisuuksia ohuiden seinien tukemiseksi
Harkitse vaihtoehtoisia valmistusmenetelmiä, kuten ohutlevyjen valmistusta tai ruiskuvalua, osille, joilla on erittäin ohut seinät
Yleiset virheet, joita vältetään yrittäessään vähentää CNC -kustannuksia
Kun pyritään vähentämään CNC: n koneistuskustannuksia, on tärkeää lähestyä prosessia strategisesti ja välttää yleisiä sudenkuoppia. Monet yritykset tekevät vahingossa virheitä, jotka voivat johtaa lisääntyneisiin kuluihin, viivästyksiin ja epäoptimaalisiin tuloksiin.
Liiallinen toleranssit
Yksi yleisimmistä virheistä, jotka tehdään CNC-koneistuksen osien suunnittelussa, on liiallinen toleranssit. Vaikka tiukat toleranssit voivat olla tarpeen tietyille kriittisille ominaisuuksille, niiden soveltaminen jokaiseen ulottuvuuteen voi merkittävästi lisätä koneistuskustannuksia. Tämän virheen välttämiseksi suunnittelijoiden tulisi:
Arvioi kunkin ominaisuuden toiminnalliset vaatimukset huolellisesti ja määritä toleranssit vastaavasti
Käytä vakiotoleransseja aina kun mahdollista, koska ne ovat kustannustehokkaampia saavuttamiseksi
Kommunikoi valmistustiimin kanssa ymmärtääksesi käytettävissä olevien laitteiden ominaisuuksia ja rajoituksia
Materiaalin ominaisuuksien ja konettavuuden huomioimatta jättäminen
Toinen yleinen virhe on, että valitun materiaalin ominaisuuksia ja konettavuutta ei oteta huomioon suunnitellessasi CNC -koneistusta. Eri materiaaleilla on vaihtelevia ominaisuuksia, jotka voivat vaikuttaa suuresti koneistusprosessiin ja siihen liittyviin kustannuksiin. Tämän suden kuopan välttämiseksi suunnittelijoiden tulee:
Tutki mahdollisten materiaalien ominaisuuksia ja konettavuusarvioita perusteellisesti
Valitse materiaalit, jotka tasapainottavat suorituskykyvaatimuksia koneistuksen helposti
Tarkastellaan tekijöitä, kuten kovuus, vetolujuus, lämmön stabiilisuus ja sirujen muodostuminen arvioitaessa materiaaleja
Monimutkaisten osien suunnittelu harkitsematta valmistettavuutta
Erittäin monimutkaisten osien luominen ottamatta huomioon valmistettavuutta voi johtaa merkittäviin haasteisiin ja lisääntyneisiin kustannuksiin CNC -koneistuksessa. Monimutkaiset geometriat, tiukat tilat ja haastavat ominaisuudet voivat vaatia erikoistuneita työkaluja, pidempiä koneistusaikoja ja korkeammat romunopeudet. Tämän virheen välttämiseksi suunnittelijoiden tulisi:
Käytä valmistettavuussuunnittelua (DFM) -periaatteita CNC -koneistuksen optimoidun osien luomiseksi
Hajota monimutkaiset mallit yksinkertaisemmiksi, helpommin konettaviksi komponenteiksi
Tee yhteistyötä valmistusinsinöörien kanssa mahdollisten valmistuskysymysten tunnistamiseksi ja käsittelemiseksi suunnitteluprosessin varhaisessa vaiheessa
Prototyyppien laiminlyöminen ja testaus
Tuotekehityksen prototyyppi- ja testausvaiheiden ohittaminen voi johtaa kalliisiin virheisiin ja uudelleensuunnitteluun CNC -koneistuksessa. Ilman riittävää testausta ja validointia suunnittelijat riskivät luoda osia, jotka eivät täytä suorituskykyvaatimuksia, on tahattomia suunnitteluvirheitä tai niitä on vaikea valmistaa tehokkaasti. Tätä sudenkuoppaa välttämään yritysten tulisi:
Allokoida riittävästi aikaa ja resursseja prototyyppien määrittämiseen ja testaamiseen
Käytä nopeita prototyyppimenetelmiä, kuten 3D -tulostusta tai CNC -koneistusta, fyysisten mallien luomiseksi arviointia varten
Suorita perusteellinen funktionaalinen testaus suunnitteluvalintojen validoimiseksi ja mahdollisten ongelmien tunnistamiseksi
Sisällytä palautetta prototyyppien ja testaamisesta suunnittelun iteraatioihin osien optimoimiseksi valmistettavuuden ja kustannustehokkuuden suhteen
Aliarviointi asennusaikojen ja toissijaisten operaatioiden vaikutuksista
Toinen yleinen virhe on aliarviointi asennusaikojen ja toissijaisten toimintojen vaikutuksen aliarviointi CNC -koneistuskustannuksiin. Joka kerta kun kone on asetettava uudelle työlle tai osalle, vaatii lisäkäsittelyä, kuten pintakäsittelyt tai kokoonpano, se lisää kokonaisvalmistuskustannuksia. Tätä sudenkuoppaa välttämään yritysten tulisi:
Tekijä asennusaikoissa ja toissijaisissa toiminnoissa, kun arvioidaan koneistuskustannuksia
Suunnitteluosat monien asetusten tai erikoistuneiden kalusteiden tarpeen minimoimiseksi
Tutustu mahdollisuuksiin yhdistää toissijaisia toimintoja tai suorittaa ne samanaikaisesti koneistuksen kanssa
Tarkkaile ja optimoi jatkuvasti asennus- ja toissijaisia toimintaprosesseja mahdollisten tehokkuusparannusten tunnistamiseksi
Yhteenveto
Yhteenvetona voidaan todeta, että CNC -koneistuskustannusten vähentäminen vaatii tasapainoista lähestymistapaa. Tärkeimpiä strategioita ovat suunnittelun optimointi, kustannustehokkaiden materiaalien valitseminen ja asennusaikojen minimointi. Kokonaisvaltainen näkymä kustannussäästöistä-kaiken katkaiseminen työkaluvalinnoista erätuotantoon-voi johtaa merkittäviin säästöihin. Soveltamalla näitä tekniikoita valmistajat voivat hallita kustannuksia säilyttäen samalla laatua. Aloita näiden vinkkien toteuttaminen tänään CNC -koneistusprosessin tehokkuuden parantamiseksi ja kilpailukykyisen reunan hankkimiseksi tuotannossa.
Usein kysyttyjä kysymyksiä (usein kysytyt kysymykset)
K: Mikä on kustannustehokkain materiaali CNC-koneistukselle?
V: Alumiini on usein kustannustehokkain materiaali CNC-koneistukselle sen erinomaisen konepauden ja suhteellisen alhaisen raaka-ainekustannuksen vuoksi. Muovit, kuten ABS ja POM, ovat myös kustannustehokkaita vaihtoehtoja.
K: Kuinka voin tasapainottaa osatoiminnot kustannusten vähentämisellä?
V: Tasaamaan toiminnallisuudet ja kustannukset arvioi kunkin ominaisuuden vaatimukset huolellisesti ja yksinkertaista malleja mahdollisuuksien mukaan. Tee yhteistyötä valmistusryhmien kanssa kustannussäästömahdollisuuksien tunnistamiseksi vaarantamatta kriittisiä toimintoja.
K: Mitkä ovat tärkeimmät näkökohdat valittaessa CNC-konetta kustannustehokkaaseen tuotantoon?
V: Kun valitset CNC-koneen kustannustehokkuutta varten, ota huomioon tekijät, kuten koneen ominaisuudet, tarkkuus, nopeus ja joustavuus. Valitse koneet, jotka vastaavat tuotantotarpeitasi, minimoimalla tarpeettomat ominaisuudet.
K: Kuinka voin määrittää optimaaliset toleranssit CNC -koneistettuille osilleni?
V: Optimaalisten toleranssien määrittämiseksi arvioi kunkin ominaisuuden toiminnalliset vaatimukset ja määritä toleranssit vastaavasti. Käytä vakiotoleransseja aina kun mahdollista ja kommunikoi valmistusryhmän kanssa heidän kykynsä ymmärtämiseksi.
K: Mikä rooli automatisoinnilla on CNC -koneistuskustannusten vähentämisessä?
V: Automaatio voi vähentää merkittävästi CNC-koneistuskustannuksia minimoimalla ihmisen virheet, lisäämällä tuottavuutta ja mahdollistaa valaistusvalmistuksen. Automatisoidut järjestelmät voivat myös optimoida työkalupolkut ja koneen asetukset parannetun tehokkuuden saavuttamiseksi.
K: Kuinka voin tasapainottaa toiminnallisuutta ja kustannuksia osien suunnittelussa?
V: Tasapainotus ja kustannukset osittain suunnittelussa, käyttävät valmistettavuuden (DFM) periaatteiden suunnittelua. Tee yhteistyötä valmistusinsinöörien kanssa tunnistaaksesi kustannussäästöjen suunnittelumuutoksia, jotka ylläpitävät kriittisiä toimintoja.
K: Mikä on karkeuden ja viimeistelyoperaatioiden kustannusero?
V: Karkeustoiminnot poistavat yleensä enemmän materiaalia nopeasti, kun taas viimeistelyoperaatiot vaativat hitaampia nopeuksia ja hienompia työkaluja pinnan laadun parantamiseksi. Viimeistelyoperaatiot vievät usein kauemmin ja maksavat enemmän kuin karkeuttavat toiminnot.
K: Kuinka voin vähentää monimutkaisten pintojen koneistuskustannuksia?
V: Jos haluat vähentää monimutkaisten pintojen kustannuksia, optimoi työkalupolkut edistyneiden CAM -ohjelmistojen avulla ja harkitse erikoistuneiden työkalujen avulla. Hajota monimutkaiset geometriat yksinkertaisemmiksi, konettavissa oleviksi segmenteiksi mahdollisuuksien mukaan.
Liitteet (valinnainen)
Yleiset materiaalikustannustaulukot
| Materiaalin | hinta (per 6 'x 6 ' x 1 'arkki) | Machinalibility -indeksi |
| Alumiini 6061 | 25 dollaria | Korkea |
| Alumiini 7075 | 80 dollaria | Korkea |
| Ruostumaton teräs 304 | 90 dollaria | Alhainen (45%) |
| Ruostumattomasta teräksestä 303 | 150 dollaria | Keskipitkä (78%) |
| C360 messinki | 148 dollaria | Erittäin korkea |
| Abs -muovinen | 17 dollaria | Korkea |
| Nylon 6 muovi | 30 dollaria | Keskipitkä |
| Pom (Delrin) muovi | 27 dollaria | Erittäin korkea |
| Kurkistaa muovia | 300 dollaria | Matala |
HUOMAUTUS: Machinalibility -indeksi on suhteessa työstöhopeaan, ja korkeammat arvot osoittavat parempaa konettavuutta. Ruostumattomasta teräksestä valmistetuille luokille esitetään prosenttiosuudet, jotta voidaan havainnollistaa konettavuuden eroa samassa materiaaliperheessä.
Valmistettavuussuunnittelu (DFM) tarkistuslista
Lisää säde sisäisiin pystysuuntaisiin reunoihin
Säteen tulisi olla vähintään kolmasosa ontelon syvyydestä
Käytä samaa sädettä kaikille sisäisille reunoille työkalumuutosten minimoimiseksi
Käytä pienempää sädettä (0,5 tai 1 mm) tai ei sädettä onkalon lattialla
Rajoittaa onteloiden syvyyttä
Lisää ohuiden seinien paksuutta
Metalliosille suunnitteluseinät paksummat kuin 0,8 mm
Muoviosille pidä seinämän vähimmäispaksuus yli 1,5 mm
Rajoittaa langan pituutta
Suunnittele langat, joiden enimmäispituus on enintään kolme kertaa reiän halkaisija
Lisää vähintään puolet reikän pohjasta sokean reikien kierteille vähintään puolet hajaamattoman pituuden halkaisijasta
Käytä tavanomaisia pora- ja napautuskokoja reikiin ja kierteisiin
Ohjaajan halkaisijoille käytä reikiä, jotka ovat 0,1 mm: n lisäyksiä
Yli 10 mm: n halkaisijoille käytä 0,5 mm: n lisäyksiä
Käytä tavanomaisia langan kokoja mukautetun työkalujen välttämiseksi
Määritä toleranssit vain tarvittaessa
Minimoi koneen asetusten lukumäärä
Suunnitteluosat, joissa on yksinkertainen 2.5D -geometria, joka voidaan valmistaa yhdessä CNC -koneen asennuksessa
Jos se ei ole mahdollista, erota osa useisiin geometrioihin, jotka voidaan koota myöhemmin
Vältä pieniä ominaisuuksia, joilla on korkeat kuvasuhteet
Suunnitteluominaisuudet, joiden leveys korkikorkeussuhde on alle neljä
Lisää kiinnitystukea pienten ominaisuuksien ympärille tai kytke ne seinälle jäykkyyden parantamiseksi
Poista kaikki teksti ja kirjaimet
Jos teksti on tarpeen, valitse kaiverrettu kohokuvioidut kirjaimet
Käytä vähintään kokoa-20 sans serif-fontti
Harkitse materiaalin konettavuutta
Harkitse irtotavaramateriaalin hintaa
Vältä useita pintapintaisia
Valitse 'koneistettu ' pintapinta, kun mahdollista
Pyydä useita pinta -alaisia vain, kun se on ehdottoman välttämätöntä
Tilaa tyhjä koko
Hyödynnä mittakaavaetuja
Suunnitteluosat, joissa on aksiaalinen symmetria
