Apakah Anda ingin membuat prototipe tunggal atau mempersiapkan produksi massal, mengurangi biaya produksi seringkali menjadi prioritas utama dalam hal pemesinan CNC.
Untungnya, sebagai perancang, keputusan Anda dapat sangat mempengaruhi harga akhir. Dengan mengikuti desain untuk tips kemampuan mesin dalam artikel ini, Anda dapat memproduksi bagian yang dioptimalkan untuk meminimalkan biaya dan masih memenuhi persyaratan desain Anda.
Apa yang mempengaruhi biaya suku cadang CNC?
Harga suku cadang mesin CNC tergantung pada faktor -faktor berikut:
● Waktu pemrosesan: Semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk memproses bagian, semakin mahal. Di CNC, waktu pemesinan seringkali merupakan pendorong biaya utama.
● Biaya awal: Ini terkait dengan persiapan file CAD dan perencanaan proses, dan sangat penting untuk produksi batch kecil. Biaya ini diperbaiki dan ada peluang untuk mengurangi harga satuan dengan mengeksploitasi "skala ekonomi".
● Biaya material: Biaya bahan dan kesulitan pemrosesan material memiliki dampak besar pada keseluruhan biaya. Mengoptimalkan desain sambil mempertimbangkan faktor material tertentu dapat secara signifikan mengurangi harga.
● Biaya manufaktur lainnya: Saat Anda merancang bagian dengan persyaratan khusus (misalnya, ketika Anda mendefinisikan toleransi yang ketat atau merancang dinding tipis), maka perkakas khusus, kontrol kualitas yang lebih ketat, dan lebih banyak langkah pemesinan mungkin diperlukan (untuk menurunkan kecepatan pemrosesan). Tentu saja, ini berdampak pada total waktu manufaktur (dan harga).
Sekarang sumber biaya CNC jelas, mari kita lihat bagaimana mengoptimalkan desain untuk meminimalkannya ...
Tip 1: Tambahkan jari -jari ke tepi vertikal bagian dalam
Semua alat penggilingan CNC memiliki bentuk silindris dan membuat jari -jari saat memotong tepi saku.
Gunakan alat berdiameter yang lebih kecil untuk mengurangi jari -jari sudut. Ini berarti beberapa operan dengan kecepatan yang lebih rendah - alat yang lebih kecil tidak dapat menghilangkan materi secepat dalam satu operan sebagai yang lebih besar - menambah waktu dan biaya pemesinan.
Meminimalkan biaya:
● Tambahkan jari -jari setidaknya 1/3 kedalaman rongga (lebih besar lebih baik).
● Yang terbaik adalah menggunakan jari -jari yang sama di semua tepi dalam.
● Di bagian bawah rongga, tentukan jari -jari kecil (0,5 atau 1 mm) atau tidak ada jari -jari sama sekali.
Idealnya, jari -jari sudut harus sedikit lebih besar dari jari -jari alat yang digunakan untuk menginstruksikan saku. Ini akan mengurangi beban pada alat dan selanjutnya akan mengurangi biaya produksi. Misalnya, jika desain Anda memiliki rongga dalam 12mm, tambahkan jari -jari 5mm (atau lebih) ke sudut. Ini akan memungkinkan pemotong Ø8mm (radius 4mm) untuk memotongnya lebih cepat.
Tip 2: Batasi kedalaman rongga
Jika Anda membutuhkan tepi dalam dengan sudut -sudut tajam (misalnya, ketika bagian persegi panjang harus masuk ke dalam rongga), gunakan bentuk dengan undercut alih -alih mengurangi jari -jari tepi bagian dalam, seperti ini:
Pemesinan rongga dalam dapat sangat memengaruhi biaya bagian-bagian CNC, karena sejumlah besar bahan perlu dihilangkan, yang memakan waktu.
Penting untuk diingat bahwa alat CNC memiliki panjang pemotongan yang terbatas: umumnya, mereka bekerja paling baik ketika mereka 2-3 kali lebih dalam dari diameter mereka. Misalnya, pemotong Ø12 dapat memotong kantong dengan aman hingga kedalaman 25 mm.
Rongga yang lebih dalam (hingga 4 kali diameter alat atau lebih) dapat dipotong, tetapi ini menambah biaya karena kebutuhan akan alat khusus atau sistem CNC multi-sumbu.
Selain itu, saat memotong rongga, alat harus dimiringkan ke kedalaman potongan yang benar. Pintu masuk yang halus membutuhkan ruang yang cukup.
Meminimalkan biaya:
● Batasi kedalaman semua rongga hingga 4 kali panjangnya (yaitu, dimensi terbesar di bidang XY).
Tip 3: Tingkatkan ketebalan dinding tipis
Bagian padat yang tebal lebih stabil (lebih murah untuk mesin) dan harus lebih disukai kecuali berat adalah faktor utama.
Untuk menghindari distorsi atau kerusakan saat pemesinan dinding tipis, diperlukan beberapa lintasan pada pemotongan yang rendah. Fitur tipis juga rentan terhadap getaran, membuat mereka menantang dengan tepat mesin dan secara signifikan dapat meningkatkan waktu pemesinan.
Meminimalkan biaya:
● Untuk bagian logam, ketebalan dinding desain lebih besar dari 0,8 mm (semakin tebal semakin baik).
● Untuk bagian plastik, jaga ketebalan dinding minimum di atas 1,5 mm.
Ketebalan dinding minimum yang dapat dicapai adalah 0,5 mm untuk logam dan 1,0 mm untuk plastik. Namun, kemampuan mesin dari fitur-fitur ini harus dinilai berdasarkan kasus per kasus.
Tip 4: Batasi panjang benang
Menentukan utas yang lebih lama dari yang diperlukan dapat meningkatkan biaya bagian CNC karena kemungkinan kebutuhan untuk alat khusus.
Perlu diingat bahwa benang lebih dari 0,5 kali diameter lubang tidak akan benar -benar meningkatkan kekuatan koneksi.
Meminimalkan biaya:
● Rancang benang dengan panjang maksimum 3 kali diameter lubang.
● Untuk benang dalam lubang buta, yang terbaik adalah menambahkan setidaknya 1/2 dari diameter panjang yang tidak diuppalkan ke bagian bawah lubang.
Tip 5: Desain lubang ukuran standar
Lubang dapat mesin CNC dengan cepat dan dengan presisi tinggi menggunakan bor standar. Untuk ukuran non-standar, lubang harus dikerjakan dengan pabrik akhir, yang dapat menambah biaya.
Juga, batasi kedalaman semua lubang hingga 4 kali diameternya. Lubang yang lebih dalam (hingga 10 kali diameter) dapat dibuat, tetapi mereka dapat menambah biaya karena sulit untuk mesin.
Meminimalkan biaya:
● Untuk lubang dengan diameter kurang dari atau sama dengan 10 mm dan lebih besar dari 0,5 mm, kenaikan diameter lubang desain adalah 0,1 mm.
● Saat mendesain dalam inci, gunakan inci fraksional tradisional atau rujuk ke bagan ukuran bor fraksional inci ini.
● Desain lubang dengan panjang hingga 4 kali diameternya.
Tip 6: Tentukan toleransi ketat hanya jika perlu
Mendefinisikan toleransi yang ketat meningkatkan biaya CNC karena keduanya meningkatkan waktu pemesinan dan membutuhkan inspeksi manual. Toleransi harus didefinisikan dengan cermat hanya jika diperlukan.
Jika tidak ada toleransi spesifik yang didefinisikan pada gambar teknis, bagian akan dikerjakan menggunakan toleransi standar (± 0,125mm atau lebih tinggi), yang cukup untuk sebagian besar fitur non-kritis.
Toleransi ketat pada fitur internal sangat sulit dicapai. Misalnya, ketika pemesinan lubang atau gigi berlubang, cacat kecil (disebut duri) dapat berkembang di tepi karena deformasi material. Bagian-bagian dengan fitur-fitur tersebut perlu diperiksa dan didebur, keduanya merupakan proses manual (dan tidak efisien waktu) yang menambah biaya.
Meminimalkan biaya:
● Tentukan toleransi yang lebih ketat hanya jika diperlukan.
● Tentukan satu datum (seperti penampang dua tepi) sebagai referensi untuk semua dimensi yang ditoleransi.
Penggunaan dimensi dan toleransi geometris (GD&T) dalam gambar teknis seperti kerataan, kelurusan, kebulatan, dan posisi yang sebenarnya dapat mengurangi biaya pemesinan CNC karena mereka biasanya mendefinisikan toleransi yang lebih longgar tetapi memerlukan pengetahuan desain canggih untuk diterapkan secara efektif.
Tip 7: Pertahankan jumlah pengaturan mesin seminimal mungkin
Rotasi atau reposisi suku cadang meningkatkan biaya produksi karena biasanya perlu dilakukan secara manual. Selain itu, untuk geometri yang kompleks, perlengkapan khusus mungkin diperlukan, lebih lanjut meningkatkan biaya. Geometri yang sangat kompleks mungkin memerlukan sistem CNC multi-sumbu, lebih lanjut menaikkan harga.
Pertimbangkan membelah bagian menjadi geometri yang dapat dikerjakan dengan mesin CNC dalam satu pengaturan, kemudian dibaut atau dilas bersama. Ini juga berlaku untuk bagian -bagian dengan rongga yang sangat dalam.
Meminimalkan biaya:
● Desain bagian yang hanya dapat dikerjakan dalam satu pengaturan.
● Jika ini tidak memungkinkan, bagilah geometri menjadi bagian -bagian untuk perakitan nanti.
Tip 8: Hindari fitur kecil dengan rasio aspek tinggi
Fitur kecil dengan rasio aspek tinggi rentan terhadap getaran dan sangat sulit untuk mesin secara akurat.
Untuk meningkatkan kekakuan mereka, mereka harus melekat pada dinding yang lebih tebal atau diperkuat dengan iga penyangga yang menguatkan (lebih disukai empat: satu di setiap sisi).
Meminimalkan biaya:
● Fitur desain dengan rasio aspek kurang dari 4.
● Tambahkan menguatkan atau memasang fitur kecil ke dinding untuk meningkatkan kekakuannya.
Tip 9: Hapus semua teks dan huruf
Menambahkan teks ke permukaan bagian mesin CNC dapat menambah biaya yang signifikan karena langkah-langkah permesinan tambahan dan memakan waktu.
Metode finishing permukaan, seperti pencetakan layar sutra atau lukisan, adalah metode yang lebih hemat biaya untuk menambahkan teks ke permukaan bagian mesin CNC.
Meminimalkan biaya:
● Hapus semua karakter dan huruf pada bagian mesin CNC.
● Jika teks diperlukan, lebih suka ukiran daripada embossing, karena yang terakhir membutuhkan lebih banyak bahan untuk dihapus.
Tip 10: Pertimbangkan Machinability Material
Machinability mengacu pada seberapa mudah bahan dapat dipotong. Semakin tinggi kemampuan mesin, semakin cepat CNC dapat memproses material, mengurangi biaya.
Machinability dari masing -masing bahan tergantung pada sifat fisiknya. Secara umum, semakin lembut (dan lebih ulet) paduan logam, semakin mudah mesin.
Meminimalkan biaya:
Jika Anda dapat memilih antar bahan, pilih satu dengan kemampuan mesin yang lebih baik (terutama untuk pesanan volume tinggi).
Tip 11: Pertimbangkan biaya bahan curah
Biaya bahan adalah faktor lain yang dapat sangat mempengaruhi harga suku cadang mesin CNC.
Aluminium 6061 jelas merupakan bahan yang paling hemat biaya untuk membuat prototipe logam karena menggabungkan biaya rendah dengan kemampuan mesin yang sangat baik.
Meminimalkan biaya:
● Pilih bahan dengan biaya curah rendah (terutama untuk pesanan batch kecil).
Tip 12: Hindari Perawatan Permukaan (Berganda)
Perawatan permukaan meningkatkan penampilan dan ketahanan bagian mesin CNC ke lingkungan yang keras, tetapi juga meningkatkan biayanya.
Membutuhkan beberapa hasil akhir yang berbeda pada bagian yang sama lebih lanjut meningkatkan harga karena langkah -langkah tambahan yang diperlukan.
Meminimalkan biaya:
● Pilih finish permukaan setelah diproses.
● Minta beberapa hasil akhir hanya jika benar -benar diperlukan.
Tip 13: Pertimbangkan ukuran whitespace
Ukuran kosong dapat mempengaruhi keseluruhan biaya, dan untuk memastikan akurasi yang baik, beberapa bahan harus dihapus dari semua tepi bagian. Ini dapat memiliki dampak yang signifikan pada biaya material (terutama untuk pesanan volume tinggi). Sebagai aturan praktis, yang kosong harus setidaknya 3mm lebih besar dari akhir.
--------------------------------------------------------------------------AKHIR------------------------------------------------------------------------------------------------------------
