İster tek bir prototip oluşturmak veya seri üretime hazırlanmak isteyin, CNC işleme söz konusu olduğunda üretim maliyetlerini azaltmak genellikle en önemli önceliktir.
Neyse ki, bir tasarımcı olarak, kararlarınız nihai fiyatlandırmayı büyük ölçüde etkileyebilir. Bu makaledeki işlenebilirlik ipuçları tasarımı izleyerek, maliyeti en aza indirmek ve yine de tasarım gereksinimlerinizi karşılamak için optimize edilmiş parçalar üretebilirsiniz.
CNC parçalarının maliyetini ne etkiler?
CNC işlenmiş parçaların fiyatı aşağıdaki faktörlere bağlıdır:
● İşleme Süresi: Bir parçayı işlemek için ne kadar uzun sürerse, o kadar pahalı olacaktır. CNC'de işleme süresi genellikle ana maliyet sürücüsüdür.
● Başlangıç maliyetleri: Bunlar CAD dosyası hazırlama ve süreç planlaması ile ilgilidir ve küçük parti üretimi için büyük önem taşımaktadır. Bu maliyet sabittir ve "ölçek ekonomilerinden" yararlanarak birim fiyatını azaltma fırsatı vardır.
● Malzeme maliyeti: Malzemelerin maliyeti ve malzeme işlemenin zorluğu genel maliyet üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Tasarımı optimize etmek, belirli malzeme faktörlerini göz önünde bulundururken fiyatı önemli ölçüde azaltabilir.
● Diğer Üretim Maliyetleri: Özel gereksinimlere sahip bir parça tasarladığınızda (örneğin, sıkı toleranslar tanımladığınızda veya ince duvarlar tasarladığınızda), özel takımlar, daha sıkı kalite kontrolü ve daha fazla işleme adımı gerekebilir (işleme hızını düşürmek için). Tabii ki, bunun toplam üretim süresi (ve fiyat) üzerinde bir etkisi vardır.
CNC maliyetinin kaynağı net olduğuna göre, tasarımı en aza indirmek için nasıl optimize edeceğinizi görelim ...
İpucu 1: İç dikey kenarlara bir yarıçap ekleyin
Tüm CNC öğütme aletleri silindirik bir şekle sahiptir ve cebin kenarını keserken bir yarıçap oluşturur.
Köşe yarıçapını azaltmak için daha küçük bir çaplı bir araç kullanın. Bu, daha düşük hızlarda birden fazla geçiş anlamına gelir - küçük araçlar, malzemeyi tek bir geçişte daha büyük olanlar kadar hızlı bir şekilde kaldıramaz - işleme süresine ve maliyetine katılmaktadır.
Maliyeti en aza indirin:
● Boşluk derinliği en az 1/3 yarıçap ekleyin (daha büyük daha iyidir).
● Tüm iç kenarlarda aynı yarıçapı kullanmak en iyisidir.
● Boşluğun altında, küçük bir yarıçap (0.5 veya 1 mm) veya hiç yarıçap belirtin.
İdeal olarak, köşe yarıçapı, cebi işlemek için kullanılan aletin yarıçapından biraz daha büyük olmalıdır. Bu, alet üzerindeki yükü azaltacak ve üretim maliyetlerini daha da azaltacaktır. Örneğin, tasarımınızda 12 mm derinlik bir boşluk varsa, köşelere 5 mm (veya daha fazla) bir yarıçap ekleyin. Bu, Ø8mm bir kesicinin (4mm yarıçap) daha hızlı kesilmesine izin verecektir.
İpucu 2: Boşluğun derinliğini sınırlayın
Keskin köşeleri olan bir iç kenara ihtiyacınız varsa (örneğin, dikdörtgen bir parçanın bir boşluğa sığması gerektiğinde), bunun gibi iç kenarın yarıçapını azaltmak yerine bir alt kesime sahip bir şekil kullanın:
Derin boşlukların işlenmesi, CNC parçalarının maliyetini büyük ölçüde etkileyebilir, çünkü büyük miktarlarda malzemenin kaldırılması gerekir, bu da zaman alıcıdır.
CNC araçlarının sınırlı kesme uzunluklarına sahip olduğunu hatırlamak önemlidir: Genel olarak, çaplarının 2-3 kat daha derin olduğunda en iyi şekilde çalışırlar. Örneğin, bir Ø12 kesici 25 mm derinliğe kadar cepleri güvenli bir şekilde kesebilir.
Daha derin boşluklar (takım çapının veya daha fazla 4 katına kadar) kesilebilir, ancak bu, özel araçlara veya çok eksenli bir CNC sistemi ihtiyacı nedeniyle maliyet ekler.
Ek olarak, boşluğu keserken, alet doğru kesme derinliğine eğilmelidir. Pürüzsüz bir giriş yeterli alan gerektirir.
Maliyeti en aza indirin:
● Tüm boşlukların derinliğini uzunluklarının 4 katı ile sınırlayın (yani XY düzlemindeki en büyük boyut).
İpucu 3: İnce duvarların kalınlığını artırın
Kalın katı bölümler daha kararlıdır (makineye daha ucuzdur) ve ağırlık ana faktör olmadıkça tercih edilmelidir.
İnce duvarları işlerken bozulma veya kırılmayı önlemek için düşük kesim derinliklerinde çoklu geçişler gereklidir. İnce özellikler de titreşime eğilimlidir, bu da onları tam olarak makineye zorlaştırır ve işleme süresini önemli ölçüde artırabilir.
Maliyeti en aza indirin:
● Metal parçalar için, tasarım duvarı kalınlığı 0,8 mm'den büyüktür (daha iyi daha iyi).
● Plastik parçalar için minimum duvar kalınlığını 1,5 mm'nin üzerinde tutun.
Ulaşılabilir minimum duvar kalınlığı metal için 0.5 mm ve plastik için 1.0 mm'dir. Bununla birlikte, bu özelliklerin işlenebilirliği duruma göre değerlendirilmelidir.
İpucu 4: İpliklerin uzunluğunu sınırlayın
Bir ipliğin gerektiğinden daha uzun süre belirtilmesi, özel takımlara olan ihtiyacı nedeniyle CNC kısmının maliyetini artırabilir.
Deniz çapının 0,5 katından daha uzun dişlerin aslında bağlantının gücünü artırmayacağını unutmayın.
Maliyeti en aza indirin:
● Delik çapının maksimum uzunluğunda bir iplik tasarlayın.
● Kör deliklerdeki iplikler için, işlenmemiş uzunluğun çapının en az 1/2'sini deliğin altına eklemek en iyisidir.
İpucu 5: Tasarım Standart Boyut Delikleri
Delikler, standart matkaplar kullanılarak hızlı ve yüksek hassasiyetle CNC işlenebilir. Standart olmayan boyutlar için delik, maliyete katkıda bulunabilen bir uç değirmeni ile işlenmelidir.
Ayrıca, tüm deliklerin derinliğini çaplarının 4 katı ile sınırlayın. Daha derin delikler (çapın 10 katına kadar) yapılabilir, ancak işlenmesi zor olduğu için maliyet ekleyebilirler.
Maliyeti en aza indirin:
● 10 mm'ye eşit veya 0.5 mm'den daha büyük çaplı delikler için, tasarım deliğinin çapı artışı 0.1 mm'dir.
● İnç olarak tasarlanırken, geleneksel kesirli inç kullanın veya bu kesirli inç matkap boyutu grafiğine bakın.
● Çapının 4 katına kadar uzunluğa sahip bir delik tasarlayın.
İpucu 6: Sıkı toleransları yalnızca gerektiğinde tanımlayın
Sıkı toleransların tanımlanması, hem işleme süresini arttırdığı hem de manuel inceleme gerektirdiği için CNC'nin maliyetini arttırır. Toleranslar sadece gerektiğinde dikkatle tanımlanmalıdır.
Teknik çizimde spesifik tolerans tanımlanmazsa, parça, çoğu kritik olmayan özellik için yeterli olan standart toleranslar (± 0.125mm veya daha yüksek) kullanılarak işlenecektir.
İç özelliklerde sıkı toleransların elde edilmesi özellikle zordur. Örneğin, kesişen delikler veya boşluklar işlenirken, malzeme deformasyonu nedeniyle kenarlarda küçük kusurlar (çapak denir) gelişebilir. Bu tür özelliklere sahip parçaların, her ikisi de maliyet ekleyen manuel (ve zaman azarlanması) süreçleri olan denetlenmesi ve debgurred edilmesi gerekir.
Maliyeti en aza indirin:
● Yalnızca gerektiğinde daha sıkı toleranslar belirtin.
● Tüm toleranslı boyutlar için referans olarak tek bir veri (iki kenarın kesiti gibi) tanımlayın.
Düzlük, düzlük, yuvarlaklık ve gerçek pozisyon gibi teknik çizimlerde geometrik boyutlandırma ve toleranslama (GD&T) kullanımı, genellikle daha gevşek toleransları tanımladıkları, ancak gelişmiş tasarım bilgisinin etkili bir şekilde uygulanmasını gerektirdiği için CNC işleme maliyetini azaltabilir.
İpucu 7: Makine ayarlarının sayısını minimumda tutun
Parçaların döndürülmesi veya yeniden konumlandırılması, genellikle manuel olarak yapılması gerektiğinden üretim maliyetlerini arttırır. Ek olarak, karmaşık geometriler için özel armatürler gerekebilir ve maliyeti daha da artırır. Özellikle karmaşık geometriler, fiyatı daha da artıran çok eksenli bir CNC sistemi gerektirebilir.
Parçaları bir kurulumda CNC işlenebilen, daha sonra birbirine cıvatalanmış veya kaynaştırılabilen geometriye bölmeyi düşünün. Bu, çok derin boşluklara sahip parçalar için de geçerlidir.
Maliyeti en aza indirin:
● Yalnızca bir kurulumda işlenebilen parçaları tasarlayın.
● Bu mümkün değilse, daha sonra montaj için geometriyi parçalara ayırın.
İpucu 8: Yüksek en boy oranlarına sahip küçük özelliklerden kaçının
Yüksek en boy oranlarına sahip küçük özellikler titreşime eğilimlidir ve özellikle işlenmesi zordur.
Sertliklerini arttırmak için, daha kalın duvarlara bağlanmalı veya destek destek kaburgaları (tercihen dördü: her iki tarafta bir) ile güçlendirilmelidir.
Maliyeti en aza indirin:
● 4'ten az en boy oranına sahip tasarım özellikleri.
● Sertliklerini artırmak için destek ekleyin veya duvarlara küçük özellikler takın.
İpucu 9: Tüm metin ve yazıları kaldırın
CNC işlenmiş parçaların yüzeyine metin eklemek, gerekli ek ve zaman alıcı işleme adımları nedeniyle önemli maliyet katabilir.
İpek ekran baskısı veya boyama gibi yüzey bitirme yöntemleri, CNC işlenmiş parçaların yüzeyine metin eklemek için daha uygun maliyetli bir yöntemdir.
Maliyeti en aza indirin:
● CNC işlenmiş parçalardaki tüm karakterleri ve harfleri silin.
● Metin gerekiyorsa, daha fazla malzemenin çıkarılmasını gerektirdiğinden, kabartma yerine gravürü tercih edin.
İpucu 10: Malzeme işlenebilirliğini göz önünde bulundurun
İşlenebilirlik, bir malzemenin ne kadar kolay kesilebileceğini ifade eder. İşlenebilirlik ne kadar yüksek olursa, CNC malzemeyi o kadar hızlı işleyebilir ve maliyetleri azaltır.
Her bir malzemenin işlenebilirliği fiziksel özelliklerine bağlıdır. Genel olarak, metal alaşımı daha yumuşak (ve daha sünek), makineye o kadar kolay olur.
Maliyeti en aza indirin:
Malzemeler arasında seçim yapabiliyorsanız, daha iyi işlenebilirliğe sahip birini seçin (özellikle yüksek hacimli siparişler için).
İpucu 11: Dökme malzemelerinin maliyetini düşünün
Malzemelerin maliyeti, CNC işlenmiş parçaların fiyatını büyük ölçüde etkileyebilecek bir başka faktördür.
Alüminyum 6061, metal prototipleri yapmak için en uygun maliyetli malzemedir, çünkü düşük maliyeti çok iyi işlenebilirlikle birleştirir.
Maliyeti en aza indirin:
● Düşük yığın maliyetli malzemeleri seçin (özellikle küçük parti siparişleri için).
İpucu 12: (çoklu) yüzey tedavilerinden kaçının
Yüzey tedavileri, CNC işlenmiş parçaların zorlu ortamlara görünümünü ve direncini geliştirir, ancak maliyetlerini de artırır.
Aynı kısımda birden fazla farklı yüzey gerektiren, gereken ekstra adımlar nedeniyle fiyatı daha da artırır.
Maliyeti en aza indirin:
● İşlemden sonra yüzey kaplamasını seçin.
● Yalnızca kesinlikle gerektiğinde birden fazla kaplama isteyin.
İpucu 13: Beyazlık boyutunu düşünün
Boşluğun boyutu genel maliyeti etkileyebilir ve iyi bir doğruluk sağlamak için parçanın tüm kenarlarından bazı malzemeler çıkarılmalıdır. Bunun, maddi maliyetler üzerinde önemli bir etkisi olabilir (özellikle yüksek hacimli siparişler için). Temel bir kural olarak, boşluğun sondan en az 3 mm daha büyük olması gerekir.
--------------------------------------------------------------------------SON------------------------------------------------------------------------------------------------------------
