Nesvarbu, ar norite sukurti vieną prototipą, ar pasiruošti masinei gamybai, gamybos sąnaudų sumažinimas dažnai yra svarbiausias prioritetas, kai kalbama apie CNC apdirbimą.
Laimei, kaip dizaineris, jūsų sprendimai gali labai paveikti galutinę kainą. Vykdydami šio straipsnio apdirbamumo patarimų projektą, galite gaminti dalis optimizuotų, kad sumažintumėte kainą ir vis tiek atitiktumėte jūsų projektavimo reikalavimus.
Kas daro įtaką CNC dalių kainai?
CNC apdirbtų dalių kaina priklauso nuo šių veiksnių:
● Apdorojimo laikas: kuo ilgiau reikia apdoroti dalį, tuo brangiau jis bus. CNC apdirbimo laikas dažnai yra pagrindinis išlaidų tvarkyklė.
● Pradinės išlaidos: jos yra susijusios su CAD failų paruošimu ir proceso planavimu ir yra labai svarbūs mažų partijų gamybai. Šios išlaidos yra fiksuotos ir yra galimybė sumažinti vieneto kainą išnaudojant „masto ekonomiją“.
● Medžiagos išlaidos: Medžiagų kaina ir medžiagų apdorojimo sunkumai daro didelę įtaką bendroms išlaidoms. Dizaino optimizavimas atsižvelgiant į tam tikrus materialius veiksnius gali žymiai sumažinti kainą.
● Kitos gamybos išlaidos: Kai kuriate dalį specialių reikalavimų (pavyzdžiui, kai apibrėžiate griežtus nuokrypius ar projektuojate plonas sienas), gali prireikti specialaus įrankių, griežtesnės kokybės valdymo ir daugiau apdirbimo žingsnių (norint sumažinti apdorojimo greitį). Žinoma, tai daro įtaką bendram gamybos laikui (ir kainai).
Dabar, kai CNC išlaidų šaltinis yra aiškus, pažiūrėkime, kaip optimizuoti dizainą, kad jį sumažintumėte ...
1 patarimas: pridėkite spindulį prie vidinių vertikalių kraštų
Visi CNC frezavimo įrankiai turi cilindrinę formą ir sukuria spindulį pjaustydami kišenės kraštą.
Norėdami sumažinti kampo spindulį, naudokite mažesnio skersmens įrankį. Tai reiškia kelis praėjimus mažesniu greičiu - „Marmaller“ įrankiai negali taip greitai pašalinti medžiagos per vieną leidimą kaip didesni - pridedant apdirbimo laiką ir kainą.
Sumažinkite kainą:
● Įpilkite bent 1/3 spindulio ertmės gylį (didesnis yra geresnis).
● Geriausia naudoti tą patį spindulį ant visų vidinių kraštų.
● Ertmės apačioje nurodykite nedidelį spindulį (0,5 arba 1 mm) arba visai nėra spindulio.
Idealiu atveju kampinis spindulys turėtų būti šiek tiek didesnis nei įrankio, naudojamo kišenei mašinai mašinoti, spinduliu. Tai sumažins įrankio apkrovą ir dar labiau sumažins gamybos sąnaudas. Pvz., Jei jūsų dizainas turi 12 mm gylio ertmę, į kampus įpilkite 5 mm (ar daugiau) spindulio. Tai leis Ø8mm pjaustytuvui (4 mm spinduliui) juos greičiau supjaustyti.
2 patarimas: apribokite ertmės gylį
Jei jums reikia vidinio krašto su aštriais kampais (pvz., Kai stačiakampė dalis turi tilpti į ertmę), naudokite formą su perpiltu, užuot sumažinę vidinio krašto spindulį, kaip šis:
Gilių ertmių apdirbimas gali turėti didelę įtaką CNC dalių kainai, nes reikia pašalinti didelius kiekius medžiagų, o tai reikalauja daug laiko.
Svarbu atsiminti, kad CNC įrankiai turi ribotą pjovimo ilgį: Paprastai jie geriausiai veikia, kai yra 2–3 kartus didesni nei jų skersmuo. Pavyzdžiui, Ø12 pjaustytuvas gali saugiai supjaustyti kišenes iki 25 mm gylio.
Gali būti iškirptos gilesnės ertmės (iki 4 kartus didesnės nei įrankio skersmens ar daugiau), tačiau tai padidina išlaidas, nes reikia specializuotų įrankių ar kelių ašių CNC sistemos.
Be to, pjaustant ertmę, įrankis turi būti pakreiptas iki tinkamo pjūvio gylio. Lygus įėjimas reikalauja pakankamai vietos.
Sumažinkite kainą:
● Apribokite visų ertmių gylį iki 4 kartus didesnio ilgio (tai yra didžiausias XY plokštumos matmenys).
3 patarimas: padidinkite plonų sienų storį
Storos kietos dalys yra stabilesnės (pigesnės mašinoms) ir turėtų būti teikiama pirmenybė, nebent pagrindinis veiksnys yra svoris.
Norint išvengti iškraipymų ar lūžio, apdirbant plonas sienas, reikia kelių pravažiavimų esant mažam pjūvio gyliui. Plonos savybės taip pat yra linkusios į vibraciją, todėl jos yra sudėtingos tiksliai mašinoje ir gali žymiai padidinti apdirbimo laiką.
Sumažinkite kainą:
● Metalinių dalių projektavimo sienos storis yra didesnis nei 0,8 mm (kuo storesnis, tuo geriau).
● Plastikinėms dalims laikykite minimalų sienos storią, viršijantį 1,5 mm.
Mažiausias pasiekiamas sienos storis yra 0,5 mm metalui ir 1,0 mm plastikui. Tačiau šių savybių apdirbimas turi būti įvertintas kiekvienu atveju kiekvienu atveju.
4 patarimas: apribokite siūlų ilgį
Nurodžius ilgesnį nei būtiną siūlą, galite padidinti CNC dalies sąnaudas dėl galimo specialių įrankių poreikio.
Atminkite, kad ilgiau nei 0,5 karto daugiau nei 0,5 karto skylės skersmuo iš tikrųjų nepadidins jungties stiprumo.
Sumažinkite kainą:
● Suprojektuokite siūlą, kurio maksimalus ilgis yra 3 kartus didesnis už skylės skersmenį.
● Aklosi skylių sriegiams geriausia pridėti bent 1/2 nespausto ilgio skersmens skylės apačioje.
5 patarimas: dizaino standartinio dydžio skylės
Skylės gali būti greitai apdirbamos CNC ir labai tiksliai, naudojant standartinius grąžtus. Nestandartiniams dydžiams skylė turi būti apdirbta su galiniu malūnu, kuris gali padidinti kainą.
Be to, apribokite visų skylių gylį iki 4 kartų didesnio jų skersmens. Gali būti padarytos gilesnės skylės (iki 10 kartų didesnė už skersmenį), tačiau jos gali padidinti išlaidas, nes juos sunku mašinai.
Sumažinkite kainą:
● Skylioms, kurių skersmuo mažesnis arba lygus 10 mm, o didesnis kaip 0,5 mm, projektavimo skylės skersmens padidėjimas yra 0,1 mm.
● Projektuodami coliais, naudokite tradicinius trupmeninius colius arba nurodykite šią trupmeninę colių gręžimo diagramą.
● Sukurkite skylę, kurios ilgis iki 4 kartus didesnis už jos skersmenį.
6 patarimas: apibrėžkite griežtus nuokrypius tik tada, kai reikia
Apibrėžiant griežtus nuokrypius, padidėja CNC kaina, nes ji abu padidina apdirbimo laiką ir reikalauja rankinio patikrinimo. Tolerancijos turėtų būti atidžiai apibrėžtos tik prireikus.
Jei techniniame brėžinyje nėra apibrėžti jokie specifiniai nuokrypiai, dalis bus apdirbta naudojant standartinius nuokrypius (± 0,125 mm ar aukštesnę), kurios pakanka daugumai nekritinių bruožų.
Ypač sunku pasiekti griežtus vidinių savybių nuokrypius. Pvz., Kai apdirbant skylutes ar ertmes, susidarant, dėl medžiagos deformacijos kraštuose gali išsivystyti maži defektai (vadinami burrais). Dalys, turinčios tokias funkcijas, turi būti tikrinamos ir panaikintos, kurios abi yra rankiniai (ir laiko nereikšmingi) procesai, kurie padidina išlaidas.
Sumažinkite kainą:
● Nurodykite griežtesnius nuokrypius tik tada, kai reikia.
● Apibrėžkite vieną atskaitos tašką (pvz., Dviejų kraštų skerspjūvį) kaip atskaitą visiems toleruojamoms matmenims.
Geometrinio matmens ir tolerancijos (GD&T) naudojimas techniniuose brėžiniuose, tokiuose kaip lygumas, tiesumas, apvalumas ir tikroji padėtis, gali sumažinti CNC apdirbimo sąnaudas, nes jie paprastai apibūdina laisvesnius nuokrypius, tačiau reikalauja, kad būtų veiksmingai pritaikytos pažangios projektavimo žinios.
7 patarimas: Mažiausiai laikykite mašinos nustatymų skaičių
Besukančios ar perkėlimo dalys padidina gamybos sąnaudas, nes paprastai tai reikia atlikti rankiniu būdu. Be to, gali prireikti sudėtingų geometrijų, gali prireikti pasirinktinių įrenginių, dar labiau padidinti sąnaudas. Ypač sudėtingoms geometrijoms gali prireikti kelių ašių CNC sistema, dar labiau padidinant kainą.
Apsvarstykite galimybę suskaidyti dalis į geometriją, kurią CNC galima apdirbti vienoje sąrankoje, tada pritvirtinti ar suvirinti. Tai taip pat taikoma dalims su labai giliomis ertmėmis.
Sumažinkite kainą:
● Projektavimo dalys, kurias galima apdirbti tik vienoje sąrankoje.
● Jei tai neįmanoma, padalinkite geometriją į dalis surinkimo vėliau.
8 patarimas: Venkite mažų funkcijų, kurių kraštinių santykis yra aukštas
Mažos savybės, turinčios aukštą kraštinių santykį, yra linkusios į vibraciją ir yra ypač sunku tiksliai mašiniškai.
Norėdami padidinti jų standumą, jie turėtų būti pritvirtinti prie storesnių sienų arba sustiprinti tvirtintais atraminiais šonkauliais (geriausia - keturi: viena iš kiekvienos pusės).
Sumažinkite kainą:
● Projektavimo ypatybės, kurių kraštinių santykis yra mažesnis nei 4.
● Pridėkite tvirtinimo arba pritvirtinkite mažas savybes prie sienų, kad padidintumėte jų standumą.
9 patarimas: pašalinkite visą tekstą ir raides
Pridėjus teksto prie CNC apdirbtų dalių paviršiaus, galite pridėti didelę kainą, nes reikalingi papildomi ir daug laiko reikalaujantys apdirbimo veiksmai.
Paviršiaus apdailos metodai, tokie kaip šilko ekrano spausdinimas ar dažymas, yra ekonomiškesnis būdas pridėti tekstą prie CNC apdirbtų dalių paviršiaus.
Sumažinkite kainą:
● Ištrinkite visus simbolius ir raides ant CNC apdirbtų dalių.
● Jei reikia teksto, pirmenybę teikite graviūrai, o ne įspausti, nes pastarasis reikalauja, kad būtų pašalinta daugiau medžiagos.
10 patarimas: apsvarstykite medžiagos apdirbamumą
Aparatas reiškia, kaip lengvai galima supjaustyti medžiagą. Kuo didesnis apdirbamumas, tuo greičiau CNC gali apdoroti medžiagą, sumažindama sąnaudas.
Kiekvienos medžiagos apdirbimas priklauso nuo jos fizinių savybių. Paprastai minkštesnis (ir labiau lankstus) metalo lydinys, tuo lengviau mašininis.
Sumažinkite kainą:
Jei galite pasirinkti iš medžiagų, pasirinkite vieną su geresniu apdirbamumu (ypač dėl didelės apimties užsakymų).
11 patarimas: apsvarstykite birių medžiagų kainą
Medžiagų kaina yra dar vienas veiksnys, kuris gali labai paveikti CNC apdirbtų dalių kainą.
Aliuminis 6061 yra akivaizdžiai ekonomiškiausia medžiaga metalo prototipams gaminti, nes ji sujungia mažą kainą ir labai gerą apdirbamumą.
Sumažinkite kainą:
● Pasirinkite medžiagas, kurių išlaidos yra mažos (ypač mažų paketų užsakymams).
12 patarimas: Venkite (daugybinio) paviršiaus apdorojimo
Paviršiaus procedūros pagerina CNC apdirbtų dalių išvaizdą ir atsparumą atšiaurioms aplinkoms, tačiau taip pat padidina jų sąnaudas.
Reikalaujant, kad keli skirtingi apdaila toje pačioje dalyje dar labiau padidina kainą, nes reikia papildomų veiksmų.
Sumažinkite kainą:
● Apdoroję pasirinkite paviršiaus apdailą.
● Paprašykite kelių apdailos elementų tik tada, kai to reikia.
13 patarimas: apsvarstykite „WhiteSpace“ dydį
Blank dydis gali paveikti bendrą kainą ir užtikrinti gerą tikslumą, kai kuri medžiaga turi būti pašalinta iš visų dalies kraštų. Tai gali turėti didelę įtaką medžiagų sąnaudoms (ypač didelės apimties užsakymams). Paprastai nykščio tuščia turi būti bent 3 mm didesnė už galą.
--------------------------------------------------------------------------
