Как снизить затраты на обработку с ЧПУ 

Как снизить затраты на обработку с ЧПУ

Когда речь заходит о ценообразовании на детали, обработанные с ЧПУ, самым важным фактором затрат часто является время обработки. Это может перевесить затраты на материалы, наладку и даже на индивидуальную отделку, такую как анодирование или покрытие.

В результате секрет снижения затрат на обработку с ЧПУ заключается в максимально возможном сокращении времени обработки. Один из лучших способов добиться этого – использовать процесс, называемый “проектирование для производства”.

Чем больше инженеры могут оптимизировать свои конструкции для сокращения времени резки, тем экономичнее становятся их детали.

Чтобы помочь вам сэкономить, вот десять советов по снижению затрат на обработку с ЧПУ

1.Закругленные внутренние углы ≤ 3:1
Обрабатывающий инструмент с ЧПУ, такой как концевая фреза или фрез–резак, автоматически оставляет закругленные внутренние углы. Чем больше этот радиус, тем меньше проходов потребуется инструменту для удаления материала.
В отличие от этого, для обработки материала с узким внутренним радиусом поворота требуется как небольшой инструмент, так и большее количество проходов — часто на более низких скоростях, чтобы снизить риск прогиба или поломки инструмента, что приводит к увеличению времени обработки.
Для оптимального проектирования используйте внутренний радиус угла с соотношением L:D (длина к диаметру) не более 3:1. Кроме того, старайтесь, чтобы внутренние радиусы углов были одинаковыми, если это возможно. Это помогает избежать замены инструмента, что усложняет работу и может значительно увеличить время выполнения.

2.Избегайте глубоких отверстий
Изготовление деталей с глубокими внутренними полостями часто требует больших затрат времени и средств.
Причина в том, что для таких конструкций требуются хрупкие инструменты, которые могут сломаться во время обработки.
Чтобы избежать этого, необходимо либо постепенно “убавлять” размер концевой фрезы, чтобы достичь желаемых характеристик, либо использовать другие виды механической обработки, такие как протяжка или электроэрозионная обработка проволоки; однако они могут быть столь же дорогостоящими.
В качестве наилучшей практики мы рекомендуем детали, длина которых в 4 раза превышает их толщину. Все, что превышает эту величину, становится в геометрической прогрессии дороже в производстве.

3.Ограничьте использование жестких допусков
Как правило, только несколько поверхностей детали имеют решающее значение для ее функционирования. Чем больше элементов с цифровыми обозначениями в конструкции (например, радиоприемник, диаметры отверстий и фаски), тем дороже становится изготовление детали.
Чтобы избежать ненужных затрат, важно присваивать числовые значения только критически важным элементам и поверхностям. Другие, менее важные элементы должны контролироваться моделью (стандартный допуск составляет +/- 0,005″).
Кроме того, попробуйте определить единственную точку отсчета, например, пересечение двух сторон или центр отверстия, а затем измерить все остальное, исходя из этого.

4.Увеличьте толщину стенок
Детали с ЧПУ с тонкими стенками имеют тенденцию к дребезжанию, что снижает скорость обработки. Они также могут вызывать деформацию, что затрудняет соблюдение допусков. Результатом могут быть дополнительные затраты.
Чтобы снизить затраты на механическую обработку, ширина тонких стенок должна составлять не менее 1/32 дюйма (0,794 мм).
Если требуются очень тонкие стенки, обычно экономичнее использовать другие методы изготовления, например, изготовление из листового металла.

5.Оптимизируйте резьбовые отверстия
Когда речь заходит о резьбовых отверстиях, два фактора, которые могут увеличить стоимость, – это глубина отверстия и размер метчика.
Как правило, увеличение длины резьбы в отверстии не способствует более плотному затягиванию болта. На самом деле вся работа выполняется только за первые два или три оборота. В результате вам не нужно делать резьбу в отверстии, диаметр которого превышает диаметр отверстия более чем в 3 раза (и, по возможности, укорачивать его). Углубление только увеличивает риск поломки метчика и увеличивает время на процесс нарезания резьбы.
Кроме того, использование метчиков стандартных размеров может помочь сократить расходы. Например, метчики 4-40 являются более распространенными и общедоступными, чем метчики 3-48. По возможности избегайте очень маленьких резьбовых отверстий. Все, что меньше 2-56 дюймов, требует простукивания вручную, что значительно увеличивает время и риск процесса.

6.Используйте сверла стандартных размеров
Размеры отверстий должны соответствовать стандартным размерам сверл с дробью, цифрами или буквами. Таким образом, вам не понадобятся концевые фрезы или развертки, чтобы довести размер отверстия до нестандартного размера. Это помогает сократить машинное время и снизить затраты.
Если вы не знакомы с размерами сверл и концевых фрез, можно с уверенностью предположить, что ”стандартными” будут обычные доли дюйма, такие как 1/8 “, 1/4” или целые миллиметры. Избегайте использования размеров, подобных 0,492” или 3,841 мм.

7.Используйте менее дорогие материалы
Как правило, обработка более мягких металлов обходится дешевле, чем более твердых материалов, по нескольким причинам:
В большинстве случаев сырье более экономично.
Более мягкие материалы, например алюминий 6061, легче поддаются резке, что сокращает время обработки.
Для более твердых материалов требуются более дорогие инструменты, они чаще ломаются и изнашиваются, что может увеличить стоимость проекта.
Если такой материал, как алюминий 6061, слишком мягок для ваших деталей, поищите вместо него более пригодную для обработки мягкую сталь.

8.Избегайте многократной отделки
Это относится к шероховатости или текстуре поверхности, а также к покрытиям, изменяющим внешний вид, таким как химическая пленка (иногда называемая хроматированием) или анодирование.
Смешивание и подбор материалов значительно удорожают работу. Например, если для детали требуется сочетание анодированного покрытия и химической пленки, требуется выполнить несколько этапов обработки. То же самое применимо, когда требуется гладкое покрытие в одной области и напыление валиков в другой.
Что касается гладкости поверхности, то лучше всего либо оставить ее открытой, либо потребовать равномерного покрытия.

9.Разделите сложные детали на части
В некоторых случаях стоимость сложных деталей будет ниже, если их спроектировать и обработать как отдельные детали, а затем соединить сваркой или болтами.
Это особенно актуально для деталей с глубокими отверстиями, для удаления материала из которых потребуется много часов механической обработки, а также дополнительные материальные затраты.
Это также относится к деталям, требующим обработки нескольких граней, что может увеличить время фиксации и наладки.

10.Заказывайте большие партии
Несмотря на то, что современные фрезерные станки с ЧПУ могут сочетать в себе несколько операций для эффективной работы, они по-прежнему требуют программирования и настройки.
Заказ нескольких партий одной и той же детали помогает повысить эффективность производства и снизить себестоимость изделия.
На этапе производства (до 10 000 деталей) обработка с ЧПУ может обеспечить максимальную экономическую эффективность.