ไม่ว่าคุณกำลังมองหาการสร้างต้นแบบเดียวหรือเตรียมพร้อมสำหรับการผลิตจำนวนมากการลดต้นทุนการผลิตมักเป็นสิ่งสำคัญที่สุดเมื่อพูดถึงการตัดเฉือนซีเอ็นซี
โชคดีที่ในฐานะนักออกแบบการตัดสินใจของคุณอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อการกำหนดราคาขั้นสุดท้าย โดยการติดตามการออกแบบเคล็ดลับความสามารถในการใช้ความสามารถในการใช้งานในบทความนี้คุณสามารถผลิตชิ้นส่วนที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อลดต้นทุนและยังคงเป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบของคุณ
อะไรที่มีผลต่อค่าใช้จ่ายของชิ้นส่วน CNC?
ราคาของชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซีขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้:
●เวลาในการประมวลผล: ยิ่งใช้เวลาในการประมวลผลส่วนที่นานเท่าไหร่ก็จะมีราคาแพงกว่า ใน CNC เวลาการตัดเฉือนมักเป็นตัวขับเคลื่อนต้นทุนหลัก
●ต้นทุนการเริ่มต้น: สิ่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการเตรียมไฟล์ CAD และการวางแผนกระบวนการและมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการผลิตแบทช์ขนาดเล็ก ค่าใช้จ่ายนี้ได้รับการแก้ไขและมีโอกาสลดราคาต่อหน่วยโดยการใช้ประโยชน์จาก "การประหยัดจากขนาด"
●ต้นทุนวัสดุ: ต้นทุนของวัสดุและความยากลำบากในการประมวลผลวัสดุมีผลกระทบอย่างมากต่อต้นทุนโดยรวม การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบในขณะที่พิจารณาปัจจัยวัสดุบางอย่างสามารถลดราคาได้อย่างมีนัยสำคัญ
●ค่าใช้จ่ายในการผลิตอื่น ๆ : เมื่อคุณออกแบบส่วนหนึ่งด้วยข้อกำหนดพิเศษ (ตัวอย่างเช่นเมื่อคุณกำหนดความคลาดเคลื่อนที่แน่นหนาหรือออกแบบผนังบาง ๆ ) จากนั้นเครื่องมือพิเศษการควบคุมคุณภาพที่เข้มงวดมากขึ้นและขั้นตอนการตัดเฉือนมากขึ้น (เพื่อลดความเร็วในการประมวลผล) แน่นอนว่าสิ่งนี้มีผลกระทบต่อเวลาการผลิตทั้งหมด (และราคา)
ตอนนี้แหล่งที่มาของต้นทุน CNC นั้นชัดเจนมาดูกันว่าจะปรับการออกแบบให้เหมาะสมที่สุดเพื่อลดขนาด ...
เคล็ดลับ 1: เพิ่มรัศมีลงในขอบแนวตั้งด้านใน
เครื่องมือการกัด CNC ทั้งหมดมีรูปร่างทรงกระบอกและสร้างรัศมีเมื่อตัดขอบกระเป๋า
ใช้เครื่องมือขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเล็ก ๆ เพื่อลดรัศมีมุม ซึ่งหมายถึงการผ่านหลายครั้งด้วยความเร็วต่ำ - เครื่องมือที่มีการขายไม่สามารถลบวัสดุได้อย่างรวดเร็วในการผ่านครั้งเดียวเป็นขนาดที่ใหญ่กว่า - เพิ่มเวลาและค่าใช้จ่าย
ลดต้นทุน:
●เพิ่มรัศมีอย่างน้อย 1/3 ความลึกของโพรง (ใหญ่กว่าดีกว่า)
●เป็นการดีที่สุดที่จะใช้รัศมีเดียวกันบนขอบด้านในทั้งหมด
●ที่ด้านล่างของโพรงให้ระบุรัศมีขนาดเล็ก (0.5 หรือ 1 มม.) หรือไม่มีรัศมีเลย
ตามหลักการแล้วรัศมีมุมควรมีขนาดใหญ่กว่ารัศมีของเครื่องมือที่ใช้ในการใส่กระเป๋า สิ่งนี้จะลดภาระในเครื่องมือและจะลดต้นทุนการผลิตต่อไป ตัวอย่างเช่นหากการออกแบบของคุณมีโพรงลึก 12 มม. ให้เพิ่มรัศมี 5 มม. (หรือมากกว่า) ลงในมุม สิ่งนี้จะช่วยให้เครื่องตัดØ8mm (รัศมี 4 มม.) สามารถตัดได้เร็วขึ้น
เคล็ดลับ 2: จำกัด ความลึกของโพรง
หากคุณต้องการขอบด้านในที่มีมุมที่คมชัด (ตัวอย่างเช่นเมื่อชิ้นส่วนสี่เหลี่ยมต้องพอดีกับโพรง) ให้ใช้รูปร่างที่มีการตัดใต้แทนที่จะลดรัศมีของขอบด้านในเช่นนี้:
การตัดเฉือนฟันผุลึกสามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อค่าใช้จ่ายของชิ้นส่วน CNC เนื่องจากวัสดุจำนวนมากต้องถูกลบออกซึ่งใช้เวลานาน
เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้ว่าเครื่องมือ CNC มีความยาวการตัด จำกัด : โดยทั่วไปพวกเขาทำงานได้ดีที่สุดเมื่อพวกเขามีความลึก 2-3 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของพวกเขา ตัวอย่างเช่นเครื่องตัดØ12สามารถตัดกระเป๋าได้อย่างปลอดภัยถึง 25 มม.
โพรงที่ลึกกว่า (มากถึง 4 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางเครื่องมือหรือมากกว่า) สามารถตัดได้ แต่สิ่งนี้จะเพิ่มค่าใช้จ่ายเนื่องจากความต้องการเครื่องมือพิเศษหรือระบบ CNC หลายแกน
นอกจากนี้เมื่อตัดโพรงเครื่องมือจะต้องเอียงไปที่ความลึกที่ถูกต้องของการตัด ทางเข้าที่ราบรื่นต้องใช้พื้นที่เพียงพอ
ลดต้นทุน:
● จำกัด ความลึกของโพรงทั้งหมดให้ยาว 4 เท่า (นั่นคือมิติที่ใหญ่ที่สุดในระนาบ XY)
เคล็ดลับ 3: เพิ่มความหนาของผนังบาง ๆ
ส่วนที่เป็นของแข็งหนามีความเสถียรมากขึ้น (ราคาไม่แพงสำหรับเครื่อง) และควรเป็นที่ต้องการเว้นแต่ว่าน้ำหนักจะเป็นปัจจัยหลัก
เพื่อหลีกเลี่ยงการบิดเบือนหรือการแตกเมื่อผนังบาง ๆ ต้องผ่านหลายครั้งที่ต้องมีการตัดระดับความลึกต่ำ คุณสมบัติบาง ๆ ก็มีแนวโน้มที่จะสั่นสะเทือนทำให้พวกเขาท้าทายเครื่องจักรอย่างแม่นยำและสามารถเพิ่มเวลาการตัดเฉือนได้อย่างมาก
ลดต้นทุน:
●สำหรับชิ้นส่วนโลหะความหนาของผนังการออกแบบมากกว่า 0.8 มม. (ยิ่งหนากว่า)
●สำหรับชิ้นส่วนพลาสติกให้ความหนาของผนังขั้นต่ำสูงกว่า 1.5 มม.
ความหนาของผนังขั้นต่ำที่ทำได้คือ 0.5 มม. สำหรับโลหะและ 1.0 มม. สำหรับพลาสติก อย่างไรก็ตามความสามารถในการใช้งานของคุณสมบัติเหล่านี้จะต้องได้รับการประเมินเป็นกรณี ๆ ไป
เคล็ดลับ 4: จำกัดความยาวของเธรด
การระบุเธรดนานเกินความจำเป็นอาจเพิ่มค่าใช้จ่ายของส่วน CNC เนื่องจากความต้องการที่เป็นไปได้สำหรับเครื่องมือพิเศษ
โปรดทราบว่าเธรดนานกว่า 0.5 เท่าเส้นผ่านศูนย์กลางรูจะไม่เพิ่มความแข็งแรงของการเชื่อมต่อ
ลดต้นทุน:
●ออกแบบด้ายที่มีความยาวสูงสุด 3 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางรู
●สำหรับเธรดในรูตาบอดควรเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 1/2 ของความยาวที่ไม่ได้ทำไปด้านล่างของรู
เคล็ดลับ 5: การออกแบบขนาดมาตรฐาน
หลุมสามารถกลึง CNC ได้อย่างรวดเร็วและมีความแม่นยำสูงโดยใช้การฝึกซ้อมมาตรฐาน สำหรับขนาดที่ไม่ได้มาตรฐานหลุมจะต้องกลึงด้วยโรงสีปลายซึ่งสามารถเพิ่มค่าใช้จ่ายได้
นอกจากนี้ จำกัด ความลึกของหลุมทั้งหมดให้เป็นเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 เท่า สามารถทำรูลึก (เส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 10 เท่า) แต่สามารถเพิ่มค่าใช้จ่ายได้เพราะมันยากที่จะใช้เครื่อง
ลดต้นทุน:
●สำหรับรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่าหรือเท่ากับ 10 มม. และมากกว่า 0.5 มม. การเพิ่มขึ้นของเส้นผ่านศูนย์กลางของรูออกแบบคือ 0.1 มม.
●เมื่อออกแบบเป็นนิ้วให้ใช้นิ้วแบบเศษส่วนแบบดั้งเดิมหรืออ้างอิงแผนภูมิขนาดสว่านนิ้วแบบเศษส่วนนี้
●ออกแบบรูที่มีความยาวสูงถึง 4 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลาง
เคล็ดลับ 6: กำหนดความคลาดเคลื่อนที่แน่นเมื่อจำเป็นเท่านั้น
การกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดเพิ่มค่าใช้จ่ายของ CNC เนื่องจากทั้งสองเพิ่มเวลาการตัดเฉือนและต้องมีการตรวจสอบด้วยตนเอง ควรกำหนดความคลาดเคลื่อนอย่างรอบคอบเมื่อจำเป็นเท่านั้น
หากไม่มีการกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนเฉพาะในการวาดภาพทางเทคนิคชิ้นส่วนจะถูกกลึงโดยใช้ความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน (± 0.125 มม. หรือสูงกว่า) ซึ่งเพียงพอสำหรับคุณสมบัติที่ไม่สำคัญที่สุด
ความคลาดเคลื่อนอย่างแน่นหนาเกี่ยวกับคุณสมบัติภายในนั้นยากโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ตัวอย่างเช่นเมื่อการตัดเฉือนตัดรูหรือฟันผุข้อบกพร่องเล็ก ๆ (เรียกว่า Burrs) อาจพัฒนาบนขอบเนื่องจากการเสียรูปของวัสดุ ชิ้นส่วนที่มีคุณสมบัติดังกล่าวจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบและหักเหซึ่งทั้งสองอย่างนี้เป็นกระบวนการ (และเวลาที่ใช้เวลา) ด้วยตนเองซึ่งเพิ่มค่าใช้จ่าย
ลดต้นทุน:
●ระบุความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดมากขึ้นเมื่อจำเป็นเท่านั้น
●กำหนดข้อมูลเดียว (เช่นตัดขวางสองขอบ) เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับมิติที่ทนได้ทั้งหมด
การใช้มิติทางเรขาคณิตและความทนทาน (GD&T) ในภาพวาดทางเทคนิคเช่นความเรียบความตรงความกลมและตำแหน่งที่แท้จริงสามารถลดค่าใช้จ่ายของการตัดเฉือนซีเอ็นซีเนื่องจากพวกเขามักจะกำหนดความคลาดเคลื่อนที่หลวม แต่ต้องการความรู้การออกแบบขั้นสูงเพื่อนำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพ
เคล็ดลับ 7: เก็บจำนวนการตั้งค่าเครื่องไว้ให้น้อยที่สุด
การหมุนหรือการจัดตำแหน่งชิ้นส่วนเพิ่มต้นทุนการผลิตเพราะมักจะต้องทำด้วยตนเอง นอกจากนี้สำหรับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนอาจจำเป็นต้องใช้การติดตั้งแบบกำหนดเองซึ่งจะเพิ่มค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม โดยเฉพาะอย่างยิ่งรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนอาจต้องใช้ระบบ CNC หลายแกนเพิ่มราคาเพิ่มเติม
พิจารณาการแยกชิ้นส่วนออกเป็นรูปทรงเรขาคณิตที่สามารถกลึง CNC ในการตั้งค่าเดียวจากนั้นสลักหรือเชื่อมเข้าด้วยกัน นอกจากนี้ยังใช้กับชิ้นส่วนที่มีโพรงที่ลึกมาก
ลดต้นทุน:
●การออกแบบชิ้นส่วนที่สามารถกลึงได้ในการตั้งค่าเดียวเท่านั้น
●หากเป็นไปไม่ได้ให้แบ่งรูปทรงเรขาคณิตออกเป็นส่วน ๆ สำหรับการประกอบในภายหลัง
เคล็ดลับ 8: หลีกเลี่ยงคุณสมบัติเล็ก ๆ ที่มีอัตราส่วนสูง
คุณสมบัติเล็ก ๆ ที่มีอัตราส่วนสูงมีแนวโน้มที่จะสั่นสะเทือนและยากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้เครื่องจักรอย่างแม่นยำ
เพื่อเพิ่มความแข็งของพวกเขาพวกเขาควรติดอยู่กับผนังที่หนาขึ้นหรือเสริมด้วยซี่โครงรองรับการค้ำยัน (โดยเฉพาะสี่: หนึ่งในแต่ละด้าน)
ลดต้นทุน:
●คุณสมบัติการออกแบบที่มีอัตราส่วนภาพน้อยกว่า 4
●เพิ่มการค้ำยันหรือแนบคุณสมบัติเล็ก ๆ เข้ากับผนังเพื่อเพิ่มความแข็ง
เคล็ดลับ 9: ลบข้อความและตัวอักษรทั้งหมด
การเพิ่มข้อความลงบนพื้นผิวของชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซีสามารถเพิ่มค่าใช้จ่ายที่สำคัญเนื่องจากขั้นตอนการตัดเฉือนเพิ่มเติมและใช้เวลานาน
วิธีการตกแต่งพื้นผิวเช่นการพิมพ์หน้าจอไหมหรือการทาสีเป็นวิธีที่คุ้มค่ากว่าในการเพิ่มข้อความลงบนพื้นผิวของชิ้นส่วนกลึงของ CNC
ลดต้นทุน:
●ลบอักขระและตัวอักษรทั้งหมดในชิ้นส่วนกลึงของ CNC
●หากจำเป็นต้องมีข้อความให้เลือกการแกะสลักมากกว่าการนูนเนื่องจากหลังต้องการวัสดุที่ต้องลบออกมากขึ้น
เคล็ดลับ 10: พิจารณาความสามารถในการใช้ความสามารถ
ความสามารถในการกลืนหมายถึงวิธีการตัดวัสดุได้อย่างง่ายดาย ยิ่งความสามารถในการกลึงสูงเท่าไหร่ซีเอ็นซีก็จะสามารถประมวลผลวัสดุได้เร็วขึ้นลดต้นทุน
ความสามารถในการกลึงของวัสดุแต่ละชนิดขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพ โดยทั่วไปแล้วโลหะผสมโลหะที่นุ่มกว่า (และเหนียวมากขึ้น) ยิ่งง่ายขึ้นสำหรับเครื่องจักร
ลดต้นทุน:
หากคุณสามารถเลือกระหว่างวัสดุให้เลือกหนึ่งที่มีความสามารถในการกลึงที่ดีกว่า (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับคำสั่งซื้อที่มีปริมาณสูง)
เคล็ดลับ 11: พิจารณาค่าใช้จ่ายของวัสดุจำนวนมาก
ค่าใช้จ่ายของวัสดุเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่สามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อราคาของชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซี
อลูมิเนียม 6061 เป็นวัสดุที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับการสร้างต้นแบบโลหะเพราะรวมค่าใช้จ่ายต่ำเข้ากับความสามารถในการกลึงที่ดีมาก
ลดต้นทุน:
●เลือกวัสดุที่มีค่าใช้จ่ายจำนวนมาก (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับคำสั่งซื้อชุดขนาดเล็ก)
เคล็ดลับ 12: หลีกเลี่ยงการรักษาพื้นผิว (หลาย)
การรักษาพื้นผิวช่วยปรับปรุงลักษณะที่ปรากฏและความต้านทานของชิ้นส่วนกลึงของ CNC ต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง แต่ยังเพิ่มต้นทุน
ต้องการการตกแต่งที่แตกต่างกันหลายครั้งในส่วนเดียวกันจะเพิ่มราคาเนื่องจากขั้นตอนเพิ่มเติมที่ต้องการ
ลดต้นทุน:
●เลือกพื้นผิวเสร็จสิ้นหลังจากการประมวลผล
●ขอเสร็จสิ้นหลายครั้งเฉพาะเมื่อจำเป็นอย่างยิ่ง
เคล็ดลับ 13: พิจารณาขนาดช่องว่าง
ขนาดของช่องว่างอาจส่งผลกระทบต่อค่าใช้จ่ายโดยรวมและเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำที่ดีวัสดุบางอย่างจะต้องถูกลบออกจากขอบทั้งหมดของชิ้นส่วน สิ่งนี้อาจมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อต้นทุนวัสดุ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับคำสั่งซื้อปริมาณมาก) ตามกฎของหัวแม่มือช่องว่างจะต้องมีขนาดใหญ่กว่าจุดสิ้นสุดอย่างน้อย 3 มม.
--------------------------------------------------------------------------จบ------------------------------------------------------------------------------------------------------------
